功能性面料:開啟紡織品新時代
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功能性面料的定義與特點
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打破傳統,定義全新紡織品標準。功能性面料區別于普通用來制作衣服的面料,是指經過特殊處理或添加功能性助劑后,使面料本身具有一般服裝面料所不具備的特殊作用及超強性能。例如,通過改變面料性質、添加功能性材料,在生產過程中或后整理時添加各種助劑,讓面料具備如高彈、記憶、保溫、防風、防水、防皺免燙、吸濕排汗等舒適功能;防霉抗菌、防螨、抗病毒、防蚊蟲、負離子保健等健康功能;耐磨、耐低溫、抗紫外線、阻燃、抗靜電等安全功能。
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具備多種特殊性能,滿足不同需求。功能性面料具有多種特殊性能,能滿足不同場景和人群的需求。比如,在戶外運動中,速干面料能讓穿著者在運動時快速排出汗水,保持舒適;防紫外線面料可有效保護皮膚免受紫外線傷害;防水透氣面料在大雨中也能保持身體干燥;抓絨面料則能滿足戶外運動者在寒冷天氣下的防風和保暖需求。
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功能性面料的發展歷程
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從傳統到現代,技術不斷革新。上世紀 80 年代末,我國第一次出現了功能性服裝面料的開發熱潮,功能性服裝面料開始涌現,受到廣大消費者的青睞。隨著科技的不斷進步,越來越多的新技術、新工藝被應用到紡織染整行業中來,功能性面料的種類和性能不斷豐富和提升。例如,早期的涂層織物只能實現防水功能,但透氣透濕效果很差,后來出現的透氣透濕織物則解決了這一問題。防輻射面料也經歷了從金屬涂層面料到電鍍金屬織物等五個發展階段,變得更加輕薄柔軟、吸濕透氣、無副作用、可水洗、效果持久。
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國內外發展趨勢對比與分析。進入 20 世紀 80 年代以來,西歐、美國及日本的合成纖維產量基本維持不變,甚至略有下降,而中國內地及臺灣地區、韓國及東南亞各國的生產量迅速增長,呈現著合纖生產量東移的趨勢。歐美日等發達國家主動放棄了產量高、附加值低、生產過程中環境污染嚴重的大路產品生產,轉而向高層次、深加工、差別化及功能性纖維領域發展。我國化纖行業產品結構不合理,常規產品生產能力過剩,差別化率僅 20% 左右,遠低于發達國家的 40% - 50%。目前,國內外在功能性面料的研發上都取得了顯著成果。國外在防水性、抗菌性、耐磨性、抗靜電等方面有很多先進技術,如日本公司生產的 C8 防水劑,美國公司的防雷抗菌劑等。國內也在不斷努力,如中國公司研制的 DENTIK 防水透濕層壓復合面料打破了國外公司的壟斷局面,我國學者還采用針織的方法將金屬混紡紗線和棉纖維紗線紡制成一種雙層結構的防輻射面料。
參考來源:
二、功能性面料對傳統紡織品的革新意義
功能性面料作為紡織行業的創新力量,在技術層面、性能優勢以及對行業的推動作用等方面都展現出了顯著的革新意義。
1. 技術層面的突破
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新型纖維材料的應用:隨著科技的進步,新型纖維材料不斷涌現。例如天絲纖維,它是一種溶劑型纖維素纖維,原料來自木材,可自然再生,采用環保的紡絲工藝,氧化銨溶劑可循環使用,回收率高,且產品使用后可生化降解,被稱為 “二十一世紀綠色纖維”。其兼具普通粘膠纖維的優點,又克服了濕強低的缺陷,強力與滌綸相近。還有牛奶纖維,以牛乳為原料,具有柔軟性等同或優于羊絨、透氣導濕性好、保暖性接近羊絨等優點,且對皮膚有養護作用,但原料價格偏高。此外,像漢麻纖維,用于織造漢麻棉珠地布,具有防紫外線、吸汗透氣、抑菌、防蚊等性能,與其他纖維混紡后還能增加面料的穩定性和舒彈性。
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先進的制造工藝:國家先進印染技術創新中心攻關研發了 6 大系列 100 多種印染助劑,實現面料的防水、阻燃、單向導濕等特殊功能,在國內多家行業領軍企業推廣應用。其中一款阻燃劑產品出口歐洲并替代了市場上的主流競品。該中心還選用空瓤纖維、再生纖維素纖維、生物基合成纖維等高性能環保原料,結合多樣化的織物組織結構,使面料具備透氣、吸濕、速干、抗菌、高彈等物理特性。同時,聯合開發的全球第一臺擴幅式連續液氨深加工機,能精準控制天然纖維針織物的縮水率和幅寬,改善生物基纖維和尼龍長絲織物的微觀機能,豐富面料風格和功能性。
