新型纺织材料过滤与智能材料

纺织过滤材料

过滤材料大量使用纺织品

一、概述过滤：就是分离，是搜集分散于气体或液体中的颗粒状物质的一种操作。过滤材料是一种具有较大的内比表面积和适当空隙的物质，有能力捕获和吸附固体颗粒，使之从混合物质中分离出来。1.过滤的目的与应用

（1）健康的需要空气中的尘埃：0.001—100微米。

5微米以上:可被汗毛、粘液留住，或通过喷嚏、咳嗽而排出。5微米以下：会渗入人体内脏，危害人体健康。2.高科技产品的需要广泛应用于机电、精密仪器、医药医疗、集成电路等产业，对空气洁净度有很高的要求。洁净度：是指1立方英尺中所含0.5微米以上粒径的尘埃个数。

各行业对洁净度的要求半导体刻蚀：100、10镜头研磨：10000、1000、100光学仪器组装：10000、1000、100卫星控制装置：100小型精密轴承：100普通轴承：100000计算机芯片：100光导摄像管：100精密电子仪器：10000、1000、100无菌病房：1000、100、10饮料包装：1000、100、10印刷线路板：1000（3）回收工业原料冶金、炭黑工业等通过烟气过滤，既可以净化空气、防止粉尘爆炸，又可以回收贵重材料。（4）提取滤饼弃去滤液以生产合格产品，如陶瓷工业中原料的湿式过滤等。（5）分离的需要滤液和滤饼均需留用，作为不同层次的制品或需要再循环使用，如食品工业中的过滤工艺；滤液和滤渣均不需要，如废污泥处理工程，为保证安全生产、预防公害仍需分离后分别处理。（6）环境保护的需要2.过滤的形式（1）干式（空气）过滤

贮存式过滤：用于低密度尘埃，配套在空调中的过滤，用相当蓬松的纤维絮片，空隙率在90—99%以上，需要更新。清洁式过滤：应用于高密度尘埃的分离，每立方米几百克的场合，滤材空隙率在70—90%之间，其过滤效率可达99.9%。（2）湿式（液体）过滤

重力过滤：有袋式和带式两种，依靠液体的自身重量而过滤，滤布可以选用化纤复丝纱的薄质平纹、斜纹织物，但用于废水处理时宜选用单丝织物。

真空过滤：加压过滤：压榨过滤：单式压滤机包括滤布和水压或螺旋挤压机构。离心过滤：包括滤布和离心脱水机，滤布必须有较高的耐磨损强度，滤布可以用短纤纱及化纤复丝纱的厚质斜纹织物。3.过滤的精度粗尘过滤：适应高粉尘浓度过滤，初滤外材。中性能过滤：一般粉尘浓度，过滤效率可达80%准高性能：用于洁净度10万以上的主体滤材。高性能：0.3微米尘埃的过滤效率可达99.97%。超高性能：0.1微米尘埃的过滤效率可达99.999%二、过滤机机理1.筛分作作用：过滤滤粒径大于于滤材的孔孔径。2.惯性作作用：颗粒粒与风速都都较大，当当风流接近近滤材时受受阻发生绕绕流，颗粒粒由于惯性性作用脱离离绕流线，，直接与纤纤维碰撞而而被捕集，，颗粒越大大，流速越越快，则惯惯性作用越越大。3.扩散作作用：当颗粒很小小、风速很很低时，颗颗粒的布朗朗运动产生生的扩散起起主要作用用，使其撞撞击到纤维维上而被捕捕集。颗粒粒与流速越越小，则捕捕集效果越越好。4.凝聚作作用：由于颗粒之之间凝聚而而被捕集，，所以在液液体过滤中中，也可以以添加凝聚聚剂以提高高捕集效果果。5.静电电作用:绝大多数颗颗粒在运动动与过滤过过程中，由由于摩擦等等原因而带带电，带异异性电荷的的粒子，互互相吸引而而形成较大大的新颗粒粒，则便于于捕集，带带同性电荷荷的颗粒相相互排斥，，促使做布布朗运动等等而被捕集集。在干式式过滤中，，特别是相相对湿度为为30%以以下时，带带电容易。。采用驻极极材料过滤滤时，由于于纤维本身身带有电荷荷，对空气气中的颗粒粒产生静电电吸附作用用，进行捕捕集。6.驻留作作用有些滤材中中存在驻留留点，当气气流或液体体中的颗粒粒通过时，，被截留住住。7.沉降作作用因重力作用用而沉积在在纤维上。。8.分散力力又称范德瓦瓦耳斯力，，是纺织品品过滤材料料中捕集机机理之一。。颗粒与纤纤维距离非非常接近时时（0.1微米），，出现分子子引力，对对极性分子子来说，即即有永久偶偶极的分子子，吸引力力是偶极间间电子相互互作用产生生的。在所所有分子中中，在带正正电的原子子核和带负负电荷的电电子间都存存在震荡现现象，因而而所有的分分子，其性性状就像震震荡的偶极极。由偶极极震荡形成成的力称为为分散力。。该力不是是饱和的，，也就是说说两个分子子间相互吸吸引的同时时，不妨碍碍被第三分分子所吸引引。筛分分适适用用于于30微微米米以以上上颗颗粒粒，，惯惯性性适适用用于于1微微米米以以上上颗颗粒粒，，驻驻留留适适用用于于1微微米米以以上上，，扩扩散散适适用用于于0.2微微米米以以下下，，静静电电适适用用于于0.5微微米米以以下下。。三、、过过滤滤效效率率含粉粉尘尘气气体体以以0.5——5米米/分分的的速速度度通通过过滤滤材材，，尘尘粒粒在在滤滤材材纤纤维维层层里里的的运运动动时时间间为为0.01——0.5秒秒，，这这一一瞬瞬间间，，气气体体中中的的尘尘粒粒被被滤滤材材分分离离出出来来，，有有两两个个步步骤骤：：一一是是纤纤维维对对尘尘粒粒的的捕捕集集，，二二是是粉粉尘尘层层对对尘尘粒粒捕捕集集。。