功能性面料:开启纺织品新时代
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功能性面料的定义与特点
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打破传统,定义全新纺织品标准。功能性面料区别于普通用来制作衣服的面料,是指经过特殊处理或添加功能性助剂后,使面料本身具有一般服装面料所不具备的特殊作用及超强性能。例如,通过改变面料性质、添加功能性材料,在生产过程中或后整理时添加各种助剂,让面料具备如高弹、记忆、保温、防风、防水、防皱免烫、吸湿排汗等舒适功能;防霉抗菌、防螨、抗病毒、防蚊虫、负离子保健等健康功能;耐磨、耐低温、抗紫外线、阻燃、抗静电等安全功能。
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具备多种特殊性能,满足不同需求。功能性面料具有多种特殊性能,能满足不同场景和人群的需求。比如,在户外运动中,速干面料能让穿着者在运动时快速排出汗水,保持舒适;防紫外线面料可有效保护皮肤免受紫外线伤害;防水透气面料在大雨中也能保持身体干燥;抓绒面料则能满足户外运动者在寒冷天气下的防风和保暖需求。
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功能性面料的发展历程
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从传统到现代,技术不断革新。上世纪 80 年代末,我国第一次出现了功能性服装面料的开发热潮,功能性服装面料开始涌现,受到广大消费者的青睐。随着科技的不断进步,越来越多的新技术、新工艺被应用到纺织染整行业中来,功能性面料的种类和性能不断丰富和提升。例如,早期的涂层织物只能实现防水功能,但透气透湿效果很差,后来出现的透气透湿织物则解决了这一问题。防辐射面料也经历了从金属涂层面料到电镀金属织物等五个发展阶段,变得更加轻薄柔软、吸湿透气、无副作用、可水洗、效果持久。
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国内外发展趋势对比与分析。进入 20 世纪 80 年代以来,西欧、美国及日本的合成纤维产量基本维持不变,甚至略有下降,而中国内地及台湾地区、韩国及东南亚各国的生产量迅速增长,呈现着合纤生产量东移的趋势。欧美日等发达国家主动放弃了产量高、附加值低、生产过程中环境污染严重的大路产品生产,转而向高层次、深加工、差别化及功能性纤维领域发展。我国化纤行业产品结构不合理,常规产品生产能力过剩,差别化率仅 20% 左右,远低于发达国家的 40% - 50%。目前,国内外在功能性面料的研发上都取得了显著成果。国外在防水性、抗菌性、耐磨性、抗静电等方面有很多先进技术,如日本公司生产的 C8 防水剂,美国公司的防雷抗菌剂等。国内也在不断努力,如中国公司研制的 DENTIK 防水透湿层压复合面料打破了国外公司的垄断局面,我国学者还采用针织的方法将金属混纺纱线和棉纤维纱线纺制成一种双层结构的防辐射面料。
参考来源:
二、功能性面料对传统纺织品的革新意义
功能性面料作为纺织行业的创新力量,在技术层面、性能优势以及对行业的推动作用等方面都展现出了显著的革新意义。
1. 技术层面的突破
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新型纤维材料的应用:随着科技的进步,新型纤维材料不断涌现。例如天丝纤维,它是一种溶剂型纤维素纤维,原料来自木材,可自然再生,采用环保的纺丝工艺,氧化铵溶剂可循环使用,回收率高,且产品使用后可生化降解,被称为 “二十一世纪绿色纤维”。其兼具普通粘胶纤维的优点,又克服了湿强低的缺陷,强力与涤纶相近。还有牛奶纤维,以牛乳为原料,具有柔软性等同或优于羊绒、透气导湿性好、保暖性接近羊绒等优点,且对皮肤有养护作用,但原料价格偏高。此外,像汉麻纤维,用于织造汉麻棉珠地布,具有防紫外线、吸汗透气、抑菌、防蚊等性能,与其他纤维混纺后还能增加面料的稳定性和舒弹性。
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先进的制造工艺:国家先进印染技术创新中心攻关研发了 6 大系列 100 多种印染助剂,实现面料的防水、阻燃、单向导湿等特殊功能,在国内多家行业领军企业推广应用。其中一款阻燃剂产品出口欧洲并替代了市场上的主流竞品。该中心还选用空瓤纤维、再生纤维素纤维、生物基合成纤维等高性能环保原料,结合多样化的织物组织结构,使面料具备透气、吸湿、速干、抗菌、高弹等物理特性。同时,联合开发的全球第一台扩幅式连续液氨深加工机,能精准控制天然纤维针织物的缩水率和幅宽,改善生物基纤维和尼龙长丝织物的微观机能,丰富面料风格和功能性。
2. 性能优势的凸显
