【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 防污紡織品的需求，尤其是在醫(yī)用終端產(chǎn)品和環(huán)境方面。 主要途徑有兩種：光催化整理和超疏水表面整理。 光催化整理：基于光活性物質(zhì)如銳鈦礦納米二氧化鈦的光催化性能，可與纖維表面的污漬產(chǎn)生催化凈化反應(yīng)。在含紫外線的光源照射下，銳鈦礦納米二氧化鈦可以通過對(duì)纖維表面的灰塵或污漬的氧化降解，促使其發(fā)生化學(xué)分解，從而起到自清潔的作用。 超疏水表面整理方法系模擬荷葉效應(yīng)，以獲得不被浸濕、與水接觸角約為 175度 纖維表面，屬于仿生整理。這接近于不被潤(rùn)濕的理論最大接觸角180度，大大超過傳統(tǒng)拒水整理效果（ 120—140176。）。 （三）納米自清潔整理方法 指 TiO2的制備和負(fù)載單獨(dú)進(jìn)行，也稱后負(fù)載法。該法工藝簡(jiǎn)單，但其所制的無(wú)機(jī)氧化物涂層厚度不易控制，涂層與織物之間不易結(jié)合牢固。 在分散負(fù)載過程中，制備均勻穩(wěn)定的納米整理液，并且實(shí)現(xiàn)納米粒子與纖維之間的牢固結(jié)合，賦予織物耐久的整理效果是關(guān)鍵。可將納米無(wú)機(jī)氧化物粉末用乳化剪切機(jī)、超聲波清洗器等分散，制成納米粉體懸浮液，然后采用浸涂或噴涂的方式將懸浮液處理到織物上。 要求所制備的光催化整理劑分散性良好且粒度較為均一，能與織物纖維牢固結(jié)合。 以二氧化鈦為例，采用鈦酸丁酯為前驅(qū)體，在水、穩(wěn)定劑與催化劑的作用下發(fā)生水解縮聚反應(yīng)，生成穩(wěn)定的二氧化鈦溶膠，而后采用提拉、浸涂或噴涂的方式將溶膠處理到織物上。 利用此方法負(fù)載到織物上的溶膠膜膜厚可控，不影響織物外觀；缺點(diǎn)是當(dāng)需得到高厚度的膜時(shí)需要反復(fù)浸涂或提拉，且溶膠膜的牢度小易脫落。 （四）荷葉效應(yīng) 水滴落在荷葉上，會(huì)變成自由滾動(dòng)的水珠，其在滾動(dòng)過程中通過固有的自清潔作用，將葉子表面可能吸附的灰塵和細(xì)屑帶走。 荷葉表面上布滿了一個(gè)挨一個(gè)的小山包，小山包上長(zhǎng)滿了絨毛，整個(gè)表面被微小的蠟晶覆蓋，使得水滴不能滲透，只能自由滾動(dòng)。 由荷葉的拒水機(jī)理，提出了納米材料的超疏水自清潔整理方法。其應(yīng)用條件是： 表面材料必須拒水，水在其表面的接觸角必須大于 90176。 表面必須是粗糙的，而且粗糙必須是納米水平或接近納米水平。 對(duì)于織物而言，纖維一般均不具有拒水、拒油的功能，因此織物的超疏水自清潔整理必須滿足的條件是： 纖維表面具有基本的拒水性能，可以通過納米技術(shù)、等離子技術(shù)和涂層浸壓技術(shù)達(dá)到這一要求。 要使織物具有粗糙的表面，粗糙度應(yīng)該達(dá)到納米級(jí)水平。 目前主要是利用氟碳化合物具有極低的表面能的特點(diǎn)，使織物達(dá)到拒水、拒油、拒污的效果。但有機(jī)氟具有一定的生物毒性，且價(jià)格昂貴。 無(wú)機(jī)納米粒子 納米粒子嵌入聚合物基質(zhì)（ BASF） 納米硅樹脂整理（蘇黎世） 仿羽毛，微小納米溝槽（ 100nm— 10181。m）（以色列） 銀納米離子摻入聚甲基丙烯酸甘油薄膜（美國(guó)） 六、電子信息智能紡織材料 著裝革命正在悄然興起，不僅是穿著打扮，還有人們的生活方式。 信息和紡織兩大產(chǎn)業(yè)都希望能將電子智能產(chǎn)品和紡織服裝完美地結(jié)合在一起，引領(lǐng)新型智能紡織品潮流。 始于上世紀(jì) 60年代，如“可穿戴的計(jì)算機(jī)”，但當(dāng)時(shí)的條件限制，僅是電纜和連接器的載體，體積龐大，主要應(yīng)用在醫(yī)療、軍事和航空等重要的檢測(cè)領(lǐng)域。 目前主要有柔性壓敏材料、紡織品柔性顯示器、電子系統(tǒng)嵌入式智能紡織品和納米電子智能型面料。 （一）電子信息紡織品的功能 通過傳感器感知外界環(huán)境的變化，將變化所產(chǎn)生的信號(hào)通過信息處理器做出判斷處理，并發(fā)出指令，然后通過驅(qū)動(dòng)器調(diào)整材料的各種狀態(tài)，以適應(yīng)外界環(huán)境的變化，從而實(shí)現(xiàn)自診斷、自調(diào)節(jié)、自修復(fù)等多種功能。 一般應(yīng)具有如下功能： 傳感功能： 感知外界各種物理或化學(xué)信號(hào)的變化。 反饋功能： 將輸入輸出信息進(jìn)行對(duì)比反饋。 相應(yīng)功能： 適時(shí)動(dòng)態(tài)地作出相應(yīng)的反應(yīng)。 自診斷功能 ：對(duì)內(nèi)部環(huán)境變化出現(xiàn)的問題進(jìn)行自我診斷 自修復(fù)功能： 通過原位復(fù)合、自生長(zhǎng)來修復(fù)局部損傷。 自調(diào)節(jié)功能： 及時(shí)地自動(dòng)調(diào)整自身結(jié)構(gòu)和功能。 （二）電子信息紡織品的特點(diǎn) 既不破壞服裝的風(fēng)格，也不影響織物的手感，還能承受水洗、干洗以及穿著時(shí)的磨損。 應(yīng)具有以下物理機(jī)械性能： 高拉伸強(qiáng)度 高撕裂強(qiáng)度 高耐磨損性能 可控制空氣滲透性 良好的尺寸穩(wěn)定性 良好的可洗滌性 應(yīng)變恢復(fù)性好 重量輕 （三）電子信息紡織品的構(gòu)成元素 微型器件： 掌上計(jì)算機(jī)、 PDA、 GPS、移動(dòng)電話、 MP3的微小化。 柔性器件： 柔性顯示器、軟鍵盤、柔性開關(guān)等。壓敏材料是制作柔性開關(guān)和鍵盤的首選。 連接技術(shù)： 將芯片以類似金屬導(dǎo)線連接的方法連接到復(fù)雜的電路織物條內(nèi)；另一種是把電子元件嵌入能像織物一樣扭曲折疊、厚度僅為 ，與織物復(fù)合。 功能纖維材料： 導(dǎo)電纖維是關(guān)鍵的材料，目前市場(chǎng)已有多種，光導(dǎo)纖維、發(fā)熱纖維、變色纖維等也是不可缺少的關(guān)鍵材料。 供電電源： 是一個(gè)挑戰(zhàn)，隨著太陽(yáng)能的開發(fā)應(yīng)用，太陽(yáng)能電池逐步應(yīng)用到電子服裝中。法國(guó)科學(xué)家把微小太陽(yáng)能電池置入纖維中，皮芯結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池紗已經(jīng)進(jìn)行批量生產(chǎn)。德國(guó)人的硅基熱能發(fā)電芯片，利用溫差發(fā)電。 （四）電子信息紡織品的開發(fā)途徑 電子元器件與紡織品組合法： 數(shù)字化纖維編織法： 將高度集成的微電子器件置于纖維紗線中，或直接在纖維上集成元件，制成含集成電路的數(shù)字化纖維，再織成數(shù)字化織物，是一種高級(jí)結(jié)合方式。通過數(shù)字化纖維可以把包含豐富功能的大量電子模塊編織在一起，分布在給定的纖維上，每個(gè)模塊都有能量來源、傳感器、少量的工作能量以及啟動(dòng)器。利用這些數(shù)字化的纖維性能，將織物設(shè)計(jì)成一個(gè)柔性網(wǎng)絡(luò)分布在服裝上；通過傳統(tǒng)的服裝結(jié)構(gòu)，制成灑脫的電子智能服裝。 紡織材料復(fù)合法： 通過把輕質(zhì)的導(dǎo)電性織物和一層極薄的具有獨(dú)特電子性能的復(fù)合材料組合在一起來實(shí)現(xiàn)微電子元件與紡織品的結(jié)合。如柔性開關(guān)織物，具有許多傳統(tǒng)織物無(wú)法比擬的特點(diǎn)，在智能紡織品領(lǐng)域里發(fā)揮著其獨(dú)到的作用。 采用納米材料： 利用納米技術(shù)開發(fā)的一種靈敏且程序可控的面料。其基本思想是將多孔單元通過“螺絲”互相聯(lián)結(jié)成面料，裝有小型馬達(dá)的計(jì)算機(jī)控制這些微孔，以調(diào)節(jié)他們與“螺絲”間的相對(duì)間隙。