1.扩扩散散效效应应过过滤滤效效率率：：小于于0.2微微米米的的尘尘粒粒和和气气体体分分子子碰碰撞撞后后产产生生不不规规则则运运动动（（布布朗朗运运动动）），，一一部部分分尘尘粒粒被被纤纤维维或或纤纤维维层层所所阻阻留留，，这这种种现现象象称称为为扩扩散散效效应应，，因因扩扩散散而而被被捕捕集集的的效效率率，，可可用用半半经经验验公公式式表表示示。。由式式中中第第一一项项可可知知：：降降低低过过滤滤速速度度V，，缩缩小小纤纤维维直直径径，，提提高高气气体体温温度度T，，都都会会增增加加扩扩散散作作用用的的效效果果，，从从第第二二项项可可以以看看出出，，速速度度大大、、纤纤维维细细、、粒粒径径粗粗、、捕捕集集效效率率会会提提高高。。2.惯惯性性效效应应若粒粒子子质质量量较较大大，，当当沿沿气气流流经经纤纤维维层层而而被被截截住住的的机机理理称称为为惯惯性性效效应应，，因因惯惯性性而而起起的的捕捕集集效效率率为为：：由上上式式可可以以看看出出，，惯惯性性碰碰撞撞效效果果正正比比于于尘尘粒粒大大小小、、尘尘粒粒密密度度、、气气流流流流速速，，反反比比于于纤纤维维直直径径。。3.影影响响过过滤滤效效率率的的因因素素纤维维直直径径小小：：筛筛分分、、惯惯性性、、驻驻留留、、扩扩散散、、静静电电增增强强，，重重力力沉沉降降无无影影响响。。纤维维间间微微孔孔小小：：筛分分、、惯惯性性、、驻驻留留、、扩扩散散、、静静电电增增强强，，重重力力沉沉降降无无影影响响。。过滤滤速速度度小小：：筛筛分分、、驻驻留留、、静静电电无无影影响响；；重重力力、、惯惯性性作作用用减减少少；；扩扩散散增增加加。。粉尘尘粒粒径径大大：：重重力力沉沉降降、、筛筛分分、、惯惯性性、、驻驻留留增增加加；；扩扩散散、、静静电电作作用用减减少少。。粉尘尘比比重重大大：：重重力力沉沉降降、、惯惯性性增增加加；；筛筛分分、、驻驻留留无无影影响响；；扩扩散散、、静静电电减减少少。。四、、不不同同纤纤维维的的滤滤布布特特点点1.丙丙纶纶：：最最轻轻且且容容易易处处理理，，耐耐化化学学药药品品性性能能优优良良，，其其主主要要用用途途是是染染料料和和颜颜料料的的精精制制，，粘粘土土、、陶陶瓷瓷土土、、化化学学药药品品的的精精制制，，清清油油、、啤啤酒酒、、精精糖糖等等其其他他各各种种工工业业过过滤滤、、工工厂厂废废水水处处理理，，城城市市上上下下水水处处理理等等。。2.涤涤纶纶耐酸酸性性好好，，主主要要用用途途有有水水泥泥、、制制铁铁、、制制碳碳厂厂的的高高温温气气体体的的集集尘尘、、油油脂脂、、葡葡萄萄酒酒厂厂的的过过滤滤及及化化工工厂厂的的过过滤滤等等。。3.尼尼龙龙滤渣渣的的剥剥离离性性能能优优良良，，主主要要用用途途有有选选矿矿、、精精炼炼化化工工厂厂的的三三废废、、工工厂厂废废水水和和城城市市上上下下水水处处理理、、集集尘尘等等。。4.维维纶纶维纶纶在在湿湿润润时时特特别别是是加加热热时时发发生生收收缩缩。。主主要要用用途途有有染染料料、、颜颜料料、、陶陶瓷瓷土土的的过过滤滤等等。。5.腈腈纶纶腈纶纶耐耐药药品品性性能能。。主主要要用用途途有有对对具具有有腐腐蚀蚀性性气气体体的的集集尘尘等等。。五、、纺纺织织过过滤滤材材料料的的种种类类按织织物物结结构构划划分分：：1.机机织织过过滤滤材材料料合股股加加捻捻的的经经纬纬纱纱线线或或单单丝丝交交织织而而成成，，称称为为二二维维结结构构过过滤滤布布，，成成布布后后的的空空隙隙率率为为30%——40%，，对对流流体体阻阻力力较较小小，，适适于于液液体体过过滤滤，，易易形形成成阻阻塞塞。。滤滤尘尘初初期期和和清清灰灰之之后后，，捕捕集集效效率率降降低低。。以以化化纤纤为为主主，，用用于于矿矿山山、、冶冶炼炼、、石石油油脱脱脂脂、、工工业业污污水水处处理理等等。。2.针针织织过过滤滤材材料料主要要以以长长毛毛绒绒针针织织物物为为主主，，过过滤滤对对象象为为低低密密度度粉粉尘尘。。3.非非织织造造过过滤滤材材料料三维维过过滤滤，，应应用用范范围围广广，，过过滤滤效效率率高高。。按用用途途划划分分：：1.矿矿业业用用过过滤滤材材料料浓缩缩机机：：用用于于浓浓缩缩、、澄澄清清、、液液/固固分分离离、、污污水水处处理理澄清机：除除去水流中中的悬浮颗颗粒，处理理浓度较低低的浆料。。带式过滤机机：用于处处理颗粒很很细的尾煤煤，也可用用于金、银银、天然碱碱、沥青的的选矿。2.石油脱脱蜡过滤材材料国产原油含含蜡较多，，一般高达达55%，，需过滤脱脱除。3.高密密度过滤材材料化纤单丝织织成，堵塞塞少，生产产氧化铝时时过滤用。。4.化纤厂厂原液过滤滤材料要求质地紧紧密，匀整整光洁，经经纬纱组合合整齐，孔孔眼方正，，纱条均匀匀，过滤质质量、速度度、效果均均符合工艺艺要求。按功能划分分：1.微细粉粉尘过滤材材料2.防毒过过滤材料3.高性能能空气过滤滤材料4.高温过过滤材料5.驻极纤纤维过滤材材料6.