2. 性能優勢的凸顯
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與傳統面料相比,功能性面料的優勢所在:功能性面料具有多種傳統面料所不具備的優勢。在舒適功能方面,有高彈、記憶、保溫、防風、防水、防皺免燙、吸濕排汗等性能。比如吸濕排汗面料,主要利用物理方法,紡十字型、Y 型、T 型和蜂巢等幾種異型纖維,其表面有微型溝槽,借助凹槽的芯吸導濕結構,使水分瞬間排出體外,廣泛應用于運動服、戶外旅游等領域。在健康功能方面,有防霉抗菌、防螨、抗病毒、防蚊蟲、負離子保健等作用。如抗菌面料,將抗菌銀離子材料熔入紡絲熔體之中,或通過對產品進行抗菌整理,使面料具有抑菌率為 99% 的抗菌性能,廣泛用于床品、家居等領域。在安全功能方面,有耐磨、耐低溫、抗紫外線、阻燃、抗靜電等特點。阻燃面料將阻燃劑通過聚合物聚合等方式使纖維具有永久性阻燃特性,廣泛應用于軍隊、消防等行業。
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案例分析:具體產品的對比展示:以戶外運動服裝為例,傳統戶外運動服在性能上可能無法滿足高強度運動和復雜環境的需求,而功能性戶外運動服則采用了多種先進技術。如添加了 Coolmax 纖維、Coolplus 纖維的運動服,Coolmax 纖維表面有四道溝槽,導濕性能好,能在短時間內將皮膚組織物排出體外,降低身體溫度,具有很強的排汗導濕功能;Coolplus 纖維表面有細微溝槽,能及時排出皮膚表面的汗水,調節人體體溫,保持身體舒適感。再如萊卡纖維在運動服裝中的應用,在滑雪服中添加萊卡纖維可使服裝承受較小的空氣阻力,在泳裝中增強修飾曲線功能,在彈性短褲中減輕服裝壓迫力,改善肌肉狀態,增加服裝舒適性和柔軟光滑度。
3. 對紡織行業的推動作用
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促進產業升級,提升競爭力:功能性面料的出現推動了紡織行業的產業升級。一方面,企業加大研發投入,開發更多符合下游需求的新產品。如我市將打造 “全國功能性面料服裝暨紡織新材料產業生產基地”,在產業鏈上游,依托現有企業優勢,大力發展阻燃耐高溫、吸濕快干、抗菌、抗靜電等功能性纖維;在產業鏈中游,增設印染及后整理能力,使坯布增加各種復合功能;在產業鏈下游,大力發展功能性服裝家紡領域和產業用功能性紡織品。另一方面,功能性面料增加了產品附加值,體現了人們對舒適便捷生活方式的追求和對自身健康與安全的保護,提升了紡織企業的競爭力。
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引領行業發展新方向:功能性面料引領紡織服裝市場新風向。隨著戶外運動產業的發展,運動服飾市場需求增長,高性能、多功能、輕量化、柔性化的紡織新材料推動紡織產業鏈、供應鏈提質增效,帶來業態更新與價值延伸。如嘉麟杰作為國內運動功能性面料的領先者,堅持 “定位中高端、錯位競爭” 經營理念,強化研發和生產工藝優勢,推出多種功能性面料產品,與國際高端戶外運動品牌商保持良好合作關系,還與知名研究室及高等院校合作共同開發新產品,在戶外運動面料功能性的探索研發上精益求精。
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三、功能性面料在現代生活中的重要性
功能性面料在現代生活中扮演著至關重要的角色,其廣泛的應用和獨特的性能為人們的生活帶來了諸多便利和提升。
1. 日常生活中的廣泛應用
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服裝領域:運動、戶外、家居等:在運動服裝中,功能性面料的應用極為廣泛。例如,速干面料能讓運動員在運動過程中快速排出汗水,保持身體干爽,提高運動的舒適度。像 Coolmax 纖維和 Coolplus 纖維,前者表面有四道溝槽,導濕性能好,能在短時間內將皮膚組織物排出體外,降低身體溫度;后者表面有細微溝槽,能及時排出皮膚表面的汗水,調節人體體溫,保持身體舒適感。在戶外運動服裝中,防水透氣面料可以在惡劣的天氣條件下為人們提供保護,既防止雨水滲透,又能讓身體產生的汗液及時排出。抓絨面料則具有良好的保暖性能,滿足戶外運動者在寒冷天氣下的需求。在家居服裝方面,柔軟舒適的功能性面料能為人們帶來愜意的穿著體驗。
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家居用品:床上用品、窗簾等:功能性面料在家居用品中的應用也越來越受到人們的青睞。床上用品采用抗菌防螨面料,可以有效減少細菌和螨蟲的滋生,為人們提供一個健康的睡眠環境。例如,將抗菌銀離子材料熔入紡絲熔體之中,或通過對產品進行抗菌整理,使面料具有抑菌率為 99% 的抗菌性能,廣泛用于床品領域。窗簾采用遮光隔熱面料,能夠阻擋陽光的直射,調節室內溫度,同時還具有一定的隱私保護功能。