通過選擇螺絲的松緊，產(chǎn)品的形狀就可以改變，以符合使用者所需形狀。 正在研制中的美軍“超人戰(zhàn)斗服”，具有防護(hù)、隱形以及通信等多項(xiàng)功能。士兵所戴的激光防護(hù)頭盔將成為信息中樞，這種頭盔有納米粒子制成，備有微型電腦顯示器、晝夜激光瞄準(zhǔn)感應(yīng)儀、化學(xué)及生物呼吸面罩等。此外，這種納米軍服中還嵌有生化感應(yīng)儀與超微感應(yīng)儀，用以監(jiān)視士兵的身體狀況。 （五）電子信息智能紡織品的發(fā)展 多功能化： 目前功能過于單一，隨著其不斷發(fā)展，將趨于多功能化，如同時(shí)包括生理監(jiān)測(cè)、全球定位及音樂播放等功能。 低成本化： 價(jià)格將逐漸被普通消費(fèi)者接受。 易于穿著： 將會(huì)與普通紡織品一樣穿著舒適，可隨意折疊、洗滌和進(jìn)行各種整理，同時(shí)各種電子產(chǎn)品直接嵌入面料中，使其與普通紡織品看起來沒什么兩樣。 美觀： 面向普通消費(fèi)者的紡織品，不僅要有強(qiáng)大的功能性，還要符合美學(xué)的要求，符合時(shí)尚的要求。 綠色環(huán)保： 不僅要求對(duì)人體沒有危害，還要求生產(chǎn)過程無(wú)污染、節(jié)約能源、綠色環(huán)保，是未來需要解決的問題。 是計(jì)算機(jī)、通信和網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科交叉技術(shù)的融合，正朝著性能日益優(yōu)化、功能多樣化、器件微型化、健康舒適化、價(jià)格低廉化的方向發(fā)展。并將應(yīng)用于醫(yī)療、保健、通信、航天、軍事、運(yùn)動(dòng)、娛樂等各個(gè)領(lǐng)域之中。將從特定人群和特定領(lǐng)域的需求轉(zhuǎn)向人們的日常生活。 七、智能服裝的類型 智能服裝的作用 營(yíng)造更為舒適的穿著效果 提供更為方便的溝通聯(lián)系方式 增強(qiáng)穿著的安全保護(hù)功能 適應(yīng)特殊行業(yè)的工作需要 提高服裝對(duì)人體的監(jiān)護(hù)分析提示功能 減少穿著后的保養(yǎng)麻煩 增添娛樂功能 提供自發(fā)或原發(fā)性能源，為隨附設(shè)備提供動(dòng)力 （一）醫(yī)療保健型 1.“ My Heart”智能服 監(jiān)測(cè)心臟狀態(tài)，防止心血管問題等。 安裝在襯衫或內(nèi)衣中，能夠?qū)崟r(shí)地把各種生命數(shù)據(jù)傳送到服務(wù)中心。當(dāng)身體出現(xiàn)膽固醇升高或心率發(fā)生變化時(shí)該服裝會(huì)發(fā)出警報(bào)。 有 5部分組成，每一部分負(fù)責(zé)消除一種誘發(fā)心血管疾病的危險(xiǎn)因素。包括：心臟活動(dòng)，心臟睡眠，心臟松弛，心臟平衡，心臟安全。 已經(jīng)被納入歐洲“我的心”計(jì)劃。 可以把一些傳感器與 PDA、移動(dòng)電話或電腦相連，以便出現(xiàn)狀況能及時(shí)傳遞信息。 能及時(shí)反應(yīng)身處險(xiǎn)境的人自己的身體極限狀況，并發(fā)出通知（如消防隊(duì)員）。 兒童服裝按照溫度計(jì)，可以讓家長(zhǎng)隨時(shí)掌握孩子體溫，了解健康狀況。 可以監(jiān)視心率、體溫、呼吸以及消耗了多少卡路里熱量。在穿衣人心臟病發(fā)作或虛脫時(shí)及時(shí)報(bào)警，從而降低突發(fā)性死亡的概率。 還計(jì)劃在衣領(lǐng)里安裝一個(gè)全球定位系統(tǒng)接收器，兒童或老年癡呆病人穿上后，如果不慎走失，可以輕易找到。 應(yīng)用在空巢老人監(jiān)護(hù)、亞健康診斷、嬰兒睡姿監(jiān)測(cè)、消防員遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)等。 這種防流感服裝的布料中含有鈦和二氧化碳的成分，在光線的照射下，可以在 3小時(shí)內(nèi)殺死 40%的流感病毒。