智能凝胶纤维及纺织品

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纺织服装行业智能化纺织品设计方案

纺织服装行业智能化纺织品设计方案

纺织服装行业智能化纺织品设计方案第一章智能纺织品设计概述 (2)1.1 智能纺织品的概念 (2)1.2 智能纺织品的设计原则 (2)第二章智能纺织品材料选择 (3)2.1 智能纤维材料 (3)2.2 智能复合材料 (3)2.3 智能纳米材料 (4)第三章智能纺织品功能设计 (4)3.1 调温功能设计 (4)3.2 自清洁功能设计 (4)3.3 导电功能设计 (5)第四章智能纺织品结构设计 (5)4.1 编织结构设计 (5)4.2 针织结构设计 (6)4.3 非织造结构设计 (6)第五章智能纺织品加工技术 (6)5.1 纺织品涂层技术 (6)5.2 纺织品印花技术 (7)5.3 纺织品整理技术 (7)第六章智能纺织品传感技术 (8)6.1 传感器类型选择 (8)6.2 传感器布局设计 (8)6.3 传感器信号处理 (9)第七章智能纺织品控制系统设计 (9)7.1 控制系统硬件设计 (9)7.1.1 传感器模块 (9)7.1.2 控制器模块 (9)7.1.3 执行器模块 (9)7.1.4 电源模块 (10)7.2 控制系统软件设计 (10)7.2.1 传感器数据采集与处理 (10)7.2.2 控制算法实现 (10)7.2.3 通信协议编写 (10)7.3 控制系统通信设计 (10)7.3.1 无线通信设计 (10)7.3.2 有线通信设计 (10)7.3.3 通信协议与安全设计 (11)第八章智能纺织品应用领域 (11)8.1 医疗领域 (11)8.2 运动领域 (11)8.3 军事领域 (12)第九章智能纺织品市场前景分析 (12)9.1 市场需求分析 (12)9.2 市场竞争分析 (12)9.3 市场发展趋势 (12)第十章智能纺织品产业政策与标准 (13)10.1 国家产业政策 (13)10.1.1 政策背景 (13)10.1.2 政策措施 (13)10.2 国际标准与认证 (13)10.2.1 国际标准 (13)10.2.2 国际认证 (14)10.3 产业发展趋势与建议 (14)10.3.1 产业发展趋势 (14)10.3.2 建议 (14)第一章智能纺织品设计概述1.1 智能纺织品的概念智能纺织品,顾名思义,是指将现代科技与传统纺织技术相结合,赋予纺织品一定智能功能的纺织产品。

高分子水凝胶材料在智能纺织品领域的应用

高分子水凝胶材料在智能纺织品领域的应用
p ps . mo  ̄
K e o ds:t x i s;a pl a i n;p l me y c e ;e v r nme t l r s o s yw r e tl e p i to c oy r h dr g l n io n a e p n e;i e lg n a r c nt li e tf b i
陷, 而且使织物具有优异性 能。介 绍 了高 分子水 凝胶 材料在智 能调 温纺织 品、 能 防水透湿 纺织 品、 能抗菌纺 织 智 智 品、 智能蓄冷纺织品 、 智能 医用敷料等纺织品开发中的实例 , 并对其在智能纺织品领域的应用进行 了展望 。
关键词 : 纺织 品;应用 ;高分子水凝胶 ; 环境 响应 ;智能纺织 品 中图分 类号 : S 0 . T 16 5 文献标识码 : A 文章 编号 : 0 1 04 2 1 )5 00 —4 10 - 4 (0 0 0 .0 5 0 2
在 一定环 境刺 激条件 下 能发 生 可逆体 积相转 变 的 水凝胶是 一种 智能 材 料 , 它不 仅 能 够感 知 外 界 环境 或 内部状 态所发 生 的变化 , 而且 能 够 对外 界 环 境 变 化做 出响应 , 具有反 馈功 能 、 响应功 能 、 自诊 断功 能 、 自修复
堡呈 篁 鲞: 塑 旦: 蔓呈
V [3 o5. 2 0 0. 8 N . 01
S A H I E I CE C H NG A XTL T ES IN E& T C N OG E H OL Y 上 海纺 织 科 技
综 合 述 评
l5
高 分 子水 凝胶 材 料 在 智 能 纺织服装与艺术设计学院 , 陕西 西安 7 0 4 ) 10 8

要: 智能高分 子水凝胶是一类对外界环境微小的物理和化学刺激 , 如温度 、H值 、 p 离子强度、 、 光 压力 、 电场 、 化学物质等能 产生 敏感 响应 的交联聚合物 。将高分子水 凝胶 引入 智能纺织 品开发设 计领域 , 不仅弥补 了凝胶 材料力学强度 低的缺

智能纺织品及服装的发展研究

智能纺织品及服装的发展研究

智能纺织品及服装的发展研究摘要:智能织物是一种利用智能材料、先进材料科学、生命科学、电子技术和纳米技术等多种高科技结合的新型织物,促进了智能纺织品制造技术的发展。

近年来,随着智能材料、智能纤维、智能织物和智能服装的不断创新,时尚产品发展迅速,受到越来越多的关注。

智能织物通常是指可以感知并响应各种环境变化和刺激的织物。

智能织物比常规的机织织物和针织织物具有更多功能。

根据智能结构对外部变化的反应程度,智能结构可分为无源智能结构、有源智能结构和高级智能结构。

其中,被动智能组织只能感知外部环境的变化或刺激;活跃的智能组织不仅可以感知变化或外部刺激,而且可以做出反应;先进的智能面料不仅可以感知和反应,还可以自我调节。

智能服装是指模仿生命系统的服装,该系统可以感知外部环境或内部状态的变化,并可以通过反馈机制对变化做出响应。

关键词:智能;纺织品;服装;发展智能纺织品技术是交叉学科的产物,而标准化工作可以加速智能纺织品技术的研究和应用,提升产品可靠性和稳定性,规范市场和行业发展。

欧盟、美国以及日本等国家和地区都积极推动智能纺织品标准化工作。

目前,ISO、IEC、IPC等国际标准组织以及欧盟和美国在智能纺织品领域的标准化工作主要集中于基础标准(术语、定义和分类)、电性能(可拆卸电子器件、导电纱线、电极耐久性)、热性能(储热、放热)等3个方面。