血液分分离过滤材材料智能纺织品品一、智能纺纺织品的概概念：具有能对环环境条件（（或因素））的刺激有有感知，并并能做出适适当反应，，同时保留留纺织材料料、纺织品品风格和技技术性能的的纺织品。。与传统纺织织品相比：：—智能纺纺织品具有有思考甚至至有恢复初初始状态的的功能，因因而具有多多种功能特特征，诸如如形状记忆忆、防水透透湿、蓄热热调温、变变色、阻水水隔热、拒拒水防污自自洁、消臭臭吸臭、电电子信息智智能等。提提高了纺织织品对环境境的敏感性性和适应性性，拓展了了纺织品的的应用领域域。成为智能材材料研究与与应用的重重要分支。。二、智能型型纺织材料料的分类（一）按照照智能属性性分类1.物理型型智能纺织织品：纺织品的智智能产生于于其形态、、热学、光光学、电气气、电子等等物理性能能参数的变变化或转化化。形状记忆纺纺织品：防防烫伤材料料，钛镍合合金纤维固固定在服装装夹层内。。蓄热调温纺纺织品：相相变材料。。电子信息记记忆纺织品品：最初将将电子系统统嵌入纺织织品中，用用于娱乐、、医疗保健健、电子智智能标签。。现在采用用电子元件件和纤维一一体化、纳纳米技术与与计算机、、检测器、、微米级机机器的结合合，压电的的薄膜光纤纤等技术制制作的各种种纺织品，，可用于信信息服装、、数字服装装、保健服服装、灭蚊蚊服装、情情感服装等等。2.化学型型智能纺织织品：纺织品的智智能产生于于其有机化化学、光化化学反应的的效应。光敏变色纺纺织品：受受到光或辐辐射的外界界刺激后具具有强可逆逆性自动改改变颜色的的纺织品。。温敏变色纺纺织品：纤纤维或织物物内含热敏敏变色材料料，如含金金属铁，常常温为黄色色、300—400度为灰黑黑色，600度为白白色，到1000度度为灰白色色。温敏结结晶物质、、温敏有机机物都有温温敏变色效效应。消臭纺织品品：除臭剂剂与恶臭分分子发生化化学反应。。有毒物质探探测织物：：在织物内内植入一些些光导纤维维传感器，，当光学微微传感器接接触到某种种气体、电电磁能、生生物化学反反应或其他他的有毒介介质时，被被激发一种种报警信号号。分离型智能能纺织品：：吸附性纤纤维，超细细纤维制成成的具有分分离功能的的纺织品。。生物智能型型纺织品：：涉及具有有医学、保保健、生物物等智能的的纺织品。。高性能医医用纺织品品一般是采采用高技术术纤维材料料制成，具具有保健、、治疗、仿仿器官、防防护四种功功能。（二）按照照对外界刺刺激反应方方式分1.被动智智能型纺织织品：只能感知外外界环境的的刺激，具具有预警能能力，却不不能自动控控制，属于于智能纺织织品的初级级阶段。如智能消防防服，分别别将6只硅硅材传感器器置于防护护服的前胸胸、后背、、袖子等位位置的最外外层，可独独立发挥作作用，侦探探防护服所所经受的温温度，当温温度达到危危险数值时时，便会发发出警告。。织物中嵌入入光导纤维维传感器的的作战服，，各光纤传传感器上包包覆有聚乙乙炔和聚苯苯胺，当吸吸收到酸性性或碱性有有毒物质时时，用其光光谱吸收性性能的变化化而发出警警告，以使使战士免受受伤害。2.主动智智能型纺织织品：不仅能感知知外界环境境刺激要能能做出响应应，既有感感知作用又又有执行作作用，以与与特定的环环境相互协协调。热记忆材料料制成的蓄蓄热调温纺纺织品：采采用聚乙二二醇作为热热记忆材料料，使之与与棉、涤纶纶、锦纶等等相结合，，将热记忆忆结合在纤纤维相邻多多元醇螺旋旋间的氢键键的作用上上。当环境境温度升高高时，系统统因氢键解解离趋于无无序的“线线团松弛””，聚乙二二醇吸热，，延迟纤维维升温；当当环境温度度降低时，，系统因氢氢键恢复而而变为有序序的“线团团压缩”，，聚乙二醇醇放热，延延迟纤维降降温。因而而具有智能能调节作用用。亲水性防水水透湿智能能纺织品：：透湿量随随温度变化化。3.非常智智能型纺织织品：除了对外界界刺激能感感知和响应应之外，还还能自动调调节以适应应外界环境境的条件与与刺激，是是最高水平平的智能纺纺织品。采用纳米技技术研制的的下一代军军用服装具具有多种特特殊效果。。轻巧效果：：覆盖整套套作战服的的防水层，，其总质量量只有0.45g，，且透气性性良好。智能化：内内前嵌在防防弹头盔内内的超微计计算机具有有防护、通通信、指挥挥、分析以以及全天候候火力瞄准准功能。防护功能：：军装中的的纳米传感感器可以感感应空气中中生化指标标的变化，，当有害气气体或物质质浓度突然然升高时，，军装会立立即关闭头头盔和其他他通气部分分的透气口口，并释放放生化战剂剂的解毒剂剂，以产生生防护效果果。治疗功能：：嵌在军服服中的纳米米生化感应应装置可以以监视士兵兵的心率、、血压、体体内以及体体表等多项项重要指标标。可以辨辨识体表流流血部位，，并使该部部位周边的的军装膨胀胀收缩，起起到止血带带的作用。。士兵的伤伤情数据也也会向战地地医生的个个人电脑系系统发送，，军医可以以远程操控控军服进行行简单治疗疗。识别功能：：军服用一一种具有特特殊红外线线功能的特特制纤维作作为缝制的的主材料，，士兵在激激战中能很很容易地借借此辨认出出敌我。隐身功能：：军服飞特特种纤维中中加入大量量利用纳米米技术制造造的微型发发光粒子，，从而可以以感知周围围环境的颜颜色，并作作出相应的的调整，使使军装变成成与周边环环境一致的的隐蔽色，，从而具有有一定的隐隐身功能。。