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与传统面料相比,功能性面料的优势所在:功能性面料具有多种传统面料所不具备的优势。在舒适功能方面,有高弹、记忆、保温、防风、防水、防皱免烫、吸湿排汗等性能。比如吸湿排汗面料,主要利用物理方法,纺十字型、Y 型、T 型和蜂巢等几种异型纤维,其表面有微型沟槽,借助凹槽的芯吸导湿结构,使水分瞬间排出体外,广泛应用于运动服、户外旅游等领域。在健康功能方面,有防霉抗菌、防螨、抗病毒、防蚊虫、负离子保健等作用。如抗菌面料,将抗菌银离子材料熔入纺丝熔体之中,或通过对产品进行抗菌整理,使面料具有抑菌率为 99% 的抗菌性能,广泛用于床品、家居等领域。在安全功能方面,有耐磨、耐低温、抗紫外线、阻燃、抗静电等特点。阻燃面料将阻燃剂通过聚合物聚合等方式使纤维具有永久性阻燃特性,广泛应用于军队、消防等行业。
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案例分析:具体产品的对比展示:以户外运动服装为例,传统户外运动服在性能上可能无法满足高强度运动和复杂环境的需求,而功能性户外运动服则采用了多种先进技术。如添加了 Coolmax 纤维、Coolplus 纤维的运动服,Coolmax 纤维表面有四道沟槽,导湿性能好,能在短时间内将皮肤组织物排出体外,降低身体温度,具有很强的排汗导湿功能;Coolplus 纤维表面有细微沟槽,能及时排出皮肤表面的汗水,调节人体体温,保持身体舒适感。再如莱卡纤维在运动服装中的应用,在滑雪服中添加莱卡纤维可使服装承受较小的空气阻力,在泳装中增强修饰曲线功能,在弹性短裤中减轻服装压迫力,改善肌肉状态,增加服装舒适性和柔软光滑度。
3. 对纺织行业的推动作用
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促进产业升级,提升竞争力:功能性面料的出现推动了纺织行业的产业升级。一方面,企业加大研发投入,开发更多符合下游需求的新产品。如我市将打造 “全国功能性面料服装暨纺织新材料产业生产基地”,在产业链上游,依托现有企业优势,大力发展阻燃耐高温、吸湿快干、抗菌、抗静电等功能性纤维;在产业链中游,增设印染及后整理能力,使坯布增加各种复合功能;在产业链下游,大力发展功能性服装家纺领域和产业用功能性纺织品。另一方面,功能性面料增加了产品附加值,体现了人们对舒适便捷生活方式的追求和对自身健康与安全的保护,提升了纺织企业的竞争力。
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引领行业发展新方向:功能性面料引领纺织服装市场新风向。随着户外运动产业的发展,运动服饰市场需求增长,高性能、多功能、轻量化、柔性化的纺织新材料推动纺织产业链、供应链提质增效,带来业态更新与价值延伸。如嘉麟杰作为国内运动功能性面料的领先者,坚持 “定位中高端、错位竞争” 经营理念,强化研发和生产工艺优势,推出多种功能性面料产品,与国际高端户外运动品牌商保持良好合作关系,还与知名研究室及高等院校合作共同开发新产品,在户外运动面料功能性的探索研发上精益求精。
参考来源:
三、功能性面料在现代生活中的重要性
功能性面料在现代生活中扮演着至关重要的角色,其广泛的应用和独特的性能为人们的生活带来了诸多便利和提升。
1. 日常生活中的广泛应用
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服装领域:运动、户外、家居等:在运动服装中,功能性面料的应用极为广泛。例如,速干面料能让运动员在运动过程中快速排出汗水,保持身体干爽,提高运动的舒适度。像 Coolmax 纤维和 Coolplus 纤维,前者表面有四道沟槽,导湿性能好,能在短时间内将皮肤组织物排出体外,降低身体温度;后者表面有细微沟槽,能及时排出皮肤表面的汗水,调节人体体温,保持身体舒适感。在户外运动服装中,防水透气面料可以在恶劣的天气条件下为人们提供保护,既防止雨水渗透,又能让身体产生的汗液及时排出。抓绒面料则具有良好的保暖性能,满足户外运动者在寒冷天气下的需求。在家居服装方面,柔软舒适的功能性面料能为人们带来惬意的穿着体验。
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家居用品:床上用品、窗帘等:功能性面料在家居用品中的应用也越来越受到人们的青睐。床上用品采用抗菌防螨面料,可以有效减少细菌和螨虫的滋生,为人们提供一个健康的睡眠环境。例如,将抗菌银离子材料熔入纺丝熔体之中,或通过对产品进行抗菌整理,使面料具有抑菌率为 99% 的抗菌性能,广泛用于床品领域。窗帘采用遮光隔热面料,能够阻挡阳光的直射,调节室内温度,同时还具有一定的隐私保护功能。
2. 特殊领域的关键作用
