2022年形状记忆纺织品概述

1、外形记忆纺织品概述摘要：外形记忆纺织品有哪些，以及在服装上的应用；前言：外形记忆材料是一种新型功能材料 ,它可分为外形记忆合金 shape memory a lloy sma 、外形记忆聚合物以及外形记忆陶瓷；外形记忆合金在服装上的应用外形记忆合金是一种特别的金属材料，迄今为止， 外形记忆合金在空间技术、医疗器械、机械器具、电子设备、能源开发、汽车工业各方面都有了广泛的应用， 作为一种新型的功能材料， 外形记忆合金的应用前途不行估量； 但这些材料在纺织业的应用才刚刚开头， 国内的外形记忆合金织物的讨论尚处于起步阶段；由于外形记忆合金特有的外形记忆效应， 将其应用到纺织品后能赐予织物特别的动感和

2、变化，从而从外观上人们较大的视觉冲击； 纺织上应用外形记忆合金最多的是镍钛合金 ，他的形变回复率大， 稳固性好并且有很好的生物相容性，适合做婚纱的衬裙、胸罩托架 等需要定形的织物；外形记忆聚合物在智能纺织品中的应用外形记忆聚合物 smps是外形记忆材料的一种 ,是指那些在某一原始外形下能感知外界刺激并对之作出反应的高分子材料； 与外形记忆合金和外形记忆陶瓷相比,外形记忆聚合物具有质量轻、成本低、抗腐蚀、易成型、易加工等特性；目前,具有外形记忆功能的聚合物有聚降冰片烯、反式聚异戊二烯、苯乙烯 2 丁二烯共聚物、聚乙烯、嵌段聚氨酯等 .smps 在纺织中的应用外形记忆功能在纺织中的应用可追溯到弹力

3、丝的生产,它利用弹力丝的热收缩性能来赐予纱线特别的性能,可应用在各种纺织产品中 , 如户外用服装、紧身衣；外形记忆合金在纺织上也有一些应用,如阻燃涂层等；但外形记忆聚合物在纺织业中的应用更有进展潜力；与其他外形记忆材料相比, 外形记忆聚合物在纺织品、服装和其他相关产品中的应用方式更多,包括绝热织物、透气面料、服用面料的防缩整理；加工方法主要有后整理、涂层、层合、混合及其他新型结构； 日本三菱重工 的一个子公司开发出了一种特别重要的新材料diaplex ,是一种 具有外形记忆功能的聚氨酯类聚合物,适用于制造在环境温度较 高时能产生散热和水气通道的智能服装； diaplex 聚氨酯有很多优异性能

4、,例如它的松软化温度能够在白天温度变化范畴内随便调剂；当气温低于该设定温度时, 它便能复原到原先的外形 ;diaplex 材料的分子会因温度变化而产生微布朗运动, 所以当温度上升到设定温度以上时 ,由于微布朗运动被激活 ,使得聚合物分子之间的间隙增大 ,产生微孔 ,汗湿气能散发出去；同时由于外形记忆聚氨酯为无孔膜, 可以保证良好的防水成效；据报道 ,diaplex 织物的水压阻抗为 0.1960.392mpa, 透气量为 6000 12000g/m2. 24h；由于这种材料具有像自然纤维一样的亲水性, 既能吸取湿气 ,也能释放湿气 ,所以表面不会凝聚水珠；目前已有公司用这种材料生产运动服装 ;

5、它也可用于制作登山服和帐篷等； smps 在纺织品中应用的另一个实例为 :通过涂层加工 ,将外形记忆聚合物粉末应用于机织物或无纺布,使它们具有外形记忆行为；织物可以由自然纤维/或合成纤维织成 ,也可以由 100%的外形记忆聚合物纤维织成 ,或者由外形记忆聚合物纤维和一般自然纤维或合成纤维的混纺纤维织成；另外 ,也可以将 smps 材料应用在复合材料中 ,使之具有抗振性和传感性；除上述应用外 ,仍可通过一些新技术将外形记忆聚合物加以应用,其进展潜力相当大；例如,那些在大气温度至 100的温度范畴内能显现外形记忆和其他效应的聚合物 ,已促使很多讨论人员在从事将它们应用于纺织业的开发工作；据文献报道

6、 ,由于 smpurs膜在不同温度条件下能表现出外形复原 ,它们在热防护和冷防护作业中的应用均有开发潜力； 具有外形记忆功能的单一用途或其使用范畴有所限制的服装 ,可用来预防如烹饪油之类的热流质中的有害气体；另一方面,smps能用来改进一般织物的性能 ,如提高棉 /丝织物的免烫性能 ,或改善毛织物的防缩性能； 外形记忆陶瓷暂没有发觉在纺织服装上的应用外形记忆纺织品概念外形记忆材料概念的提出由来已久 ,主要指具有优异性能如外形记忆效应、 高复原形变、良好的抗震和适应性 ,材料易于加工成线、纤维形式的一类材料；从字义上说明 ,是指该材料能够对外形有记忆,即在肯定条件下的响应；条件指的是外界条件 ,