三、形状记记忆纤维是指纤维在在第一次成成型时，能能记忆外界界赋予的初初始形状，，定型后的的纤维可以以任意发生生形变，并并在较低的的温度下将将此形变固固定下来（（二次成型型）或者是是在外力的的强迫下将将此变形固固定下来。。当给予变变形的纤维维加热或水水洗等外部部刺激条件件时，形状状记忆纤维维可恢复原原状。也就是说最最终产品具具有对纤维维最初形状状记忆的功功能。形状记忆真真丝是应用用最早的形形状记忆纤纤维之一。。首先将真丝丝浸入水解解后的角蛋蛋白和骨胶胶原中，然然后将其去去水干燥、、卷曲、再再次浸水，，最后在高高压潮湿的的环境中热热定型10min。。成品加热热至60℃进行湿热热处理，纤纤维变得卷卷曲和褶皱皱。由于丝丝的撚回被被记忆固定定下来，即即使丝被退退捻到无捻捻曲状态，，在通过熨熨烫仍可以以使之恢复复卷曲。(一)形状状记忆纤维维的制造：：1.后加工工制取通过后期整整理的方法法，赋予天天然纤维或或人造纤维维以形状记记忆的功功能，同时时又解决了了普通纤维维易起皱、、缩水、定定型不稳定定等问题。。这种技术大大致经历了了防缩、洗洗可穿、耐耐久压烫几几个发展阶阶段，是人人们最早提提出的形状状记忆纤维维。2.直接制制造或合成成制得利用20世世纪60年年代新兴的的形状记忆忆材料直接接制造或合合成形状记记忆纤维。。该纤维除除了具有第第一轮记忆忆纤维功能能之外，同同时还可以以设计成按按外界条件件变化产生生形变的各各式图案花花样，在实实用的基础础上增添产产品的趣味味性。这种纤维可可以制成特特殊功能的的服装，还还可以设计计成美观的的花式纱线线、织造不不同的织物物，简化纤纤维的后整整理工序。。3.纤维改改性或复合合制得利用各种改改性方法，，例如接枝枝、包埋等等，将具有有形状记忆忆效应的高高分子材料料接枝到纤纤维上，使使纤维拥有有形状记忆忆效应；或或者将具有有形状记忆忆效应的纤纤维包埋到到不同的材材料中，赋赋予纤维以以形状记忆忆效应。该类纤维也也可以归类类于复合材材料，已经经应用于电电子、航天天工业等。。（二）智能能纤维的类类型1.热至形形状记忆纤纤维氨纶丝：传传统的氨纶纶不具备形形状记忆特特性，最新新开发的嵌嵌段结构聚聚氨酯，其其固定相具具有很好的的耐热性，，可逆相具具有-10~60℃形变恢复复温度，固固定相有高高于150℃的玻璃璃化转变温温度或结晶晶熔融温度度，当环境境温度高于于形变回复复温度时，，可逆相在在外力作用用下产生高高弹形变，，而此时由由于固定相相的相态转转变温度较较高，仍处处于玻璃态态或结晶态态，起着支支撑的作用用，在形变变回复过程程中提供所所需的弹性性回复力。当环境温度度再降至形形变回复温温度以下时时，由于处处于玻璃态态的可逆相相的强力比比此时固定定相的弹性性回复力要要高，形变变在外力卸卸载后仍被被冻结而固固定下来。。当环境温温度上升到到形变恢复复温度以上上时，可逆逆相处于柔柔性状态，，抵制固定定相弹性回回复力的因因素被消除除，聚合物物由于固定定相的弹性性回复而恢恢复到初始始状态。该纤维既可可以单独织织造，也可可以和其他他纤维混纺纺织造多种种具有形状状记忆功能能的纺织品品，应用于于纺织服饰饰、生物医医学、玩具具、包装、、国防军工工等领域。。2.湿致形形状记忆纤纤维以锰盐等复复合引发剂剂将相对分分子质量为为1000~4000的PEG直接接接枝在棉、、麻等纤维维素分子链链上，或者者以树脂整整理等处理理方法，将将交联PEG吸附于于聚丙烯、、聚酯等纤纤维表面，，成功地制制得了湿致致形状记忆忆纤维。这这种纤维在在湿态时会会收缩，收收缩率可达达35%，，干态时回回复到原始始尺寸。PEG即聚聚乙二醇醚醚二醇，与与交联剂配配制成整理理液，对纤纤维进行整整理发生交交联反应。。3.光致形形状记忆纤纤维高分子光致致变色体的的结构变化化将引起高高分子链段段的结构变变化，从而而导致高分分子整体尺尺寸的变化化，因此产产生可逆的的光致收缩缩-膨胀效效应，即光光致的形状状记忆效应应。如含偶氮染染料的醋酸酸纤维素，，在日光下下，样品会会收缩，色色调也明显显改变，而而在储存在在暗处时，，又回复原原先长度和和色调，这这种现象可可重复多次次。又如用用烯酸乙酯酯为单体，，以不同量量的双光致致变色体的的二甲基丙丙烯酸作交交联剂可以以合成为含含螺苯并吡吡喃的交联联高分子。。这是一种种橡胶类高高分子，这这种交联高高分子在恒恒定的温度度和应力下下，光照射射时其长度度收缩，且且是辐照时时间的函数数；在黑暗暗环境中，，长度又回回复，只是是恢复速率率低于收缩缩速率，变变化是可逆逆的，可以以重复几个个循环。4.自适应应性凝胶纤纤维为了提高智智能凝胶的的力学性能能和应用价价值，近年年来通过改改进传统纺纺丝技术，，赋予纤维维体型结构构，制备出出自适性凝凝胶纤维。。目前，在对对溶剂组分分、对pH値、对电电场、对温温度、对光光敏感的凝凝胶纤维方方面已经取取得了较大大的进展。。四、形状记记忆织物（一）形状状记忆非织织造布主要通过在在非织造布布上层压聚聚氨酯或涂涂饰聚氨酯酯涂层来赋赋予。