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医疗保健:抗菌、远红外等功能面料:在医疗保健领域,功能性面料发挥着重要的作用。抗菌面料可以减少医院内交叉感染的风险,为患者和医护人员提供更好的保护。如采用天然抗菌剂,如从竹子和海藻纤维分离出来的抗菌剂,不仅无毒无害,而且还有一定的保健功能。远红外保健织物具有保暖、抗菌、增强人体免疫力的功效,通过填充陶瓷微粉来发射远红外线,变成热能供人体吸收,其保暖性能大概是普通织物的 3 - 5 倍,广泛应用于保健内衣、眼罩和远红外敷料等保健康复领域。
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防护领域:阻燃、防辐射、抗静电等:在防护领域,功能性面料更是不可或缺。阻燃防护服能够防止服装本身被点燃或减缓并终止燃烧,适用于消防、冶金、钢铁企业等特殊行业,保障工作人员的生命安全。如今,阻燃功能服装也开始进入日常生活,如婴儿服装、墙布、床上用品等。防辐射面料则随着家用电器的普及而日益重要,早期主要用于从事雷达、微波通讯的专业人员,如今轻薄柔软、吸湿透气、无副作用的防辐射面料广泛用于孕妇和婴幼儿服装。抗静电面料通常应用在制作电子产品的包装盒、医疗领域的手术服或手套、航天领域的宇航服以及农业领域处理种子的过程中,减少静电对种子的影响,提高种子的发芽率和存活率。
3. 提升生活品质与便利性
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舒适体验,满足个性化需求:功能性面料为人们带来了更加舒适的穿着体验,满足了不同人群的个性化需求。例如,一些消费者追求健身时的舒适感,会选择具有吸湿排汗功能的运动服装;孕妇则需要防辐射服来保护自己和胎儿的健康;老年人可能更倾向于保暖性能好的远红外功能面料。同时,一些功能性面料还具有塑形、减肥等效果,如咖啡碳、火山岩打底裤等塑身衣,满足了人们对美的追求。
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适应不同环境,提供更多选择:功能性面料能够适应不同的环境条件,为人们提供了更多的选择。在炎热的夏天,凉感面料的衣服可以为人们带来凉爽的感觉,虽然目前大都只是瞬间凉感,但快速排汗功能也能带走一部分热量。在寒冷的冬天,保暖性能好的功能性面料,如羊绒、德绒纤维等,为人们提供温暖的保护。在户外运动中,防风防水的功能性面料可以应对各种恶劣的天气条件。此外,具有单向导湿功能的面料,兼具三防性能和吸湿排汗性能,为人们提供了一种兼具防护与舒适功能的全新穿着体验。
参考来源:
四、功能性面料的产品参数
功能性面料种类繁多,每种都有其独特的性能指标、测试方法、适用场景和优势。以下将详细介绍常见功能性面料的产品参数。
1. 吸湿速干面料
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国标有两个评定标准,《GB/T 21655.1-2008 纺织品吸湿速干性的评定第 1 部分:单项组合试验法》和《GB/T 21655.2-2019 纺织品吸湿速干性的评定第 2 部分:动态水分传递法》。企业可根据产品特点选择合适的考核标准。
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吸湿性以织物的吸水百分率、滴水扩散时间和芯吸高度三种指标来表示。吸水率是指试样完全湿润后取出,当其处于无滴水状态时吸收的水分质量与试样干重的比值。滴水扩散时间要求≤3s,芯吸高度要求≥100mm。
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速干性以织物在标准大气环境中的水分蒸发速率和透湿量来表示。蒸发速率要求≥0.18g/h,透湿量要求≥10000g/(㎡・d)。
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广泛应用于运动服装领域,如跑步、健身等运动中,能让运动员在运动过程中快速排出汗水,保持身体干爽,提高运动的舒适度。
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优势在于能够快速吸收和排出汗液,保持皮肤干燥,减少因汗水积聚而引起的不适,同时也能防止细菌滋生,保持衣物的清洁。
2. 防水面料
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防沾水:《GB/T 4745-2012 纺织品 防水性能的检测和评价 沾水法》是测试纺织品防泼水的方法。标准中将防沾水等级分为 0-5 级,5 级表示纺织品具有优异的抗沾湿性能,0 级表示不具有抗沾湿性能,级别越高,表示织物防沾水效果越好。