2. 特殊領域的關鍵作用
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醫療保健:抗菌、遠紅外等功能面料:在醫療保健領域,功能性面料發揮著重要的作用。抗菌面料可以減少醫院內交叉感染的風險,為患者和醫護人員提供更好的保護。如采用天然抗菌劑,如從竹子和海藻纖維分離出來的抗菌劑,不僅無毒無害,而且還有一定的保健功能。遠紅外保健織物具有保暖、抗菌、增強人體免疫力的功效,通過填充陶瓷微粉來發射遠紅外線,變成熱能供人體吸收,其保暖性能大概是普通織物的 3 - 5 倍,廣泛應用于保健內衣、眼罩和遠紅外敷料等保健康復領域。
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防護領域:阻燃、防輻射、抗靜電等:在防護領域,功能性面料更是不可或缺。阻燃防護服能夠防止服裝本身被點燃或減緩并終止燃燒,適用于消防、冶金、鋼鐵企業等特殊行業,保障工作人員的生命安全。如今,阻燃功能服裝也開始進入日常生活,如嬰兒服裝、墻布、床上用品等。防輻射面料則隨著家用電器的普及而日益重要,早期主要用于從事雷達、微波通訊的專業人員,如今輕薄柔軟、吸濕透氣、無副作用的防輻射面料廣泛用于孕婦和嬰幼兒服裝。抗靜電面料通常應用在制作電子產品的包裝盒、醫療領域的手術服或手套、航天領域的宇航服以及農業領域處理種子的過程中,減少靜電對種子的影響,提高種子的發芽率和存活率。
3. 提升生活品質與便利性
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舒適體驗,滿足個性化需求:功能性面料為人們帶來了更加舒適的穿著體驗,滿足了不同人群的個性化需求。例如,一些消費者追求健身時的舒適感,會選擇具有吸濕排汗功能的運動服裝;孕婦則需要防輻射服來保護自己和胎兒的健康;老年人可能更傾向于保暖性能好的遠紅外功能面料。同時,一些功能性面料還具有塑形、減肥等效果,如咖啡碳、火山巖打底褲等塑身衣,滿足了人們對美的追求。
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適應不同環境,提供更多選擇:功能性面料能夠適應不同的環境條件,為人們提供了更多的選擇。在炎熱的夏天,涼感面料的衣服可以為人們帶來涼爽的感覺,雖然目前大都只是瞬間涼感,但快速排汗功能也能帶走一部分熱量。在寒冷的冬天,保暖性能好的功能性面料,如羊絨、德絨纖維等,為人們提供溫暖的保護。在戶外運動中,防風防水的功能性面料可以應對各種惡劣的天氣條件。此外,具有單向導濕功能的面料,兼具三防性能和吸濕排汗性能,為人們提供了一種兼具防護與舒適功能的全新穿著體驗。
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四、功能性面料的產品參數
功能性面料種類繁多,每種都有其獨特的性能指標、測試方法、適用場景和優勢。以下將詳細介紹常見功能性面料的產品參數。
1. 吸濕速干面料
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國標有兩個評定標準,《GB/T 21655.1-2008 紡織品吸濕速干性的評定第 1 部分:單項組合試驗法》和《GB/T 21655.2-2019 紡織品吸濕速干性的評定第 2 部分:動態水分傳遞法》。企業可根據產品特點選擇合適的考核標準。
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吸濕性以織物的吸水百分率、滴水擴散時間和芯吸高度三種指標來表示。吸水率是指試樣完全濕潤后取出,當其處于無滴水狀態時吸收的水分質量與試樣干重的比值。滴水擴散時間要求≤3s,芯吸高度要求≥100mm。
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速干性以織物在標準大氣環境中的水分蒸發速率和透濕量來表示。蒸發速率要求≥0.18g/h,透濕量要求≥10000g/(㎡?d)。
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廣泛應用于運動服裝領域,如跑步、健身等運動中,能讓運動員在運動過程中快速排出汗水,保持身體干爽,提高運動的舒適度。
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優勢在于能夠快速吸收和排出汗液,保持皮膚干燥,減少因汗水積聚而引起的不適,同時也能防止細菌滋生,保持衣物的清潔。