由天然纤维维/合成纤纤维和一层层具有形状状记忆的聚聚合物粉末末组成的织织物，二者者之间通过过粘接剂粘粘结，通过过辊压至织织物的纤维维之间或表表面形成一一层薄而平平滑的薄膜膜，这种织织物具有合合适的形状状记忆触发发温度，用用于服装衬衬布、包带带，具有良良好的抗皱皱和耐磨等等性能，在在使用过程程中产生的的皱痕可以以通过升高高温度使其其回复原来来形状。（二）形状状记忆织物物有纯纺、交交织和混纺纺等。采用形状记记忆纤维织织造出的机机织物和针针织物具有有独特的形形状记忆效效果。机织织物有呢绒绒布、牛仔仔布等，均均以形状记记忆纤维做做纬纱，其其他纤维做做经纱。由由纯形状记记忆纤维编编织的环状状针织物，，小尺寸的的可以套在在手腕上，，而且人体体体温可以以使织物变变得柔软舒舒适并收缩缩至紧贴皮皮肤。（三）形形状记忆忆整理织织物采用聚氨氨酯溶液液对织物物进行整整理可以以满足：：领口、袖袖口的较较高的形形状保持持要求。。肘部和裤裤子膝盖盖部位起起拱后的的形状回回复要求求。内衣的贴贴身、弹弹性与舒舒适性要要求。牛仔布的的定型与与弹性要要求。裤腰或腹腹带使用用变形伸伸长后回回复要求求。针织物的的形状稳稳定要求求。五、自洁洁纺织品品随着纳米米技术的的兴起及及其在纺纺织品加加工整理理工艺中中应用研研究的不不断深入入，在织织物三防防整理的的基础上上又开发发了所谓谓的自清清洁纺织织品的加加工工艺艺。1993年有学学者提出出了将纳纳米TiO2光催化剂剂应用于于环境净净化的建建议，由由此开始始了纳米米技术对对有机污污染物的的光催化化净化研研究。并并将其应应用于纺纺织品功功能整理理的开发发研究，，由此提出出了自洁洁纺织品品的概念念。（一）三三防纺织织品防水：对对织物表表面进行行疏水整整理，降降低织物物的临界界表面张张力。难难度相对对较小。。拒油：油油污的表表面张力力更低，，故而拒拒油整理理剂应有有更低的的表面张张力。一一般采用用有机氟氟化物做做整理剂剂。防污：包包括防油油污、易易去污、、防再污污和抗静静电。与与织物的的表面张张力有直直接关系系，亲水水性织物物的油污污易于脱脱落，而而疏水性性织物一一般是提提高织物物的亲水水性。抗抗静电则则主要通通过离子子型抗静静电剂整整理。防污整理理剂应具具有拒油油性的基基团，使使得织物物在空气气中具有有防油、、防污的的性能；；同时还还应具有有亲水性性基团，，赋予织织物一定定的亲水水性，以以利于织织物在水水中洗涤涤时油污污的脱落落。（二）光光触媒自自洁纺织织品出于对卫卫生、消消毒与防防污纺织织品的需需求，尤尤其是在在医用终终端产品品和环境境方面。。主要途径径有两种种：光催催化整理理和超疏疏水表面面整理。。光催化整整理：基基于光活活性物质质如锐钛钛矿纳米米二氧化化钛的光光催化性性能，可可与纤维维表面的的污渍产产生催化化净化反反应。在在含紫外外线的光光源照射射下，锐锐钛矿纳纳米二氧氧化钛可可以通过过对纤维维表面的的灰尘或或污渍的的氧化降降解，促促使其发发生化学学分解，，从而起起到自清清洁的作作用。超疏水表表面整理理方法系系模拟荷荷叶效应应，以获获得不被被浸湿、、与水接接触角约约为175度纤维表面面，属于于仿生整整理。这这接近于于不被润润湿的理理论最大大接触角角180度，大大大超过过传统拒拒水整理理效果（（120—140°））。（三）纳纳米自清清洁整理理方法1.分散散负载法法指TiO2的制备和和负载单单独进行行，也称称后负载载法。该该法工艺艺简单，，但其所所制的无无机氧化化物涂层层厚度不不易控制制，涂层层与织物物之间不不易结合合牢固。。在分散负负载过程程中，制制备均匀匀稳定的的纳米整整理液，，并且实实现纳米米粒子与与纤维之之间的牢牢固结合合，赋予予织物耐耐久的整整理效果果是关键键。可将将纳米无无机氧化化物粉末末用乳化化剪切机机、超声声波清洗洗器等分分散，制制成纳米米粉体悬悬浮液，，然后采采用浸涂涂或喷涂涂的方式式将悬浮浮液处理理到织物物上。2.原位位复合法法要求所制制备的光光催化整整理剂分分散性良良好且粒粒度较为为均一，，能与织织物纤维维牢固结结合。以二氧化化钛为例例，采用用钛酸丁丁酯为前前驱体，，在水、、稳定剂剂与催化化剂的作作用下发发生水解解缩聚反反应，生生成稳定定的二氧氧化钛溶溶胶，而而后采用用提拉、、浸涂或或喷涂的的方式将将溶胶处处理到织织物上。。利用此方方法负载载到织物物上的溶溶胶膜膜膜厚可控控，不影影响织物物外观；；缺点是是当需得得到高厚厚度的膜膜时需要要反复浸浸涂或提提拉，且且溶胶膜膜的牢度度小易脱脱落。（四）荷荷叶效应应1.作用用机理水滴落在在荷叶上上，会变变成自由由滚动的的水珠，，其在滚滚动过程程中通过过固有的的自清洁洁作用，，将叶子子表面可可能吸附附的灰尘尘和细屑屑带走。。荷叶表面面上布满满了一个个挨一个个的小山山包，小小山包上上长满了了绒毛，，整个表表面被微微小的蜡蜡晶覆盖盖，使得得水滴不不能渗透透，只能能自由滚滚动。2.超疏疏水自清清洁整理理由荷叶的的拒水机机理，提提出了纳纳米材料料的超疏疏水自清清洁整理理方法。。其应用用条件是是：表面材料料必须拒拒水，水水在其表表面的接接触角必必须大于于90°°。