×

隨著科技進步和人民生活水平提高，人們更加注重服裝面料的功能、舒適、健康。針織物由于其結(jié)構(gòu)特性，具有透氣、柔軟、彈性好等優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于熱濕舒適性功能面料領(lǐng)域，滿足多種場景的應(yīng)用需求。目前，熱濕管理功能性針織物逐漸朝著智能化、復(fù)合化的方向發(fā)展，未來在導(dǎo)電傳感、自供能、個體防護等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

導(dǎo)電傳感針織物

隨著智能可穿戴技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)力學(xué)傳感器已經(jīng)從金屬和半導(dǎo)體等硬質(zhì)材料轉(zhuǎn)向輕巧、柔性材料，兼具優(yōu)良傳感能力與熱濕舒適性的紡織基器件逐漸引起研究者的重視。針織物是一種理想載體，可制備高靈敏度、寬監(jiān)測范圍、高透濕透氣性的柔性應(yīng)變傳感器。當受到外界刺激時，可迅速引發(fā)電阻變化并轉(zhuǎn)化為電信號，同時針織傳感器具有輕盈、貼膚和優(yōu)異的回彈性，有望應(yīng)用于人體運動和生理信號的實時監(jiān)測，在人機交互、智慧醫(yī)療領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。如ZHU等通過氧化石墨烯和聚二甲基硅氧烷顆粒涂層法，制備了一種超疏水導(dǎo)電聚酯針織物應(yīng)變傳感器，對水流振動、手指彎曲等變形可快速響應(yīng)，同時具有優(yōu)異的可拉伸、耐磨損、耐洗滌性能，通過藍牙連接手機可以遠程監(jiān)控游泳狀況并在溺水時及時發(fā)出警報。

超疏水導(dǎo)電針織物制備流程

自供能針織物

通過收集人體運動的機械能實現(xiàn)自供能與傳感一體化，是熱濕舒適性功能針織品的另一發(fā)展方向，其不僅實現(xiàn)材料與結(jié)構(gòu)協(xié)同作用下的動態(tài)響應(yīng)性，也保證了基材的高柔性和穿著舒適性。KWAK等開發(fā)了一種完全可拉伸的摩擦電納米發(fā)電機（S－TENG），研究了平針組織、雙面組織和羅紋組織結(jié)構(gòu)對摩擦發(fā)電性能的影響規(guī)律，結(jié)果表明羅紋針織物具有更優(yōu)越的拉伸回復(fù)性能和接觸面積，受拉伸時產(chǎn)生更大的電壓，該織物有望應(yīng)用于可穿戴服裝，捕獲人體運動能量，同時具有透氣、柔軟的性能。

S-TENG結(jié)構(gòu)的三維圖像

個體防護針織物

個體防護材料是在極端條件下使人員免受物理、生物和化學(xué)等外界因素傷害，包括防火、防寒、防刺、防割以及防生化等方面。研究人員通過工藝設(shè)計的二維、三維針織材料，具有整體成形性好的優(yōu)點，并且保證了穿戴者適當?shù)氖孢m性和靈活性，在個體安全防護領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用潛力。LIU等受蛇皮重疊結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，編織了仿生鱗片狀針織物，不僅具有優(yōu)異的防刺性能，并且硬質(zhì)分段鱗片在橫、縱向自由扭曲，可較好貼合人體曲面。ZHANG等開發(fā)了一種智能熱致驅(qū)動器（STA），這種自適應(yīng)性紡織品由熱塑性聚氨酯密封驅(qū)動，其中嵌入低沸點流體以實現(xiàn)可逆相變，高溫時可觸發(fā)針織基質(zhì)的膨脹，以增強空氣間隔和隔熱性，可應(yīng)用于消防服等極端隔熱環(huán)境。

STA的結(jié)構(gòu)及隔熱原理示意圖

來源：紡織導(dǎo)報