2. 防水面料
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防沾水:《GB/T 4745-2012 紡織品 防水性能的檢測和評價 沾水法》是測試紡織品防潑水的方法。標準中將防沾水等級分為 0-5 級,5 級表示紡織品具有優異的抗沾濕性能,0 級表示不具有抗沾濕性能,級別越高,表示織物防沾水效果越好。
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抗靜水壓性能:模擬的是紡織品在暴雨環境中的防水性能。國標中檢測使用的方法是《GB/T 4744-2013 紡織品 防水性能的檢測和評價 靜水壓法》。標準中規定紡織品的抗靜水壓能力不小于 4kPa 表示具有抗靜水壓性能,不小于 20kPa 表示具有較好的抗靜水壓性能,不小于 35kPa 表示具有優異的抗靜水壓性能。《GB/T 21295-2014 服裝理化性能的技術要求》中規定達到防雨功能,抗靜水壓能力不小于 13kPa,防暴雨不小于 35kPa。
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低等級的防水面料可能只能抵御輕微的雨水或濺水,如防沾水等級為 1-2 級的面料,抗靜水壓能力在 4-13kPa 之間,適用于日常活動中偶爾遇到的小雨或潮濕環境。
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高等級的防水面料則可以在暴雨等惡劣天氣條件下保持身體干燥,如防沾水等級為 4-5 級,抗靜水壓能力在 35kPa 以上的面料,適用于戶外運動、登山、探險等活動。
3. 拒油面料
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梭織類紡織品可以參考《GB/T 21295-2014 服裝理化性能的技術要求》中的技術要求,按照方法標準《GB/T 19977-2005 紡織品拒油性抗碳氫化合物試驗》進行試驗,達到拒油等級不小于 4 級。
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在防油防污功能服裝中較為常用,如廚師服、實驗室工作服等。這些服裝需要經常接觸油污和其他污染物,拒油面料可以有效地防止油污滲透到衣物內部,保持衣物的清潔。
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例如,在一些餐廳的廚房中,廚師們穿著拒油面料的工作服,可以避免油污弄臟衣服,同時也方便清洗。
4. 易去污面料
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梭織類紡織品可以參考《GB/T 21295-2014 服裝理化性能的技術要求》中的技術要求,按照方法標準《FZ/T 01118-2012 紡織品防污性能的檢測和評價易去污性》進行試驗。
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先將濾紙墊在平鋪的布樣下,然后用滴管將滿足 GB/T 18186—2000《釀造醬油》的約 0.5mL 高鹽稀態發酵醬油滴于布樣上,接著使用玻璃棒將滴液均勻涂在半徑 5mm 的圓內后讓布樣平攤干燥。用色卡評判沾污部分和未沾污部分的初始色差,而后用帶液率 85%±3% 的棉貼襯往一個方向擦拭布樣上的沾污部分,棉貼襯每擦拭一次都需換到干凈的部分接著擦拭,共 30 次。后用色卡評判被擦拭部分與未沾污部分的色差。
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當擦拭前的初始色差不高于 3 級時,擦拭后色差級數在 3 - 4 級及以上,則可判定該織物具有易去污性能。
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易去污面料在日常生活中非常實用,尤其是對于有小孩的家庭或者經常從事容易弄臟衣服的工作的人來說。
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例如,小孩的衣服容易沾上各種污漬,如食物、泥土等,易去污面料可以讓家長更容易清洗孩子的衣服,減少洗衣的難度和時間。在工作中,一些職業如畫家、修理工等,也容易弄臟衣服,易去污面料可以讓他們的工作服更容易保持清潔,提高工作效率。
5. 防靜電面料
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產品標準有《GB 12014-2019 防護服裝防靜電服》、《FZ/T 64011-2012 靜電植絨織物》、《GB/T 22845-2009 防靜電手套》、《GB/T 24249-2009 防靜電潔凈織物》、《FZ/T 24013-2020 耐久型抗靜電羊絨針織品》等。