表面必须须是粗糙糙的，而而且粗糙糙必须是是纳米水水平或接接近纳米米水平。。对于织织物而而言，，纤维维一般般均不不具有有拒水水、拒拒油的的功能能，因因此织织物的的超疏疏水自自清洁洁整理理必须须满足足的条条件是是：纤维表表面具具有基基本的的拒水水性能能，可可以通通过纳纳米技技术、、等离离子技技术和和涂层层浸压压技术术达到到这一一要求求。要使织织物具具有粗粗糙的的表面面，粗粗糙度度应该该达到到纳米米级水水平。。目前主主要是是利用用氟碳碳化合合物具具有极极低的的表面面能的的特点点，使使织物物达到到拒水水、拒拒油、、拒污污的效效果。。但有有机氟氟具有有一定定的生生物毒毒性，，且价价格昂昂贵。。无机纳纳米粒粒子纳米粒粒子嵌嵌入聚聚合物物基质质（BASF））纳米硅硅树脂脂整理理（苏苏黎世世）仿羽毛毛，微微小纳纳米沟沟槽（（100nm——10µm）（以以色列列）银纳米米离子子掺入入聚甲甲基丙丙烯酸酸甘油油薄膜膜（美美国））六、电电子信信息智智能纺纺织材材料着装革革命正正在悄悄然兴兴起，，不仅仅是穿穿着打打扮，，还有有人们们的生生活方方式。。信息和和纺织织两大大产业业都希希望能能将电电子智智能产产品和和纺织织服装装完美美地结结合在在一起起，引引领新新型智智能纺纺织品品潮流流。始于上上世纪纪60年代代，如如“可可穿戴戴的计计算机机”，，但当当时的的条件件限制制，仅仅是电电缆和和连接接器的的载体体，体体积庞庞大，，主要要应用用在医医疗、、军事事和航航空等等重要要的检检测领领域。。目前主主要有有柔性性压敏敏材料料、纺纺织品品柔性性显示示器、、电子子系统统嵌入入式智智能纺纺织品品和纳纳米电电子智智能型型面料料。（一））电子子信息息纺织织品的的功能能通过传传感器器感知知外界界环境境的变变化，，将变变化所所产生生的信信号通通过信信息处处理器器做出出判断断处理理，并并发出出指令令，然然后通通过驱驱动器器调整整材料料的各各种状状态，，以适适应外外界环环境的的变化化，从从而实实现自自诊断断、自自调节节、自自修复复等多多种功功能。。一般应应具有有如下下功能能：传感功功能：：感知外外界各各种物物理或或化学学信号号的变变化。。反馈功功能：：将输入入输出出信息息进行行对比比反馈馈。相应功功能：：适时动动态地地作出出相应应的反反应。。自诊断断功能能：对内内部环环境变变化出出现的的问题题进行行自我我诊断断自修复复功能能：通过原原位复复合、、自生生长来来修复复局部部损伤伤。自调节节功能能：及时地地自动动调整整自身身结构构和功功能。。（二））电子子信息息纺织织品的的特点点既不破破坏服服装的的风格格，也也不影影响织织物的的手感感，还还能承承受水水洗、、干洗洗以及及穿着着时的的磨损损。应具有有以下下物理理机械械性能能：高拉伸伸强度度高撕裂裂强度度高耐磨磨损性性能可控制制空气气渗透透性良好的的尺寸寸稳定定性良好的的可洗洗涤性性应变恢恢复性性好重量轻轻（三））电子子信息息纺织织品的的构成成元素素微型器器件：：掌上计计算机机、PDA、GPS、移移动电电话、、MP3的的微小小化。。柔性器器件：：柔性显显示器器、软软键盘盘、柔柔性开开关等等。压压敏材材料是是制作作柔性性开关关和键键盘的的首选选。连接技技术：：将芯片片以类类似金金属导导线连连接的的方法法连接接到复复杂的的电路路织物物条内内；另另一种种是把把电子子元件件嵌入入能像像织物物一样样扭曲曲折叠叠、厚厚度仅仅为0.5mm的导导电性性塑料料薄膜膜内，，与织织物复复合。。功能纤纤维材材料：：导电纤纤维是是关键键的材材料，，目前前市场场已有有多种种，光光导纤纤维、、发热热纤维维、变变色纤纤维等等也是是不可可缺少少的关关键材材料。。供电电电源：：是一个个挑战战，随随着太太阳能能的开开发应应用，，太阳阳能电电池逐逐步应应用到到电子子服装装中。。法国国科学学家把把微小小太阳阳能电电池置置入纤纤维中中，皮皮芯结结构的的太阳阳能电电池纱纱已经经进行行批量量生产产。德德国人人的硅硅基热热能发发电芯芯片，，利用用温差差发电电。（四））电子子信息息纺织织品的的开发发途径径电子元元器件件与纺纺织品品组合合法：：数字化化纤维维编织织法：：将高度度集成成的微微电子子器件件置于于纤维维纱线线中，，或直直接在在纤维维上集集成元元件，，制成成含集集成电电路的的数字字化纤纤维，，再织织成数数字化化织物物，是是一种种高级级结合合方式式。通通过数数字化化纤维维可以以把包包含丰丰富功功能的的大量量电子子模块块编织织在一一起，，分布布在给给定的的纤维维上，，每个个模块块都有有能量量来源源、传传感器器、少少量的的工作作能量量以及及启动动器。。利用用这些些数字字化的的纤维维性能能，将将织物物设计计成一一个柔柔性网网络分分布在在服装装上；；通过过传统统的服服装结结构，，制成成洒脱脱的电电子智智能服服装。。纺织材材料复复合法法：通过把把轻质质的导导电性性织物物和一一层极极薄的的具有有独特特电子子性能能的复复合材材料组组合在在一起起来实实现微微电子子元件件与纺纺织品品的结结合。。