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抗静水压性能:模拟的是纺织品在暴雨环境中的防水性能。国标中检测使用的方法是《GB/T 4744-2013 纺织品 防水性能的检测和评价 静水压法》。标准中规定纺织品的抗静水压能力不小于 4kPa 表示具有抗静水压性能,不小于 20kPa 表示具有较好的抗静水压性能,不小于 35kPa 表示具有优异的抗静水压性能。《GB/T 21295-2014 服装理化性能的技术要求》中规定达到防雨功能,抗静水压能力不小于 13kPa,防暴雨不小于 35kPa。
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低等级的防水面料可能只能抵御轻微的雨水或溅水,如防沾水等级为 1-2 级的面料,抗静水压能力在 4-13kPa 之间,适用于日常活动中偶尔遇到的小雨或潮湿环境。
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高等级的防水面料则可以在暴雨等恶劣天气条件下保持身体干燥,如防沾水等级为 4-5 级,抗静水压能力在 35kPa 以上的面料,适用于户外运动、登山、探险等活动。
3. 拒油面料
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梭织类纺织品可以参考《GB/T 21295-2014 服装理化性能的技术要求》中的技术要求,按照方法标准《GB/T 19977-2005 纺织品拒油性抗碳氢化合物试验》进行试验,达到拒油等级不小于 4 级。
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在防油防污功能服装中较为常用,如厨师服、实验室工作服等。这些服装需要经常接触油污和其他污染物,拒油面料可以有效地防止油污渗透到衣物内部,保持衣物的清洁。
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例如,在一些餐厅的厨房中,厨师们穿着拒油面料的工作服,可以避免油污弄脏衣服,同时也方便清洗。
4. 易去污面料
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梭织类纺织品可以参考《GB/T 21295-2014 服装理化性能的技术要求》中的技术要求,按照方法标准《FZ/T 01118-2012 纺织品防污性能的检测和评价易去污性》进行试验。
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先将滤纸垫在平铺的布样下,然后用滴管将满足 GB/T 18186—2000《酿造酱油》的约 0.5mL 高盐稀态发酵酱油滴于布样上,接着使用玻璃棒将滴液均匀涂在半径 5mm 的圆内后让布样平摊干燥。用色卡评判沾污部分和未沾污部分的初始色差,而后用带液率 85%±3% 的棉贴衬往一个方向擦拭布样上的沾污部分,棉贴衬每擦拭一次都需换到干净的部分接着擦拭,共 30 次。后用色卡评判被擦拭部分与未沾污部分的色差。
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当擦拭前的初始色差不高于 3 级时,擦拭后色差级数在 3 - 4 级及以上,则可判定该织物具有易去污性能。
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易去污面料在日常生活中非常实用,尤其是对于有小孩的家庭或者经常从事容易弄脏衣服的工作的人来说。
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例如,小孩的衣服容易沾上各种污渍,如食物、泥土等,易去污面料可以让家长更容易清洗孩子的衣服,减少洗衣的难度和时间。在工作中,一些职业如画家、修理工等,也容易弄脏衣服,易去污面料可以让他们的工作服更容易保持清洁,提高工作效率。
5. 防静电面料
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产品标准有《GB 12014-2019 防护服装防静电服》、《FZ/T 64011-2012 静电植绒织物》、《GB/T 22845-2009 防静电手套》、《GB/T 24249-2009 防静电洁净织物》、《FZ/T 24013-2020 耐久型抗静电羊绒针织品》等。
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方法标准有 GB/T《12703.1-2008 纺织品 静电性能的评定第 1 部分:静电压半衰期》、《GB/T 12703.2 -2009 纺织品 静电性能的评定 第 2 部分:电荷面密度》、《GB/T 12703.3 -2009 纺织品 静电性能的评定 第 3 部分:电荷量》等。