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方法標準有 GB/T《12703.1-2008 紡織品 靜電性能的評定第 1 部分:靜電壓半衰期》、《GB/T 12703.2 -2009 紡織品 靜電性能的評定 第 2 部分:電荷面密度》、《GB/T 12703.3 -2009 紡織品 靜電性能的評定 第 3 部分:電荷量》等。
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企業常用 12703.1 考核紡織品的靜電半衰期,從而評估織物的等級,分為 A 級、B 級、C 級。電荷面密度≤7μC/m2 為合格。
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A 級:燃燒和爆炸(如石油化工行業,煤氣或天然氣等行業);B 級及以下:生產障礙、靜電電擊。
6. 防紫外面料
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《GB/T 18830-2009 紡織品防紫外線性能的評定》是測試紡織品防紫外性能的唯一國家方法標準。
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標準中規定了紡織品的防日光紫外性能試驗方法、防護水平的表示、評定和標識。標準中規定 “當樣品的 UPF>40,且 T (UVA) AV<5% 時,可稱為防紫外線產品。”
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紫外線對皮膚有很大的傷害,長期暴露在紫外線下會導致皮膚曬傷、老化、甚至引發皮膚癌。
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防紫外面料可以有效地阻擋紫外線的傷害,保護皮膚健康。例如,在戶外活動中,穿著防紫外面料的服裝可以減少紫外線對皮膚的照射,降低曬傷的風險。
7. 保溫面料
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FZ/T 73022-2019《針織保暖內衣》要求保溫率達到 30% 以上,引用的方法標準是 GB/T 11048-1989《紡織品保溫性能試驗方法》。若為保暖內衣,可以選擇該標準檢測。若為其他紡織品,由于 GB/T 11048-1989 已經作廢,可以按照新版標準 GB/T 11048-2018 來考核克羅值以及熱阻,按照《GB/T 35762-2017 紡織品 熱傳遞性能試驗方法 平板法》考核熱阻、傳熱系數、克羅值、保溫率。
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保暖內衣通常采用特殊的纖維材料和結構設計,以提供更好的保溫性能。與其他紡織品相比,保暖內衣更加貼身,能夠更好地保持身體的熱量。
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例如,保暖內衣可能會采用羊毛、羊絨、德絨纖維等保暖性能好的材料,而其他紡織品可能更注重外觀和舒適性。
8. 免燙面料
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《GB/T 18863-2002 免燙紡織品》主要考核洗后外觀平整度、接縫外觀、褶裥外觀等。
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免燙面料可以減少衣物的褶皺,使衣物在洗滌后不需要進行熨燙,節省了時間和精力。
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對于忙碌的現代人來說,免燙面料的服裝更加方便實用,能夠保持整潔的外觀,提高生活質量。
參考來源:
五、國內外文獻中的功能性面料研究
功能性面料作為紡織行業的創新力量,其研究在國內外都取得了顯著成果。以下將分別從國外和國內兩個方面,對功能性面料的文獻進行綜述分析。
1. 國外功能性面料文獻綜述