如柔柔性开开关织织物，，具有有许多多传统统织物物无法法比拟拟的特特点，，在智智能纺纺织品品领域域里发发挥着着其独独到的的作用用。采用纳纳米材材料：：利用纳纳米技技术开开发的的一种种灵敏敏且程程序可可控的的面料料。其其基本本思想想是将将多孔孔单元元通过过“螺螺丝””互相相联结结成面面料，，装有有小型型马达达的计计算机机控制制这些些微孔孔，以以调节节他们们与““螺丝丝”间间的相相对间间隙。。通过过选择择螺丝丝的松松紧，，产品品的形形状就就可以以改变变，以以符合合使用用者所所需形形状。。正在研研制中中的美美军““超人人战斗斗服””，具具有防防护、、隐形形以及及通信信等多多项功功能。。士兵兵所戴戴的激激光防防护头头盔将将成为为信息息中枢枢，这这种头头盔有有纳米米粒子子制成成，备备有微微型电电脑显显示器器、昼昼夜激激光瞄瞄准感感应仪仪、化化学及及生物物呼吸吸面罩罩等。。此外外，这这种纳纳米军军服中中还嵌嵌有生生化感感应仪仪与超超微感感应仪仪，用用以监监视士士兵的的身体体状况况。（五））电子子信息息智能能纺织织品的的发展展多功能能化：：目前功功能过过于单单一，，随着着其不不断发发展，，将趋趋于多多功能能化，，如同同时包包括生生理监监测、、全球球定位位及音音乐播播放等等功能能。低成本本化：：价格将将逐渐渐被普普通消消费者者接受受。易于穿穿着：：将会与与普通通纺织织品一一样穿穿着舒舒适，，可随随意折折叠、、洗涤涤和进进行各各种整整理，，同时时各种种电子子产品品直接接嵌入入面料料中，，使其其与普普通纺纺织品品看起起来没没什么么两样样。美观：：面向普普通消消费者者的纺纺织品品，不不仅要要有强强大的的功能能性，，还要要符合合美学学的要要求，，符合合时尚尚的要要求。。绿色环环保：：不仅要要求对对人体体没有有危害害，还还要求求生产产过程程无污污染、、节约约能源源、绿绿色环环保，，是未未来需需要解解决的的问题题。是计算算机、、通信信和网网络等等多学学科交交叉技技术的的融合合，正正朝着着性能能日益益优化化、功功能多多样化化、器器件微微型化化、健健康舒舒适化化、价价格低低廉化化的方方向发发展。。并将将应用用于医医疗、、保健健、通通信、、航天天、军军事、、运动动、娱娱乐等等各个个领域域之中中。将将从特特定人人群和和特定定领域域的需需求转转向人人们的的日常常生活活。七、智智能服服装的的类型型智能服服装的的作用用营造更更为舒舒适的的穿着着效果果提供更更为方方便的的沟通通联系系方式式增强穿穿着的的安全全保护护功能能适应特特殊行行业的的工作作需要要提高服服装对对人体体的监监护分分析提提示功功能减少穿穿着后后的保保养麻麻烦增添娱娱乐功功能提供自自发或或原发发性能能源，，为随随附设设备提提供动动力（一））医疗疗保健健型1.““MyHeart”智智能服服监测心心脏状状态，，防止止心血血管问问题等等。安装在在衬衫衫或内内衣中中，能能够实实时地地把各各种生生命数数据传传送到到服务务中心心。当当身体体出现现胆固固醇升升高或或心率率发生生变化化时该该服装装会发发出警警报。。有5部部分组组成，，每一一部分分负责责消除除一种种诱发发心血血管疾疾病的的危险险因素素。包包括：：心脏脏活动动，心心脏睡睡眠，，心脏脏松弛弛，心心脏平平衡，，心脏脏安全全。已经被被纳入入欧洲洲“我我的心心”计计划。。2.救救生衬衬衫可以把把一些些传感感器与与PDA、、移动动电话话或电电脑相相连，，以便便出现现状况况能及及时传传递信信息。。能及时时反应应身处处险境境的人人自己己的身身体极极限状状况，，并发发出通通知（（如消消防队队员））。儿童服服装按按照温温度计计，可可以让让家长长随时时掌握握孩子子体温温，了了解健健康状状况。。3.医医疗保保健监监视服服装可以监监视心心率、、体温温、呼呼吸以以及消消耗了了多少少卡路路里热热量。。在穿穿衣人人心脏脏病发发作或或虚脱脱时及及时报报警，，从而而降低低突发发性死死亡的的概率率。还计划划在衣衣领里里安装装一个个全球球定位位系统统接收收器，，儿童童或老老年痴痴呆病病人穿穿上后后，如如果不不慎走走失，，可以以轻易易找到到。应用在在空巢巢老人人监护护、亚亚健康康诊断断、婴婴儿睡睡姿监监测、、消防防员远远程监监护等等。5.防防流感感服装装这种防防流感感服装装的布布料中中含有有钛和和二氧氧化碳碳的成成分，，在光光线的的照射射下，，可以以在3小时时内杀杀死40%的流流感病病毒。。主要的的销售售对象象定位位是与与外界界接触触比较较频繁繁的商商旅人人士。。这种种以羊羊毛为为原料料制成成的服服装表表面覆覆盖了了的一一层二二氧化化钛，，在紫紫外线线的照照射下下能分分解接接触到到的病病毒分分子，，在干干洗20多多次后后还能能保持持其防防毒的的特性性。（二））日常常生活活型1.智智能助助行服服电子骨骨骼服服装可可以帮帮助腰腰部以以下瘫瘫痪的的患者者直立立行走走和攀攀爬楼楼梯。。使用用者可可以通通过安安装在在手腕腕上的的遥控控器选选择停停止、、坐下下、行行走、、下降降或者者上升升模式式，同同时启启动身身上的的传感感器，，使机机器向向前迈迈进。。