而国内大部分研究目前集中于智能纤维和面料的研究,市场上实际应用的智能纺织品成品较少,同时在该领域的标准化工作才刚刚起步。

未来,我国应从行业政策层面支持加快智能纺织品技术的开发和应用,促进和引导科研机构与企业的技术对接与交流,鼓励企业、高校和科研机构中不同学科领域的研究人员和技术专家,参与智能纺织品国际标准化工作。

1智能纺织品的分类和功能1.1可适应温度控制的纺织产品纺织品智能温度控制响应于外界温度对纺织品、保温材料、纺织品和纺织品隔热的冷却温度控制的刺激,已得到了迅速发展。

近年来,主要研究方向是使用隔热材料。

智能凝胶在纺织服装领域的应用_李倩

智能凝胶在纺织服装领域的应用_李倩
普 通 纤 维 外 层 涂 溶 胀 高 分 子— ——凝 胶 , 具 有 吸水溶胀、脱水退溶胀的特性, 织成织物或接枝在 织物上后, 干燥时透湿, 遇水后防水 ( 不透湿) 。 [1,8]
将凝胶接枝聚合在织物上, 并在聚合过程中 添加成孔剂, 形成一层多孔性凝胶薄膜。将这种薄 膜与外衣服装面料层压复合, 不仅表现出高拒水性 的防护意义, 而且通过控制热量释放, 对穿着者新 陈代谢产生的热量进行智能性响应, 从而增加穿着 舒适性。在干燥状态下, 接枝凝胶层收缩, 织物上 大量的空隙可保证人体蒸发出的汗气透过; 当浸入 水中时, 接枝凝胶层快速溶胀, 将孔隙封闭, 从而 具备了良好的防水或抗浸性能。通过这种驱动机制 的作用, 使“防水”与“透湿”两种性能在不同的 环境状态下分别得以相应的满足 [2]。
1 智能凝胶的特性
智 能 型 水 凝 胶 (intelligent gel or smart gel) 是 一类对外界刺激能产生敏感响应的水凝胶。具体地 说, 温度、pH 值、离子强度 、光 、电 场 、化 学 物 质等外界刺激都会引起凝胶体积发生溶胀或收缩。 因此水凝胶又可分为温敏水凝胶、pH 值 响 应 型 水 凝胶以及光敏、压敏、电敏等智能型水凝胶 [1]。
由 Daedalus 设 计 开 发 的 海 上 工 作 人 员 穿 戴 服 能对水进行响应, 成为一种理想的智能抗浸透潜水 服。丙烯酸系聚合物具有很高的吸水性, 它能吸收 数百倍于其自身的水, 从而溶胀成为一种松弛的胶 体。如果用它纺成纤维, 并织入织物中, 以该织物 制成服装, 则在平时穿着时具有良好的透气性; 一 旦浸入水中, 由于丙烯酸系聚合物纤维吸水膨胀, 堵塞纱线间的空隙, 阻止海水向衣服内部渗透, 从 而有效地防止体热散失, 延长了落水者在得到救援 之前的海上存活时间 [9]。

纺织品 智能纺织品 术语和分类-最新国标

纺织品 智能纺织品 术语和分类-最新国标

纺织品智能纺织品术语和分类1范围本文件界定了智能纺织品领域及智能纺织产品的术语定义,给出了智能纺织品的分类及现阶段各类智能纺织品潜在的应用领域示例。

2规范性引用文件本文件没有规范性引用文件。

3术语和定义3.1智能纺织品smart textile products;Intelligent textile products;interactive textile products通过将材料、电子信息、化工、传感等技术融入纺织品中,使其在延续纺织品原有属性的同时,还能与环境发生可逆的相互作用或能感知、响应、调节或适应环境变化(刺激)执行完成响应行为的新型纺织品。

注:本文件中“智能纺织”指智能纺织品或智能纺织系统,需根据上下文来确定其代表的含义。

3.2主动型智能纺织品i nitiative smart textile products能够感知外界环境变化或刺激,并可根据外界变化应做出响应或进行自我调节以适应外界环境的纺织品。

3.3被动型智能纺织品passive smart textile products仅能够感知外界环境的变化或刺激,但不能够根据外界变化做出响应或进行自我调节的纺织品。

3.4环境environment;surroundings直接或间接对纺织品产生影响的所有事物。

注:包括大气、阳光、室温等外部环境、人体状态、人体与纺织品之间的微环境。

3.5智能纺织系统smart textile system对周围环境的变化或外部讯号/输入呈现出预期的和可利用响应的纺织系统。

3.6电子纺织品electronic textiles以不影响材料固有纺织特性的方式将传感器、同寻设备等电子元件嵌入纺织品,通过物联网、计算机技术、人工智能等技术对纺织品中电子元件采集的数据进行收集、分析并做出反馈的纺织品。

3.7可穿戴电子纺织品wearable electronic textiles可直接或接间连接到生物体上的电子纺织品,并且穿戴者或管理者可以根据意向和行动进行连接和分离,其至少具有检测来自穿戴生物体输出或输入到穿戴生物体的功能。

智能纺织品概述

智能纺织品概述

智能纺织品概述1.定义智能纺织品源于智能材料,是对环境因素的刺激有感知和能做出响应的纺织品,如在光、热、电、湿、机械和化学物质等因素的作用下,它们能通过颜色、振动、电性能、能量储藏等变化,对外界刺激做出响应。

它比普通的纺织品具有更多的功能,其命名通常是与其功能紧密联系的,所以也属于功能性纺织品。

智能纺织品最早是1979年在日本提出的,它把形状记忆蚕丝称之为机敏纺织品,但是智能纺织品的概念到20世纪90年代后期才被人们普遍认知,它先后被称为技术纺织品、功能性纺织品和智能纺织品。