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在國外,隨著科技的發展和人們對生活品質要求的提高,防靜電、電磁波輻射功能性面料的設計意義愈發凸顯。靜電和電磁波輻射不僅會對電子設備造成損害,還會對人體健康產生不良影響。例如,靜電可能引起火花放電,導致爆炸或燃燒,同時靜電對人體的新陳代謝平衡、鈣質流失、血糖增加以及維生素 C 流失等都有影響。電磁波作為繼空氣、水、噪聲污染之后的第四大污染源,對人體的危害更是多方面的,尤其是對女性和兒童。長期暴露在電磁輻射下,會使抗體無法與血細胞結合、胸腺細胞死亡、免疫力下降以及胚胎發育異常等。因此,設計防靜電、電磁波輻射功能性面料對于保護電子設備、保障人們的生命財產安全以及維護人體健康具有重大意義。
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上世紀 50 年代后期,國外就開始了織物抗靜電技術的研究。到了 60 - 70 年代,日本、德國、美國等工業發達國家陸續提出對抗靜電織物及服裝的需求。如今,防靜電、電磁波輻射功能性面料在電子行業以及特殊人群(如孕婦)中具有重大意義,如何設計出有效防靜電及電磁波輻射的面料且符合人們日益增加的服用需要,已經成為世界性的課題。
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歷史背景:早在 1600 年左右,哥倫布在美洲大陸發現當地居民將橡膠樹上的汁液涂在布上,從而達到防水的功能。1735 年,橡膠涂層防雨布在歐洲開始出現。二戰時期,出現了 Shirley 全棉牛津防水透濕布,能在短時間內有效防止水分滲透。同時,二戰時期還出現了用季銨鹽作為整理劑處理的軍服,具有抗菌功能,有效減少了傷員的細菌感染率。60 年代末,丙烯酸和聚氨酯系列開始作為涂層材料應用在服裝面料中。
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現狀:目前,國外在功能性面料的研發上有很多先進技術。如日本公司生產的 C8 防水劑,在防水性能方面表現出色。在抗菌性方面,國外也有很多先進的抗菌整理劑。同時,國外在防靜電、電磁波輻射功能性面料的設計上也取得了一定的成果,通過將導電材料或鐵磁材料制成的部件對大容量汽輪發電機定子鐵心端部進行屏蔽,以降低由定子繞組端部漏磁在結構件中引起的附加損耗與局部發熱。
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發展方向:未來,國外功能性面料的發展方向將更加注重多功能復合化。例如,開發同時具有防水、抗菌、抗靜電、電磁波輻射防護等多種功能的面料。同時,隨著環保意識的提高,國外將更加注重功能性面料的環保性,開發基于可再生資源的纖維材料,如纖維素納米晶增強復合材料等。此外,智能紡織品的研發也是國外功能性面料的發展方向之一,通過纖維材料跨學科與電學、測量學、計算機科學等的融合,使產品表現出儲能、通訊、數據處理與傳感器 / 制動功能等技術特征。
2. 國內著名功能性面料文獻分析
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研究內容:國內對舒適性、功能性針織運動面料的研究主要包括以下幾個方面。首先,通過大量的國內外相關文獻檢索,歸納總結開發運動服裝所用原料的類型、結構和特點。選取結構不同的新型紡織原料,如 “Y” 形、“+” 形和 “c.o” 形纖維,配合科學的織物組織結構和先進的染整工藝,設計開發運動服裝面料。研究纖維異形度與織物導濕快干性能的關系,發現纖維的截面形狀越復雜,表面的溝槽和微孔越多,單纖細度越小,則纖維的異形度越大,形成的毛細管數量越多,織物的導水能力越強,同時水分蒸發面積也越大。探討點接觸、差動毛細效應對織物導濕快干性能的影響,重點研究內外層單纖細度不同時,織物的定向導濕性能。實驗研究堿減量對異形纖維織物染色性能的影響,發現在染色前對織物進行 NaOH 堿減量處理,能明顯改善織物的導濕性能和染色性能。在不同工藝條件下對織物進行染色實驗,發現異形纖維織物的染色溫度可比常規滌綸染色下降 10℃,節約能源消耗。在織物的染整工藝中加入納米整理,使織物同時具有抗紫外線和抗靜電功能性。對所開發的面料從基本性能、運動舒適性、熱濕舒適性、功能性四個方面進行測試評價,選出優的產品。
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綜述報告:針織運動面料具有柔軟舒適、透氣性好、彈性好、耐磨性好等屬性。目前研究的焦點是探索新型功能性纖維的應用,如將氨綸、滌綸等高彈性的合成纖維與天然纖維、內層織物進行復合加工,形成具有更多功能性的面料。利用立體織造技術,使針織面料具有更多立體感和美觀性,同時保持其原有的舒適性和彈性。未來,針織運動面料將更注重功能性、環保性、人性化,發展方向包括體感型、智能化、新材料等。