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企业常用 12703.1 考核纺织品的静电半衰期,从而评估织物的等级,分为 A 级、B 级、C 级。电荷面密度≤7μC/m² 为合格。
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A 级:燃烧和爆炸(如石油化工行业,煤气或天然气等行业);B 级及以下:生产障碍、静电电击。
6. 防紫外面料
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《GB/T 18830-2009 纺织品防紫外线性能的评定》是测试纺织品防紫外性能的唯一国家方法标准。
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标准中规定了纺织品的防日光紫外性能试验方法、防护水平的表示、评定和标识。标准中规定 “当样品的 UPF>40,且 T (UVA) AV<5% 时,可称为防紫外线产品。”
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紫外线对皮肤有很大的伤害,长期暴露在紫外线下会导致皮肤晒伤、老化、甚至引发皮肤癌。
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防紫外面料可以有效地阻挡紫外线的伤害,保护皮肤健康。例如,在户外活动中,穿着防紫外面料的服装可以减少紫外线对皮肤的照射,降低晒伤的风险。
7. 保温面料
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FZ/T 73022-2019《针织保暖内衣》要求保温率达到 30% 以上,引用的方法标准是 GB/T 11048-1989《纺织品保温性能试验方法》。若为保暖内衣,可以选择该标准检测。若为其他纺织品,由于 GB/T 11048-1989 已经作废,可以按照新版标准 GB/T 11048-2018 来考核克罗值以及热阻,按照《GB/T 35762-2017 纺织品 热传递性能试验方法 平板法》考核热阻、传热系数、克罗值、保温率。
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保暖内衣通常采用特殊的纤维材料和结构设计,以提供更好的保温性能。与其他纺织品相比,保暖内衣更加贴身,能够更好地保持身体的热量。
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例如,保暖内衣可能会采用羊毛、羊绒、德绒纤维等保暖性能好的材料,而其他纺织品可能更注重外观和舒适性。
8. 免烫面料
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《GB/T 18863-2002 免烫纺织品》主要考核洗后外观平整度、接缝外观、褶裥外观等。
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免烫面料可以减少衣物的褶皱,使衣物在洗涤后不需要进行熨烫,节省了时间和精力。
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对于忙碌的现代人来说,免烫面料的服装更加方便实用,能够保持整洁的外观,提高生活质量。
参考来源:
五、国内外文献中的功能性面料研究
功能性面料作为纺织行业的创新力量,其研究在国内外都取得了显著成果。以下将分别从国外和国内两个方面,对功能性面料的文献进行综述分析。
1. 国外功能性面料文献综述
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在国外,随着科技的发展和人们对生活品质要求的提高,防静电、电磁波辐射功能性面料的设计意义愈发凸显。静电和电磁波辐射不仅会对电子设备造成损害,还会对人体健康产生不良影响。例如,静电可能引起火花放电,导致爆炸或燃烧,同时静电对人体的新陈代谢平衡、钙质流失、血糖增加以及维生素 C 流失等都有影响。电磁波作为继空气、水、噪声污染之后的第四大污染源,对人体的危害更是多方面的,尤其是对女性和儿童。长期暴露在电磁辐射下,会使抗体无法与血细胞结合、胸腺细胞死亡、免疫力下降以及胚胎发育异常等。因此,设计防静电、电磁波辐射功能性面料对于保护电子设备、保障人们的生命财产安全以及维护人体健康具有重大意义。
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上世纪 50 年代后期,国外就开始了织物抗静电技术的研究。到了 60 - 70 年代,日本、德国、美国等工业发达国家陆续提出对抗静电织物及服装的需求。如今,防静电、电磁波辐射功能性面料在电子行业以及特殊人群(如孕妇)中具有重大意义,如何设计出有效防静电及电磁波辐射的面料且符合人们日益增加的服用需要,已经成为世界性的课题。