1999年,在Heriot-Watt大学召开的智能纺织品研讨会上,智能纺织品被宣扬为“能独立思考的纺织材料”。

经过二十几年的研究,智能纺织品已经由一个不可想象的产品变为21世纪新时尚哲学的基础,并广泛应用于电子电工、医疗保健品或军用纺织品的开发,一些专家将智能纺织品看作纺织服装工业的未来,作为“第二皮肤”的生物纺织品或智能纺织品将会有非常好的市场前景。

智能纺织品通常是由传感器、驱动单元和控制单元三部分组成或具有感知、反馈和响应三大要素,因此,具体判断某纺织品是否是智能纺织品,首先可以检查分析其是否存在感知、反馈和响应的元件;其次,因为“智能”是模仿生命系统的一种概念,如果某一系统的输入输出关系是线性的,或者该系统只有一个自变量,没有兼顾其他变量进行思考的能力,则这样的系统还是“机械”的,还停留在功能材料的智慧水平。

这一判据实际上考核的是系统的运算的复杂性,即与生物的相似程度。

2.分类广义上来看,智能纺织品指的是纺织品具备对来自外界的刺激如温度、湿度、光线、压力、电子磁场等因素有感知,并做出反应的功能;狭义上来看,智能纺织品指的是电子信息智能纺织品,它融合了信息、电子和计算机等多学科技术,且能够采集信号并做出一系列相应的处理。

参照美国R.E.Newnham教授对智能材料的分类方法,将其分为以下三种类型:(1)消极智能纺织品这类智能纺织品仅能感知外界环境的变化或刺激,不能自动控制。

温敏性水凝胶在智能纺织品开发中的应用

温敏性水凝胶在智能纺织品开发中的应用

第28卷 第11期2007年11月纺 织 学 报Journal of T extile Research V ol.28 N o.11N ov. 2007文章编号:025329721(2007)1120139205温敏性水凝胶在智能纺织品开发中的应用刘书芳,顾振亚(天津工业大学纺织学院,天津 300160)摘 要 温敏性水凝胶是一种能够对温度做出响应的智能材料,在药物控制释放、分离膜和组织工程支架等领域获得广泛的研究和应用。

将温敏性水凝胶聚合物单体在纺织品上接枝或将聚合物溶液涂层在织物上,可以形成智能纺织品。

介绍了几种温敏性水凝胶在智能纺织品开发中的应用实例,如智能透气可呼吸纺织品、药物控制释放纺织品、智能伤口敷料、智能潜水服、智能抗浸服、智能调温运动纺织品等,并阐述了温敏性水凝胶在其它智能纺织品上的应用前景。

关键词 温敏性;水凝胶;PNIPAAm ;接枝;智能纺织品中图分类号:TS106 文献标识码:A Application of temperature 2sensitive hydrogels to thedevelopment of intelligent fabricsLI U Shu fang ,G U Zhenya(School o f Textiles ,Tianjin Polytechnic Univer sity ,Tianjin 300160,China )Abstract T em perature 2sensitive hydrogels are intelligent materials ,which can response to the tem peratureand have been widely applied to controlled release of medicine ,separation membranes ,tissue engineering scaffolds ,and s o forth.Intelligent fabrics based on tem perature 2sensitive hydrogels can be made by grafting the copolymerization of the hydrogel polymers onto the surface of fabrics or coating the fabrics by the polymer s olution.This paper focuses on s ome development cases dealing with smart breathable fabric ,controlled releasing medicine fabric ,smart w ound dressing ,smart wetsuit ,smart anti 2s oaking suit and smart tem perature 2adaptable sportswear ,etc.M oreover ,the prospective applications to other intelligent fabrics are elaborated.K ey w ords tem perature 2sensitive ;hydrogel ;PNIPAAm ;grafting ;intelligent fabric收稿日期:2007-02-13 修回日期:2007-06-27作者简介:刘书芳(1978—),女,博士生。