我国的的“可可穿戴戴型助助残助助老智智能机机器人人示范范平台台”于于2007年开开始启启动，，只要要穿上上这种种智能能机器器人服服装，，老年年人或或者残残疾人人就能能轻松松自如如地行行走、、爬楼楼梯，，还能能够提提起几几十公公斤的的重物物。2.情情感夹夹克衫衫是一件件带有有一系系列激激发器器的外外套，，激发发器根根据屏屏幕上上的内内容决决定是是否启启动，，观众众便可可以体体验到到与剧剧中人人物相相同的的情绪绪。人体皮皮肤重重约4kg，覆覆盖面面积为为2m2，是人人类最最敏感感的感感官部部位。。当人体体体验验到某某种情情绪带带来的的身体体反应应时，，也能能体会会到情情绪本本身。如果果人为为地制制造出出战栗栗等任任何一一种触触觉感感受，，与身身体感感官相相关的的情绪绪也会会随之之产生生。这这样穿穿着““情感感夹克克衫””的观观众就就能最最大限限度地地产生生身临临其境境的感感觉。。此外，，“情情感夹夹克衫衫”还还可以以激发发人们们特定定的情情绪状状态来来营造造安全全舒适适的环环境，，比如如帮助助婴儿儿更好好地休休息或或减轻轻病人人的痛痛苦等等。3.调调温服服装包括光光纤发发热保保暖外外套和和空调调裤。。光纤纤发热热保暖暖外套套主要要通过过充电电达到到制暖暖，充充电5小时时后可可产生生持续续7小小时的的保暖暖效果果。空调裤裤则能能随气气候变变化调调节内内部温温度，，增加加穿着着者的的舒适适感。。采用碳碳化氢氢蜡微微胶囊囊相变变材料料，在在内衣衣与人人体之之间形形成一一个稳稳定的的“小小气候候环境境”，，可将将内衣衣温度度控制制在37.2℃℃.4.敏敏感感服服装装在这这种种T恤恤服服装装的的面面料料中中织织入入了了能能与与手手机机等等电电子子设设备备互互通通信信息息的的传传感感器器，，他他对对穿穿着着者者所所使使用用的的电电子子设设备备非非常常敏敏感感，，只只要要有有外外界界信信息息进进来来，，马马上上会会紧紧紧紧地地““拥拥抱抱””当当事事人人一一下下。。如果果有有人人给给穿穿着着者者发发短短信信时时正正在在打打瞌瞌睡睡，，没没有有听听见见铃铃声声，，该该服服装装会会随随即即做做出出提提示示，，不不会会让让穿穿着着者者在在第第一一时时间间内内错错过过重重要要的的信信息息。。5.会会传传情情的的服服装装法国国推推出出的的一一款款智智能能披披肩肩。。该该披披肩肩中中装装入入了了用用金金属属纤纤维维作作成成的的支支架架，，还还有有智智能能芯芯片片。。芯芯片片能能够够记记忆忆下下人人们们拥拥抱抱时时的的动动作作，，然然后后让让披披肩肩本本身身能能够够模模仿仿这这种种动动作作，，进进行行““模模拟拟回回放放””。。有望望在在不不久久开开发发出出能能够够模模拟拟情情人人拥拥抱抱模模式式的的外外套套，，拥拥抱抱衫衫能能记记录录拥拥抱抱时时的的体体温温、、力力度度和和拥拥抱抱时时的的触触动动甚甚至至心心跳跳，，当当友友人人传传送送一一个个虚虚拟拟的的拥拥抱抱信信息息时时，，透透过过蓝蓝牙牙手手机机向向拥拥抱抱衫衫发发出出无无线线电电讯讯号号后后，，拥拥抱抱衫衫便便开开始始生生成成那那位位友友人人的的独独特特拥拥抱抱方方式式。。（三三））高高科科技技领领域域1.宇宇航航员员专专用用服服装装舱内内服服共共宇宇航航员员在在飞飞船船内内所所用用，，最最重重要要的的构构成成部部分分是是压压力力服服，，包包括括了了在在外外面面看看不不到到的的内内衣衣裤裤、、保保温温层层、、通通风风散散热热层层，，真真空空隔隔热热层层等等，，共共采采用用130种种新新型型材材料料，，具具备备了了保保暖暖、、散散湿湿、、防防菌菌、、防防辐辐射射等等功功能能，，特特制制了了各各种种环环、、拉拉链链、、衬衬料料等等。。出舱舱专专用用服服主主要要围围绕绕““能能够够防防紫紫外外线线和和其其他他宇宇宙宙射射线线辐辐射射””、、““抵抵御御大大强强度度温温差差变变化化””、、““防防破破损损意意外外发发生生””等等关关键键问问题题进进行行处处理理。。2.隐隐身身衣衣2003年年由由日日本本推推出出，，衣衣服服表表面面覆覆盖盖一一层层反反光光小小珠珠，，还还装装有有数数个个小小型型摄摄像像仪仪。。穿穿上上之之后后，，衣衣服服前前面面会会显显示示出出摄摄像像仪仪拍拍下下的的背背后后影影像像，，当当观观察察者者迎迎面面看看穿穿衣衣人人时时，，穿穿衣衣者者身身上上像像透透明明一一样样，，被被挡挡住住的的背背后后景景物物都都看看得得到到，，但但景景物物不不够够明明亮亮、、清清晰晰，，像像雾雾里里看看花花一一样样。。同同样样从从背背后后看看，，也也能能看看到到被被挡挡住住的的前前面面景景象象，，让让人人难难以以辨辨认认出出被被服服装装包包覆覆物物体体部部位位的的本本身身。。提提供供了了一一个个思思路路。。2010年年，，英英国国公公布布一一种种弹弹性性薄薄膜膜，，可可以以操操纵纵光光线线，，使使物物体体隐隐形形。。隐隐身身衣衣逐逐渐渐走走近近，，但但还还有有一一段段距距离离。。3.可可携携带带电电脑脑的的服服装装随着着可可编编程程纤纤维维技技术术的的开开发发应应用