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历史背景:早在 1600 年左右,哥伦布在美洲大陆发现当地居民将橡胶树上的汁液涂在布上,从而达到防水的功能。1735 年,橡胶涂层防雨布在欧洲开始出现。二战时期,出现了 Shirley 全棉牛津防水透湿布,能在短时间内有效防止水分渗透。同时,二战时期还出现了用季铵盐作为整理剂处理的军服,具有抗菌功能,有效减少了伤员的细菌感染率。60 年代末,丙烯酸和聚氨酯系列开始作为涂层材料应用在服装面料中。
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现状:目前,国外在功能性面料的研发上有很多先进技术。如日本公司生产的 C8 防水剂,在防水性能方面表现出色。在抗菌性方面,国外也有很多先进的抗菌整理剂。同时,国外在防静电、电磁波辐射功能性面料的设计上也取得了一定的成果,通过将导电材料或铁磁材料制成的部件对大容量汽轮发电机定子铁心端部进行屏蔽,以降低由定子绕组端部漏磁在结构件中引起的附加损耗与局部发热。
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发展方向:未来,国外功能性面料的发展方向将更加注重多功能复合化。例如,开发同时具有防水、抗菌、抗静电、电磁波辐射防护等多种功能的面料。同时,随着环保意识的提高,国外将更加注重功能性面料的环保性,开发基于可再生资源的纤维材料,如纤维素纳米晶增强复合材料等。此外,智能纺织品的研发也是国外功能性面料的发展方向之一,通过纤维材料跨学科与电学、测量学、计算机科学等的融合,使产品表现出储能、通讯、数据处理与传感器 / 制动功能等技术特征。
2. 国内著名功能性面料文献分析
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研究内容:国内对舒适性、功能性针织运动面料的研究主要包括以下几个方面。首先,通过大量的国内外相关文献检索,归纳总结开发运动服装所用原料的类型、结构和特点。选取结构不同的新型纺织原料,如 “Y” 形、“+” 形和 “c.o” 形纤维,配合科学的织物组织结构和先进的染整工艺,设计开发运动服装面料。研究纤维异形度与织物导湿快干性能的关系,发现纤维的截面形状越复杂,表面的沟槽和微孔越多,单纤细度越小,则纤维的异形度越大,形成的毛细管数量越多,织物的导水能力越强,同时水分蒸发面积也越大。探讨点接触、差动毛细效应对织物导湿快干性能的影响,重点研究内外层单纤细度不同时,织物的定向导湿性能。实验研究碱减量对异形纤维织物染色性能的影响,发现在染色前对织物进行 NaOH 碱减量处理,能明显改善织物的导湿性能和染色性能。在不同工艺条件下对织物进行染色实验,发现异形纤维织物的染色温度可比常规涤纶染色下降 10℃,节约能源消耗。在织物的染整工艺中加入纳米整理,使织物同时具有抗紫外线和抗静电功能性。对所开发的面料从基本性能、运动舒适性、热湿舒适性、功能性四个方面进行测试评价,选出优的产品。
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综述报告:针织运动面料具有柔软舒适、透气性好、弹性好、耐磨性好等属性。目前研究的焦点是探索新型功能性纤维的应用,如将氨纶、涤纶等高弹性的合成纤维与天然纤维、内层织物进行复合加工,形成具有更多功能性的面料。利用立体织造技术,使针织面料具有更多立体感和美观性,同时保持其原有的舒适性和弹性。未来,针织运动面料将更注重功能性、环保性、人性化,发展方向包括体感型、智能化、新材料等。
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开题报告:本研究旨在探究舒适性、功能性针织运动面料的制备方法和性能,为其开发提供理论和实践支持。通过改进珠光岩和氨纶的配比、改变纱线形态和选用不同的织造技术等方法,探究针织运动面料在运动时的透气性、湿气透过性、舒适性、防紫外线等方面的性能。研究内容包括文献综述、实验设计、数据分析和开发应用等方面。