智能纺织品的概念和类型

智能纺织品的概念和类型

智能纺织品的概念和类型
嘿,你知道吗?现在有一种特别神奇的东西,叫智能纺织品!这可不是普通的布料哦。

有一次我去参加一个科技展览,就看到了好多让人惊叹不已的智能纺织品。

比如说,有一种衣服可以根据周围环境的温度自动调节保暖程度。

想象一下,大冬天的,你穿着这样的衣服出去,根本不用担心会被冻得瑟瑟发抖,它就像一个贴心的小暖炉一样。

还有那种可以监测人体健康数据的纺织品,就像一个随身的小医生,随时关注你的身体状况呢。

另外啊,还有能发光的纺织品,晚上走在路上那可太酷啦,感觉自己就像个移动的小夜灯!还有防水的智能纺织品,下雨天也完全不用担心会淋湿。

这些智能纺织品的类型可真是多种多样,给我们的生活带来了好多新奇和便利。

总之,智能纺织品就是这么神奇又有趣的东西,它们有着各种各样不同的功能和类型,真的是让人大开眼界呀!这就是我所了解的智能纺织品啦!。

2024年纤维素凝胶市场分析现状

2024年纤维素凝胶市场分析现状

2024年纤维素凝胶市场分析现状简介纤维素凝胶是一种由纤维素材料制成的凝胶形态的产物。

纤维素是一种常见的天然高分子材料,具有广泛的应用领域,包括食品、医药、化妆品等。

纤维素凝胶因其稳定性、可吸水性和生物可降解性而成为研究和应用的热点。

本文将对纤维素凝胶市场的现状进行分析。

市场规模纤维素凝胶市场目前呈现出快速增长的态势。

根据市场研究报告,全球纤维素凝胶市场规模在近几年内每年都有显著增长,预计到2025年将达到XX亿元。

这主要得益于纤维素凝胶作为一种可持续发展的材料,受到了广泛关注和应用。

市场驱动因素纤维素凝胶市场的增长受到了多个因素的驱动。

首先,消费者对可持续发展和生态友好产品的需求不断增加。

纤维素凝胶作为一种生物可降解和可再生的材料,符合当下消费者对环保产品的追求。

其次,纤维素凝胶具有优异的性能特点,如吸水性能、稳定性等,使其在食品、医药和化妆品等领域得到广泛应用。

此外,纤维素凝胶的研发和创新也推动了市场的发展。

市场应用领域纤维素凝胶在多个行业都有广泛的应用。

在食品行业,纤维素凝胶可用作食品添加剂,用于增加食品的稳定性和质感。

在医药行业,纤维素凝胶可用于制备药物载体,用于控释药物和伤口敷料等。

在化妆品行业,纤维素凝胶可用于制备面膜和乳液等产品。

此外,纤维素凝胶还具有许多其他应用领域,如纺织品、纸浆和纸张等。

市场竞争格局纤维素凝胶市场具有较高的竞争度。

目前,市场上存在许多纤维素凝胶生产商和供应商,它们竞争激烈。

这些企业通过产品质量、价格和市场拓展等方面来争夺市场份额。

同时,纤维素凝胶市场还面临一些挑战,如生产成本较高、技术创新缺乏等。

市场前景展望纤维素凝胶市场的前景十分广阔。

随着可持续发展理念的不断普及和消费者对环保产品的追求,纤维素凝胶市场将继续保持稳定的增长态势。

同时,纤维素凝胶在新兴领域的应用将成为市场的新亮点。

例如,在纤维素凝胶用于生物医学和纳米技术领域的研究不断深入,将为纤维素凝胶市场带来更多的机遇。

智能纺织品及其在军用装备上的应用

智能纺织品及其在军用装备上的应用

书山有路勤为径;学海无涯苦作舟
智能纺织品及其在军用装备上的应用
智能纺织品具有感知、响应和反馈等三大要素,是未来纺织服装的发展方向,也是各国军方追求的目标。

本文分析了目前典型的几类智能纺织品的技术现状和特点,并探讨了其在军用装备上应用的可能性。

1概述
智能材料是模仿生命系统、具有感知和驱动双重功能、对使用环境敏感
且能对环境变化做出响应的材料,其显着特点是将高技术的传感器和执行元件与传统材料结合在一起,赋予材料以新的性能,使无生命的材料具有越来越多生物所特有的属性。

感知、反馈、响应是其三大要素。

智能纺织品是其中的一个重要分支,同时具有感知、反馈、响应的特性以及纺织品柔软可穿用的特点。

能够感知外界环境变化、并根据外界环境变化判断作出应对措施、然后
进行相应的结构或性能调整来适应外界环境的智能纺织品,一直以来都是各国军方梦寐以求的。

例如,能够随着环境颜色变化而调整自身颜色的“变色龙”迷彩纺织品,能够自动调节温度来适应环境温度变化的纺织品,能够远程探测士兵生理参数、受伤部位及程度并进行调节和治疗的电子信息纺织品,能够在可见光波段实现隐身的高级智慧型功能纺织品等等,无一不是各国军方追求的目标。

根据目前已有的报道和研究,典型的智能纺织品主要有以下几大类:电
子信息智能纺织品、变色纺织品、相变材料和智能调温纺织品、形状记忆高分子及纺织品、基于水凝胶的智能纺织品和基于人工周期性结构的隐身纺织材料。

本文结合这几类智能纺织品的特点以及军用纺织品的应用要求等,就其研发现状及其在军用装备方面的应用进行了探讨。

专注下一代成长,为了孩子。

智能调温纤维及其纺织品

智能调温纤维及其纺织品
Ke y wo d r s:ph = h ng a ̄ c a e mat ra :mi r c p u e;i e lg ntt e mo e u a i n h r r g l to e t l
1 调温纤维
11 单 向温 度调 节纤 维 .
2 智能调温纤维的作用原理和制造方法
智 能调温纤 维是 相变 材料 和高新 技术 有效 结合 的
产物 , 充分利用了 物质在相变过程 中会储存 和释放热
量 的原 理 , 纤维 可以根 据 人 体 的需 要保 持 在 一 定 的 使
范 国内 。
21 相 变纤 维 . 早在 2 O世纪 6 0年代 , 国航 空航 天局 ( A A) 美 N S 中 心实 验室 就开始 对相 变 材 料 技 术 进行 研 究 , 方 面 的 该
将平均直径 1 5 t — n的含有相 变物质 的微胶囊 u 与成纤聚合物溶液混合后纺丝 , 其他工艺与复合纺丝
具有降温功能的亚麻纤维、 玉石纤维等 。由于只具有 单向温度调节作用 , 致使这些纤维存在 明显的缺点。
所 以当环境 温度 变化 方 向与其 温度 调节方 向相 反 时就 不能很 好地 发挥 作用 , 至造成 不 良后 果 。 甚 12 双 向温 度调 节纤 维 . 对冷、 热环境 能 自主调 整 , 有双 向温 度调节 和适 具 应 性 的功能 , 可主 动地 、智 能地 改变 温 度 , 以在 温度 可 振荡环境 中反 复循 环使 用 , 称为 智能 调温纤 维 。 故
LINa n —a
( i j oy cncU i ri , i j 0 10 hn ) Ta i P l ehi n esy Ta i 30 6 ,C ia nn t v t nn

气凝胶在服饰鞋被纺织品中的应用

气凝胶在服饰鞋被纺织品中的应用

气凝胶在服饰鞋被纺织品中的应用■ 文/崔海云 何婷婷 国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心随着生活水平的日益提高,人们对服装、被装的舒适性和美观性要求越来越高,保温、舒适、轻盈的功能纺织品备受关注,服装领域一直在寻找一种新型的保温材料,其中,气凝胶因其导热系数低、耐高温、密度小等特性使其具备了制作保温服的潜力。

英国登山家安尼·帕尔门特2011年登珠峰时所穿的鞋子就是使用了部分气凝胶材料,他的睡袋里也有一层这种新材料。

美国宇航局的资深科学家马克·克拉杰沃斯基说,宇航服中加入一个18m m厚的气凝胶层,就能帮助宇航员扛住1300℃的高温和-130℃的超低温。

本文针对有卓越保温性能的气凝胶在服饰鞋被等纺织品上的技术发展情况进行梳理,旨在初步探讨其未来在服饰鞋被等纺织品上的技术发展趋势,以期为该行业的发展提供一定的参考。

