智能服装中高分子材料的应用

引言提及可穿戴技术功能服装,我们往往会想到航天服、消防服、医疗设备等特殊行业的专业用品,这些功能只是针对特殊行业的部分人群。随着时代的变迁,科技的迅速发展,在服装行业中也经常见到高新技术与信息技术的导入。作为传统纺织服装行业转型升级的重要方向，智能服装已逐渐从概念产品走向成熟，并得到一定程度的日常应用，成为纺织服装行业新兴的发展热点，并在卫生保健、医疗监护、运动健身和专项训练等多个领域得到应用。前景服饰不单单是修饰美化人体的用品,还能保证舒适安全健康并具有一定的功能作用,服饰品向智能化发展成为当下的流行趋势。研发方向智能服装要求具有优异的适形性、易编织、柔性可拉伸的特点，可以实现低成本加工和连续生产，在智能可穿戴产品集成过程中仍然保持纺织品本身的属性，可最大程度实现穿戴舒适性。

优化纤维材料性能采用化学合成、物理制备等方式，研究出新型复合纤维并用于智能服装材料。研发的纤维可拉伸电热致变色纤维双向型相变调温纤维智能凝胶纤维可拉伸电热致变色纤维由特殊成分或结构形成的变色纤维，在受到辐射、水、热、磁场、电场等影响时会发生颜色改变。当前智能服装常用的变色纤维包含热致变色、磁致变色和电致变色等纤维材料。

变色纤维的组织结构较复杂，具有较多层数，因而制备过程中很容易导致材料结构拉伸性能较差，织物自身无服用性能。

东华大学课题团队于2017年公布了一种可拉伸电热致变色纤维的制备方式：基体选择经预处理的可拉伸弹性包芯纱，在基体上添加保护层、导电层和变色层后，再使用合成的多层氧化石墨烯进行修饰。该方法能够确保变形工况下纤维变色的稳定性，且材料拉伸性能良好。可用于军事领域，如特种防护需求下的防毒服装、伪装需求下的温控变色服、全天候适用需求下的战服等也可应用于生活中，骑行服装设计、压缩衣设计等方面，突出趣味性和个性化的同时，有效提高了夜间跑步或骑行人员的安全性。双向型相变调温纤维相变纤维的制备结合了纤维制造技术和相变材料技术，随着外界环境温度的改变，相变材料中含有的相变物质可通过纤维内部热量的释放或吸收储存，实现温度调节。其调节温度的原理在于固态—液态双向转变时，可通过吸收或释放热量形成温度差。相变纤维能够感知周围环境变化并调整为人体舒适温度，这为使用者提供了良好的穿戴体验。

美国某公司基于热敏碳化氢原腊变性材料生产的空调纤维透气性良好，穿着舒适度较高，通过在纤维内部植入微胶囊来适应外界温度变化，达到缓冲温度、调节热量的效果，在功能性运动服装中广泛应用。智能凝胶纤维智能凝胶纤维能够对外界刺激做出响应，产生形变或体积改变。以温敏纤维、光敏纤维、pH响应型凝胶纤维、电敏纤维等为主。

当前智能服装中运用的智能凝胶纤维通常具有较强的生物相容性和自适应性。基于织物表面凝胶化改性的思路，通过对聚丙烯单体和织物进行电子束辐射接枝共聚，从而在涤纶表面形成聚丙烯酸水凝胶层，进而使得织物具备凝胶溶胀特性，可作为抗浸透湿织物用于智能潜水服的生产。在对防寒抗浸服材料进行改良时，将丙烯酸系复合物纺成纤维后再进行织物制备，获得一种智能抗浸透潜水服。该基于丙烯酸系聚合物改良的防寒抗浸服，能在船体破裂或海上迫降等特殊条件下，通过凝胶纤维吸水膨胀的特点隔绝水分子，避免水分进入服装内胆而加速人体热量流失，确保人体皮肤表面血液流量保持良好状态，提高落水者存活概率。结语作为一种前沿的设计成果，智能服装融合了服装材料和人工智能科技。当前，运动健身、医疗监护和理疗保健等是智能服装应用最为广泛的几个领域，也是未来一