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研究现状:随着纺织行业对功能性、环保性及智能化的需求日益增长,多功能面料的开发成为研究热点。静电纺丝技术凭借其制备纳米纤维的独特优势,迅速成为多功能面料开发的重要方法。近期,研究者们通过选用不同的纺丝材料和优化纺丝工艺,成功制备了多种具有导热、防水、透气、防辐射等功能的纳米纤维面料。例如,东华大学蔡再生教授团队通过静电纺丝技术开发了一种集被动辐射、导热、汗液蒸发和出色的可穿戴舒适度于一体的分层冷却超织物。南京理工大学李强教授和范德松教授采用卷对卷静电纺丝技术制备了一种具有双梯度 Janus 设计的仿生超织物,用于个人辐射和蒸发冷却。河北工业大学禹伟副教授、孟垂舟教授等人利用静电纺丝与 3D 打印技术相结合,开发了一种具有生理信号监测和个人热管理功能的多功能纳米纤维基衣服。南开大学梁嘉杰教授团队基于同轴静电纺丝技术,开发了一种具有高抗冲击性、多感官功能和辐射冷却效果的智能无纺布。东南大学赵东亮教授使用静电纺丝制造嵌入大量相变微胶囊的分层纳米纤维纺织品。天津科技大学程博闻教授等人采用共轭静电纺丝法制备了具有自清洁性能的可降解纳米纤维纱线,形成 Janus PPDO 织物,具有电磁干扰屏蔽性能等。
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发展趋势:未来,静电纺丝纳米纤维在多功能面料的发展趋势将更加注重多功能复合化、智能化、环保性等方面。例如,开发同时具有多种功能的纳米纤维面料,如集个人健康监测、热调节、防水、防辐射等功能于一体的面料。通过与智能化技术结合,使面料能够记录运动数据,实时反馈给用户。同时,开发可降解的纳米纤维面料,减少对环境的污染。
参考来源:
六、功能性面料的未来展望
功能性面料作为纺织行业的创新力量,正不断推动着行业的发展。在未来,随着技术的持续创新和市场需求的不断增长,功能性面料将迎来更加广阔的发展前景。
1. 技术创新的持续推进新材料、新工艺的研发趋势。智能化功能性面料的前景。
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新材料、新工艺的研发趋势。
随着科技的不断进步,功能性面料的新材料和新工艺将不断涌现。一方面,新型纤维材料的研发将持续推进。例如,可降解纤维材料的研发将成为未来的一个重要方向,以满足环保需求。同时,高性能纤维材料的性能将不断提升,如强度更高、重量更轻、功能更强大的纤维材料将被广泛应用于功能性面料中。另一方面,新工艺的应用也将为功能性面料带来更多的可能性。例如,3D 打印技术在纺织领域的应用将使得功能性面料的结构更加复杂、功能更加多样化。此外,纳米技术的不断发展也将为功能性面料带来新的突破,如纳米涂层技术可以使面料具有更好的防水、抗菌、抗紫外线等性能。
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智能化功能性面料的前景。
智能化是功能性面料未来发展的重要趋势之一。未来的智能化功能性面料将能够感知环境变化,并自动调节其性能以适应不同的需求。例如,智能温度调节面料可以根据环境温度自动调节其保温性能,使穿着者始终保持舒适的温度。此外,智能健康监测面料可以实时监测穿着者的身体状况,如心率、血压等,并将数据传输到手机等设备上,为人们的健康管理提供便利。智能化功能性面料的发展将离不开电子技术、传感器技术、无线通信技术等先进技术的支持。
2. 市场需求的增长与挑战消费者对功能性的更高要求。行业面临的机遇与挑战。
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消费者对功能性的更高要求。
随着人们生活水平的提高和对健康、舒适、安全的关注度不断增加,消费者对功能性面料的要求也将越来越高。未来的功能性面料不仅要具备传统的防水、透气、保暖等功能,还将更加注重环保、健康、智能等方面的性能。例如,消费者将更加青睐具有抗菌、抗病毒、防蚊虫等功能的面料,以保护自己和家人的健康。同时,消费者也将更加关注面料的环保性能,选择可降解、可再生的环保面料。此外,消费者对智能化功能性面料的需求也将不断增加,希望面料能够为自己的生活带来更多的便利和舒适。
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行业面临的机遇与挑战。
功能性面料行业在未来将面临着诸多机遇和挑战。一方面,随着市场需求的不断增长,功能性面料行业将迎来广阔的发展空间。尤其是在户外运动、医疗保健、防护等领域,功能性面料的需求将持续增加。同时,随着科技的不断进步,功能性面料的性能将不断提升,为行业的发展提供了有力的支持。另一方面,功能性面料行业也将面临着一些挑战。例如,技术创新的成本较高,需要企业投入大量的资金和人力进行研发。此外,市场竞争也将日益激烈,企业需要不断提高产品质量和服务水平,以满足消费者的需求。同时,环保要求的不断提高也将对功能性面料行业提出更高的要求,企业需要加强环保意识,采用环保材料和生产工艺,减少对环境的污染。
参考来源:
七、结论
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功能性面料的重要地位与发展潜力。
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