1 气凝胶简介气凝胶(Aerogel)是一种具有纳米多孔结构的超轻固体材料,1931年由美国科学家S.Kistler发明。

气凝胶是将湿凝胶经特殊的干燥处理使得凝胶骨架间的液相被气相所取代,而凝胶骨架完好地保留下来所得到的一种超多孔三维纳米材料,其独特的微观结构赋予该材料以超低的密度、超大的比表面积、超高的孔隙率、超低的热导率、不燃、耐高温、拒水性极好等优越性能,尤其是气凝胶能大量锁定微小空间内的静止空气、热导率极低、质量极轻且不易吸水,作为保温隔热材料性能极优。

气凝胶的种类很多,有硅系、碳系、硫系、金属氧化物系、金属系等等,应用于服饰鞋被等纺织品上常见的是硅系、碳系气凝胶。

2 气凝胶在纺织品中应用的技术进展气凝胶为目前已知的所有天然和人造固体中密度最低的固体,其保温隔热性能比作为天然的羽绒还要好很多。

但气凝胶为脆性材料,无法直接整块或整体地应用到服饰鞋被这类在使用和/或收纳时需要弯折的产品上,因此必须将气凝胶先制成颗粒或粉末状再使其附着或被包裹到其他基材中使用。

目前,气凝胶与织物之间的结合方式,主要是涂层结构、夹心结构及气凝胶薄膜等形式。

纺织工程中的智能纺织品开发

纺织工程中的智能纺织品开发

纺织工程中的智能纺织品开发在当今科技飞速发展的时代,纺织工程领域也迎来了一场深刻的变革——智能纺织品的开发。

智能纺织品作为纺织与科技融合的产物,正逐渐走进我们的生活,为人们带来前所未有的便利和创新。

智能纺织品,顾名思义,是指能够感知、响应并适应外界环境变化,或具有特定功能的纺织品。

它们不再仅仅是传统意义上的衣物或面料,而是具备了智能化的特性。

这些特性使得智能纺织品在医疗保健、运动健身、军事国防、航空航天等众多领域都展现出了巨大的应用潜力。

在医疗保健领域,智能纺织品发挥着日益重要的作用。

例如,智能监测服装可以实时监测患者的生理参数,如心率、血压、体温等,并将这些数据传输到医疗设备或移动终端上,方便医生进行远程诊断和监控。

对于患有慢性疾病的患者,如糖尿病患者,智能袜子可以通过内置的传感器检测足部的压力分布,预防溃疡和感染的发生。

此外,还有智能康复纺织品,能够为受伤或残疾的患者提供辅助治疗和康复训练。

运动健身领域也是智能纺织品的一大应用场景。

智能运动服装可以监测运动员的运动状态和生理指标,帮助他们优化训练方案,提高运动表现。

比如,一些智能运动内衣可以测量呼吸频率和深度,为运动员提供呼吸训练的参考。

智能跑鞋则可以收集跑步时的步频、步幅、着地方式等数据,帮助跑者改进跑步姿势,减少运动损伤的风险。

在军事国防方面,智能纺织品的应用更是为士兵的生命安全和作战效能提供了有力保障。

智能作战服可以实现隐身、防弹、自修复等功能,同时还能监测士兵的身体状况和周围环境,提高作战的适应性和生存能力。

智能伪装面料可以根据不同的环境背景自动改变颜色和图案,实现更好的伪装效果。

航空航天领域对纺织品的性能要求极高,智能纺织品的出现也为其带来了新的突破。

例如,智能航天服可以根据太空环境的变化自动调节温度和压力,为宇航员提供舒适和安全的保护。

飞机内饰中的智能纺织品可以监测座椅的使用情况和乘客的舒适度,提高飞行体验。

那么,智能纺织品是如何实现这些神奇的功能的呢?这主要依赖于各种先进的技术和材料。

智能纺织品简介

智能纺织品简介

智能纺织品简介感知反馈响应智能材料智能纺织品被动智能型纺织品主动智能型纺织品非常智能型纺织品此类纺织品对外界条件和刺激仅能感知。

感应外界环境的刺激并有所回应,可与特定和环境相协调。

除对外界环境刺激能感知和相应外,并能自动调节以适应。

非常智能型纺织品电子信息类、生命衬衫、军事航空航天类等。

目前研究的智能纺织品范畴形状记忆材料和智能型防水透湿织物相变材料和智能调温纺织品变色材料和变色纺织品纳米技术与自洁纺织品电子信息智能纺织品发光材料和发光纺织品形状记忆高聚物类纺织品棉织物形状记忆整理树脂整理、多元羧酸免烫整理、聚氨酯涂层整理、超柔软桃皮整理、液氨整理等。

真丝绸形状记忆整理树脂整理、三甘醇缩水甘油醚整理等毛织物形状记忆整理“机可洗”整理、“洗可穿”整理等形状记忆水凝胶类纺织品当外界环境条件连续变化时,凝胶体积产生不连续的变化。

Daedalus智能型抗浸服其抗浸机理是:一旦落水,抗浸服中的水凝胶吸水溶胀,将织物中透水导湿的通道封闭,阻止水进入服装;浸湿的服装晾干后,水凝胶脱水,又恢复到原状。

1、形状记忆类防水透湿是指水(主要是雨水)在一定的压力下不浸透织物,而人体散发出的汗液可以以水蒸气的形式通过织物传导至外界,又称为“可呼吸织物”。

防水透湿的高密织物无孔膜防水透湿织物微孔膜防水透湿织物智能型防水透湿织物英国锡莱研究所开发的纯棉高密织物“Ventile”,在干燥时汗液(汽)可通过纱线间空隙向外界扩散,而在浸湿后棉纤维横向溶胀,纱线、纤维间隙变得很小,表现出防水性。

在嵌段共聚物的大分子链上引入亲水性链段制成薄膜,水分子可以以薄膜上的亲水性链段中的亲水基团为依托,按照“吸附-扩散-解吸”的方式,由高湿度侧传递到低湿度侧,获得透湿性;而防水则缘自薄膜的连续性和膜面张力。

荷兰Akzo Nobel 公司的防水透湿织物Sympatex比较有代表性的是Gore-Tex:美国W.L. Gore & Associates公司的注册商标,为1976年由Wilbert L. Gore、Rowena Taylor与Robert W. Gore(Wilbert L. Gore之子)共同发明的防水透气性布料。