7、如温度、力、光等；外形记忆材料能以整理和涂层的形式附加到纺织品上,从而使纺织品拥有外形记忆的特性 ,也可以利用线性的外形记忆材料纺织成外形记忆纺织品；外形记忆材料在纺织领域的应用已受到越来越广泛的重视；外形记忆作用原理外形记忆纺织品的作用原理基于外形记忆纤维,它是智能纤维的主要品种之一；该种纤维在第1 次成型时 ,能记忆外界赐予的初始外形 , 且外形固定后的纤维可发生形变 ,并在较低温度下将此形变固定下来 2 次成型或者是在外力的强迫下将此变形固定下来,当再次赐予变形的纤维加热或热水洗涤 等外部刺激时 ,能可逆地复原到原始状态；也就是说,最终的产品具有对纤维最初外形记忆的功能；外形记忆纺织品分

8、类外形记忆纺织品的分类有多种 ,从外形上主要分为 外形记忆纤维、外形记忆纱线、外形记忆织物 ；从应用上可分为生活用纺织品 ,特别功能纺织品 ,医疗、电子、航天等用纺织品；纤维类型外形记忆纤维1、20 世纪 60 岁月新兴的外形记忆合金、 聚合物 ,直接制造或合成的外形记忆维；该类纤维可编织成具有特别外观的织物,或设计成美观的花式纱线 ,织造成具有外形记忆的布匹；2、整理剂整理出的具有外形记忆功能的纤维,最早提出的外形记忆纤维指的 就是此种纤维；外形记忆整理剂整理出的纤维除具有传统的防皱、防缩功能外, 对温度具有很强的热敏锐性；外形固定后的纤维在外力的作用下发生形变,在高温的条件下可以复原到原始

9、的外形； 其作用原理主要是外形记忆高分子在纤维上面生成连接点 ,当外形记忆高分子在肯定条件下发生运动时就会拉动纤维运动,从而达到纤维复原到原始状态的成效；3、利用接枝 ,包埋等技术 ,把具有外形记忆的高分子材料接枝到纤维上,或者把具有外形记忆效应的材料包埋到纤维中,赐予新纤维外形记忆特点；此类纤维属 于复合材料 ,主要应用于电子、航天工业；外形记忆纤维依据外形记忆纤维所用生产原料的不同,外形记忆纤维可分为外形记忆合金纤维和外形记忆聚合物纤维； 在高温下处理成肯定外形的金属急冷下来后 ,在低温相状态下经塑性变形为另一种外形,然后加热到高温相成为稳固态温度时 ,通过马氏体逆向相变 ,复原到低温塑性

10、变形前的外形现象称为外形记忆效应；具有这种效应的金属通常是由两种以上金属元素构成的合金,这就是通常所说的外形记忆合金；迄今为止 ,讨论、应用最普遍的外形记忆纤维是镍钛合金纤维；对于合金纤维 ,受其直径限制 ,在纺织上应用一般需要特别设计；如意大利一家公司 ,利用外形记忆合金纤维制造的一件智能化衬衣,采纳的是钛镍记忆合金 纤维和尼龙混织 ,比例为 5 根尼龙丝配 1 根钛镍合金丝；该智能衬衣在四周环境温度上升时 ,衬衣的袖子会立刻自动卷起；且衬衣仍不怕起皱,即使揉成乱糟糟的一团,用电吹风吹一下 ,立刻就能复原 ,甚至人的体温也可以自动把它“熨平” 8 ；对外形记忆聚合物纤维 ,其纺丝工艺主要包括

11、溶液干法、溶液湿法、熔融挤出法和化学反应法等；具有外形记忆的聚合物除了应满意可纺性要求外,最主要的是纤维必需具有外形记忆特性； 香港理工高校纺织及制衣学系使用常用工业聚氨酯合成设备 ,合成出了外形记忆聚氨酯 ,然后利用传统湿法纺丝工艺及设备纺出了具有外形记忆的纤维；所得纤维的断裂强度可达110 115cn/dtex,断裂伸长率100% 400%,其形变固定率和形变回复率均在90%以上；该创造已申请了中国创造专利；目前,外形记忆纤维的熔体纺丝方法正在讨论、开发中,与一般氨纶相比 ,因其特别的微观结构和宏观上的功能 ,对合成工艺和纺丝工艺要求更高；目前,由香港理工高校开发的熔纺丝法生产的外形记忆纤

12、维,其断裂强度尚低于由湿法纺丝纺 出的外形记忆纤维的断裂强度 ,即纤维的性能仍有待于进一步提高；外形记忆纱线目前开发、应用较胜利的外形记忆纱线是利用外形记忆合金纤维同其他纤维混纺而成的具有外形记忆的各式纱线；如苏格兰herior-watt 大学纺织学院 chan 等在 gemmelanddun2smone9带领下,利用已有外形记忆合金材料纺出的雪尼尔线、螺旋花线、短纤竹节纱、粗松螺旋花线、花边线等花式纱 线；这些纱线以包芯纱为主 ,外形记忆合金纤维作为纱芯 ,在外界环境影响下纱芯进行外形记忆的活动；而包覆在记忆纤维外部的彩色纱线,就随着纱芯的舒展、翻转、扭曲 ,变幻出不同的图案和样式 ,外形记忆织物外形记忆织物通常是由具有外形记忆功能的纱线,通过特别设计、编织或交错而成的纺织品； 而利用具有外形记忆特性的化学整理剂对传统织物进行整理而