智能型纺织品

智能型纺织品
智能纺织品与服装 Smart textiles and clothing
小组成员: 化丹丹 吴超杰 王丹静
1.引言
2.定义 3.分类 4.现状和发展趋势
过去20年中,世界纺织品的格局发生了巨大变 化,以纺织服装为主的传统产业在发达的西方 国家正在慢慢地消失风采,而一种崭新的智能 纺织品的出现,使得纺织服装业逐渐步入智能 型纺织品时代,并对世界纺织服装业形成新的 挑战。对于正在走下坡路的传统纺织服装行业 来说,大量智能纺织品的开发为其创造了新的 卖点。近年来,智能纺织品已经引起人们越来 越多的关注,成为纺织工业的未来。
消极纺织品
积极纺织品
高级纺织品
此类纺织 品对外界 条件和刺 激仅能感 知。
感应外界 环境的刺 激并有所 相应,可 与特定和 环境相协 调。
除对外界 环境刺激 能感知和 相应外, 并能自动 调节以适 应。
消极纺织品
如一件隔热的外套,无论外界温度的高低 只能保持隔热至某一温度;防火服无论周 围是否有火焰,其防火性不变,即无自动 调节作用。
形状记 忆高分 子及纺 织品
调温纺织品
调温纤维是将相变材料包覆在纤维中, 根据外 界环境变化, 纤维中的相变材料发生液固可逆 相变, 或从环境中吸收热量储存于纤维内部, 或放出纤维中储存的热量, 在纤维周围形成温 度相对恒定的微观气候, 实现温度调节功能。 用此类纤维加工成的纺织品(服装)具有由于相 变物质的吸热放热而引起的自动调温作用。
智能纺织品是继功能纺织品之后出现的又一 类型的高科技纺织品,它在增加服装舒适性、 提高人们的生活质量、改善人们的劳动条件、 满足某些特种行业和特种场合的需要等方面 正在发挥越来越重要的作用。
以后的智能纺织品会脱离融合技术或者是

医用和保健功能纤维及纺织品

医用和保健功能纤维及纺织品
(3)定位合成法
三、芳香保健纺织品
1.共混纺丝
可以将热塑性成纤聚合物和香料直接进行机械混合熔融纺 丝。该工艺首先需解决好芳香物质和基质材料的相容性问题。 其次,由于熔纺工艺条件限制,对香料有苛刻的要求(如沸点 在250℃以上)。使香料可选择范围大大缩小。日本可乐丽公司 于1987年采用这种方法研制成功连续释放香气的纤维,并用 它制成了絮棉。
3.纤维化学改性
纤维的化学改性是获得功能性的重要方法,它包括基质 改性和表面改性两方面内容。基质改性是在纺丝聚合物中加 入功能性组分交联共聚而形成功能性共聚体,再进行纺丝。 表面改性则是在成纤后对纤维进行化学处理。
4.共混纺丝技术
共混纺丝工艺是向纺丝原液中掺入功能剂,均匀混合后再 纺成纤维。
5.复合纺丝技术
3、胶原纤维
可制成贴剂、凝胶剂、喷雾剂、散剂等,可用于创伤治疗 和伤口止血。胶原的另一个用途是制成高强度纤维做手术缝合 线。伤口愈合时不需拆线,可被人体吸收。
4、聚乳酸纤维
聚乳酸纤维及其共聚物在医疗领域主要做尿布、手术缝合 线、骨内固定装置、组织工程支架、绷带、药物控释体系中的 载药材料、人工管道、人工韧带或肌腱等。
3.复合型纺织品 纺织品与药、磁、玉、石、电子、器械等组合,使其具有
药疗、理疗、磁疗、微波疗等功能。
磁性纤维除了有重量轻、柔软、吸湿透气、耐洗涤等特 点外,还具有增强人体血液中离子活性、净化血液、扩张血 管、加速血液循环、改善细胞新陈代谢等作用,对高血压、 冠心病、神经衰弱、关节炎、颈和腰痛疾病等有辅助医疗保 健作用。
二、磁性功能纤维
磁性纤维根据基体纤维的材质可分为金属(或合金)磁性纤 维、有机磁性纤维(基体为有机纤维)和无机磁性纤维(基体为无 机纤维)。磁性纤维的制备方法大致有两种途径:一是通过直 接成型制备磁性纤维,二是通过基体纤维的化学、物理改性制 备。

智能纺织品

智能纺织品
相变材料主要包括无机PCMs、有机PCMs和复合 PCMs三类。其中,无机类PCMs主要有结晶水合盐类、熔 融盐类、金属或合金类等;有机类PCMs主要包括石蜡、醋 酸和其他有机物;
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智能温控纺织品 自动调温纺织品
固态PCM 液态PCM
液态PCM 固态PCM
吸收 热量
释放 热量
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智能温控纺织品 自动调温纺织品
保温纺织品 凉爽纺织品 自动调温纺织品
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智能温控纺织品
保温纺织品
发热原理
保温原理
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智能温控纺织品
保温纺织品
7
智能温控纺织品
保温纺织品: 日被德山都和尤尼吉卡公司联合研制的产热纺织品
“Solar&microtype”,其主要是吸收太阳能来实现保温 日本帝人公司利用某些醌系有机染料所具有的吸收近红
被加工成宝塔式螺旋弹簧状,再进一步加工成平面状,然后 固定在服装内部。接触高温时形状记忆纤维的形变被激发, 纤维迅速由平面变成宝塔状。
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形状记忆纺织品
形状记忆高聚物类纺织品
棉织物形状记忆整理主要有:树脂整理、多元羧酸免 烫整理、聚氨酯涂层整理、超柔软桃皮整理、液氨整理等。
真丝绸形状记忆整理主要有:树脂整理、三甘醇缩水 甘油醚整理等
主动智能型纺织品 —对外界的刺激不仅可做到感知,还能 做到回应。形状记忆类纺织品就是最好的例子。
非常智能型纺织品 —对外界的刺激不仅可做到感知及回应 ,还能自动调节以适应外界的刺激。
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智能温控纺织品 形状记忆纺织品 变色纺织品 防水透湿纺织品 电子信息智能纺织品
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智能温控纺织品 智能温控纺织品
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变色纺织品

智能纤维及纺织品

智能纤维及纺织品

它可以分为以下主要几类;pH值敏感型凝胶纤维、溶剂组分敏感型凝胶纤 维、光敏型凝胶纤维及纺织品、温敏型凝胶纤维及纺织品、电场敏感型凝胶纤维 及纺织品。
五 、智能释放纤维及纺织品
释放(控制释放)体系最主要的应用是在药物的释放中,最早应用是进行药物 包裹技术。而用于织物上缓释的物质主要有挥发性物质和毒性物质两大类。现在应 用在织物上得智能缓释整理主要是香味整理和卫生整理。 原理;微胶囊化,使其在需要时重现其功能。
原理;某些温敏材料是结晶物质,加热到一定温度,其晶型发生变化,从 而导致颜色改变,冷却至室温后,晶型恢复,颜色随之复原。另一些有温敏性 能的有机物,由于温度变化会引起部分结构、pH、结晶水、电子数的变化或达 到熔点后物质体系的颜色发生变化,将这些物质引入纤维和纺织品即制得温敏 纤维及纺织品。
制备变色纤维一般有染色、印花、共混、复合纺丝及接枝共聚等几种方法。
2 、蓄热材料的特性及分类
固—固相变的潜热小,体积变化也小,其最大的优点是相变后不生成液 相,对容器的要求不高。由于这种独特的优点,固—固相变材料越来越受到 人们的重视。具有技术和经济潜力的固—固相变蓄热材料目前主要有三类; 高密度聚乙烯、“层状钙钛矿”及多元醇,它们都是通过有序—无序转变而 可逆地吸热、放热。
目前设想出得电子智能纺织品主要在以下几个方面: (1)、信息服装 (2)数字服装:整个人体或每个独立的关节都可以被监测 到。
蓄热调温纤维是一种具有双向温度调节作用的新型纤维。它能够根据外界环 境温度的变化,从环境中吸收热量贮存于纤维内部,或放出纤维中贮存的热量, 在纤维周围形成温度基本恒定的微气候,从而实现温度调节的功能。蓄热调温纤 维的这种吸热和放热的过程是自动的、可逆的、无限次的。
1 、蓄热调温机理 纤维的蓄热调温效应源于蓄热材料在相变过程中德吸热和放热现象。材料 的相变是指某些物质在一定的条件下,其自身温度基本不变而相态发生变化的 过程。当外界环境温度升高或降低时,他们相应地改变物理状态,从而实现储 存或释放能量。

智能纤维

智能纤维

智能纤维一、智能纤维的定义智能纤维是指当纤维所处的环境发生变化时,纤维的长度形状温度颜色和渗透速率等随之发生敏锐响应,即突破性变化的纤维。

二、智能纤维的分类及其具体内容由智能纤维的定义知纤维的每一个物理特性都可能随环境而变化,因此这里的分类主要针对纤维的各个物理特性来分类。

1.智能调温纤维定义:智能调温纤维是指纤维材料的表面温度能够随着环境的改变而发生一定的改变。

加工方法:目前,生产智能调温纤维(纺织品)加工方法有以下4种:中空纤维浸渍法;熔融复合纺丝法;涂层等后整理法,微胶囊复合纺丝法。

并且由于一系列技术和成本问题微胶囊复合纺丝法生产智能调温纤维是目前实用的先进的加工方法。

应用领域:1)保护性织物在头盔、护膝等保护性织物织造中采用调温粘胶纤维可适当控制这些部位的汗液产生与排放。

2)服装、鞋帽调温粘胶纤维具有调温功能和良好的舒适性,可应用于外衣、内衣、鞋袜、帽子、手套等,由于老人和婴幼儿对温度变化较敏感,因此在服饰领域应用较广泛。

3)医疗卫生用品将调温粘胶通过混纺或交织加入到手术服、床上材料及精心护理所用良好的辅助治疗方面。

4)汽车内装置对汽车内部诸如地板、车顶、车座的物品应用调温纺织品,通过相变材料的吸热或放热可保持车内温度恒定,具有明显的调温效果。

2.智能变色纤维定义:所谓变色纤维是一种具有特殊组成或结构的、在受到光、热、水分或辐射等外界条件刺激后可以自动改变颜色的纤维。

变色纤维目前主要品种有光致变色和温致变色两种。

前者指某些物质在一定波长的光线照射下可以产生变色现象,而在另外一种波长的光线照射下(或热的作用),又会发生可逆变化回到原来的颜色;后者则是指通过在织物表面粘附特殊微胶囊,利用这种微胶囊可以随温度变化而颜色变化的功能,而使纤维产生相应的色彩变化,并且这种变化也是可逆的。

加工方法:1)光致变色纤维的加工方法将有机光致变色化合物溶解在高分子溶液中,制成纺丝液,再通过静电纺丝技术将该纺丝液制备成纳米纤维。

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刺激响应脉冲释放
网孔的可控性
释放机理
聚乙二醇
葡萄糖响应高分子配合 物形成的胰岛素释放微囊
感知葡萄糖浓度
交换键合释放药物
患者的血糖浓度维持正常水平
A. Kikuchi, T. Okano. Advanced Drug Delivery Reviews, 2002, 54, 53 –77. 杨少华. 化工新型材料,2003,31,5-7.
智能凝胶纤维及纺织品 研究进展
智能高分子材料--
智能高分子凝胶




定义 体积相转变 制备 刺激响应性与分类 应用
智能高分子凝胶

三维高分子网络与溶剂组成的体系 含有亲溶剂性基团,可被溶剂溶胀 最大的特点:体积相转变
智能高分子凝胶的体积相转变
外界环境因子的变化
溶胀相
收缩相
体积不连续变化

刘书芳《温敏性水凝胶在智能纺织品开发 中的应用》
温性水凝腔是一种能够对温度做出响应的智能材 料,在药物控制释放、分离膜和组织工程支架等 领域获得广泛的研究和应用。将温敏性水凝胶聚 合物单体在纺织品上接枝或将聚合物溶液涂层在 织物上,可以形成智能纺织品。介绍了几种温敏 性水凝胶在智能纺织品开发中的应用实例 如智能透气可呼吸纺织品、药物控制释放纺织品 、智能伤口敷料、智能潜水服、智能抗浸服、智 能调温运动纺织品等,并阐述了温敏性水凝腔在 其它智能纺织品上的应用前景。

张子鹏《智能凝胶纤维I.PVA/PAA水凝 胶纤维和膜》 本文合成了聚乙烯醇(PVA)和聚丙烯酸(PA .A)共混溶液,采用交联湿纺工艺,制成智 能凝胶纤维和膜,研究了纤维和膜对pH值、 电场等外界刺激的响应特性。 结论:PVA/PAA凝胶纤维和膜的溶胀特性 因材料的结构而异.PVANA.A不交联的纤 维在水中溶胀都有诱导期.PAA分子量越大 ,溶胀度越大,随溶胀时间增加,溶张度增 大.最后几乎溶解。

两个前提:
主链或侧链上带有大量的亲水基团 适当的交联网络结构

制备方法:
单体的交联聚合
化学引发剂
单体ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
自由基均聚或共聚
智能凝胶
辐射技术引发
接枝共聚
烯烃类单体
天然高分子(淀粉纤维素) 共价连接 及衍生物
其它交联或转化等
智能高分子凝胶的刺激响应性与分类
刺激响应性 物理刺激
温度 光 压力 电场
化学刺激
pH 生化 盐

钱军《智能凝胶高分子材料在纺织品中的运用》

通过接枝聚合反应.在纺织品材料基体上引入 特定的功能性基团.是实现纺织品材料改性的 有效手段。这样既可以保持(或部分保持)材料 原有的物理机械性能.又可以灵活多样地通过 对接枝单体的选择来获得最佳的功能性,甚至 是复合功能,并且改性效果是永久性的.同时 水凝胶的物理机械性能得以改善。目前,在纺 织品材料的接枝改性研究中,主要是通过化学 引发剂.辐射的手段或紫外光(与光敏剂配合) 进行引发。

马晓光《微波等离子体引发接枝凝胶型智 能棉针织品》
微波等离子体引发接枝聚合法,将2一丙烯酰胺一2 一甲基丙磺酸(AMPs)接枝聚合到棉针织物上,使 PAMPS凝胶与纺织品相结合。通过正交设计及数理 统计方法对接枝工艺进行了筛选和优化;用红外光 谱法证明了AMPs被接枝到了棉针织物上;对接枝前 后织物的表面状态、静水压、透湿性、顶破强力等 性能进行了探讨 用Ar微波等离子体引发接枝聚合,可以将PAMPS凝 胶接枝添加到棉织物上,并使织物具有PAMPS的环 境敏感性
循环提供的动力
毛自 状振 传动 动凝 装胶 置作 成
Poly(NIPAAm-co-Ru(bpy)3)
R.,Yoshida. et al. Science and technology of Advanced materials, 2002, 3, 95-102
智能高分子凝胶的应用--智能药物释放系统
周兰君《高分子水凝胶材料在智能纺织品 领域的应用》
介绍了高分子水凝胶材料在智能调温纺织品、智能 防水透湿纺织品、智能抗菌纺织品、智能蓄冷纺织 品、智能医用敷料等纺织品开发中的实例,并对其 在智能纺织品领域的应用进行了展望。 智能水凝胶具有含水量高、生物相容性好、对于外 界环境条件的刺激具有响应性等优点,因而其在纺 织品领域具有广阔的应用前景,赋予了传统纺织品 更多的功能性和智能性。但目前的研究工作还处在 基础阶段,许多研究结论还只是处于理论阶段,离 实用、商业化还存在一
智能高分子凝胶的应用--环境工程
溶胀收缩循环
凝胶用于污泥脱水过程
当前的研究成就
沈新元《智能纤维的现状及发展趋势》 介绍了智能纤维的研究和开发现状 包括 pH 响应性凝胶纤维 光敏纤维 温敏纤维 等; 并阐述其应用前景及发展趋势 ,建议 我国重视智能纤维的研究开发。我国是 化纤大国,但品种还比较单一 ,应重视 对智能纤维的研究和开发,为纺织行业 及其他传统行业的产品升级换代作出应 有的贡献
内因: 范德华力、氢键、疏水作用及静电作用力---相互组合和竞争

Robert, P. Advance in Colloid and Interface Sci , 2000 , 85 ,32 -33
智能高分子凝胶的制备

起始原料:
单体(水溶或油溶单体) 聚合物(天然或合成聚合物) 单体和聚合物的混合物

顾利霞《智能凝胶纤维》
介绍了人类对天然肌肉的收缩过程研究,智能 凝胶纤维材料研究的概括,通过对高分子智能 凝胶在不同的PH值溶液中的伸缩变形行为的研 究进行对人工肌肉(AMP)的研究。 列出了生物体和目前研究的智能凝胶纤维力学 性能上的差异,为了使智能凝胶纤维能够替代 生物体的人工肌肉等组织,需要高分子材料研 究工作者继续寻找和研究新型的智能凝胶纤维 材料,改进它的性能,以适应生物体的需要。

李倩《智能凝胶在纺织服装领域的应用》
主要介绍智能凝胶材料在调节温湿度、防紫 外线、保温蓄冷、消毒抗菌等智能纺织品方 面的应用现状和前景。 目前,智能凝胶主要应用在人工触觉系统、 药物释放系统、化学阀、组织工程、农业用 保水剂、水处理絮凝剂等方面。由于技术水 平的限制,凝胶在纺织和服装方面应用的实 例很少。要想获得更多功能的智能纺织品, 需要科研工作者们的不断努力
分类
刺 激


pH响应性凝胶
生化响应性凝胶 盐敏凝胶

温度响应性凝胶 光响应性凝胶 压力敏感性凝胶
化学、相分离、形状、 表面、渗透性、机械强度 光、电
响 应
电场响应性凝胶
智能高分子凝胶的应用--调光材料&组织培养
溶胀收缩循环
低温透明
调光材料
高温白浊化
细胞
组织培养
智能高分子凝胶的应用--化学机械器件

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