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開題報告:本研究旨在探究舒適性、功能性針織運動面料的制備方法和性能,為其開發提供理論和實踐支持。通過改進珠光巖和氨綸的配比、改變紗線形態和選用不同的織造技術等方法,探究針織運動面料在運動時的透氣性、濕氣透過性、舒適性、防紫外線等方面的性能。研究內容包括文獻綜述、實驗設計、數據分析和開發應用等方面。
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研究現狀:隨著紡織行業對功能性、環保性及智能化的需求日益增長,多功能面料的開發成為研究熱點。靜電紡絲技術憑借其制備納米纖維的獨特優勢,迅速成為多功能面料開發的重要方法。近期,研究者們通過選用不同的紡絲材料和優化紡絲工藝,成功制備了多種具有導熱、防水、透氣、防輻射等功能的納米纖維面料。例如,東華大學蔡再生教授團隊通過靜電紡絲技術開發了一種集被動輻射、導熱、汗液蒸發和出色的可穿戴舒適度于一體的分層冷卻超織物。南京理工大學李強教授和范德松教授采用卷對卷靜電紡絲技術制備了一種具有雙梯度 Janus 設計的仿生超織物,用于個人輻射和蒸發冷卻。河北工業大學禹偉副教授、孟垂舟教授等人利用靜電紡絲與 3D 打印技術相結合,開發了一種具有生理信號監測和個人熱管理功能的多功能納米纖維基衣服。南開大學梁嘉杰教授團隊基于同軸靜電紡絲技術,開發了一種具有高抗沖擊性、多感官功能和輻射冷卻效果的智能無紡布。東南大學趙東亮教授使用靜電紡絲制造嵌入大量相變微膠囊的分層納米纖維紡織品。天津科技大學程博聞教授等人采用共軛靜電紡絲法制備了具有自清潔性能的可降解納米纖維紗線,形成 Janus PPDO 織物,具有電磁干擾屏蔽性能等。
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發展趨勢:未來,靜電紡絲納米纖維在多功能面料的發展趨勢將更加注重多功能復合化、智能化、環保性等方面。例如,開發同時具有多種功能的納米纖維面料,如集個人健康監測、熱調節、防水、防輻射等功能于一體的面料。通過與智能化技術結合,使面料能夠記錄運動數據,實時反饋給用戶。同時,開發可降解的納米纖維面料,減少對環境的污染。
參考來源:
六、功能性面料的未來展望
功能性面料作為紡織行業的創新力量,正不斷推動著行業的發展。在未來,隨著技術的持續創新和市場需求的不斷增長,功能性面料將迎來更加廣闊的發展前景。
1. 技術創新的持續推進新材料、新工藝的研發趨勢。智能化功能性面料的前景。
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新材料、新工藝的研發趨勢。
隨著科技的不斷進步,功能性面料的新材料和新工藝將不斷涌現。一方面,新型纖維材料的研發將持續推進。例如,可降解纖維材料的研發將成為未來的一個重要方向,以滿足環保需求。同時,高性能纖維材料的性能將不斷提升,如強度更高、重量更輕、功能更強大的纖維材料將被廣泛應用于功能性面料中。另一方面,新工藝的應用也將為功能性面料帶來更多的可能性。例如,3D 打印技術在紡織領域的應用將使得功能性面料的結構更加復雜、功能更加多樣化。此外,納米技術的不斷發展也將為功能性面料帶來新的突破,如納米涂層技術可以使面料具有更好的防水、抗菌、抗紫外線等性能。
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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來發展的重要趨勢之一。未來的智能化功能性面料將能夠感知環境變化,并自動調節其性能以適應不同的需求。例如,智能溫度調節面料可以根據環境溫度自動調節其保溫性能,使穿著者始終保持舒適的溫度。此外,智能健康監測面料可以實時監測穿著者的身體狀況,如心率、血壓等,并將數據傳輸到手機等設備上,為人們的健康管理提供便利。智能化功能性面料的發展將離不開電子技術、傳感器技術、無線通信技術等先進技術的支持。
2. 市場需求的增長與挑戰消費者對功能性的更高要求。行業面臨的機遇與挑戰。
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消費者對功能性的更高要求。
隨著人們生活水平的提高和對健康、舒適、安全的關注度不斷增加,消費者對功能性面料的要求也將越來越高。未來的功能性面料不僅要具備傳統的防水、透氣、保暖等功能,還將更加注重環保、健康、智能等方面的性能。例如,消費者將更加青睞具有抗菌、抗病毒、防蚊蟲等功能的面料,以保護自己和家人的健康。同時,消費者也將更加關注面料的環保性能,選擇可降解、可再生的環保面料。此外,消費者對智能化功能性面料的需求也將不斷增加,希望面料能夠為自己的生活帶來更多的便利和舒適。
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行業面臨的機遇與挑戰。
功能性面料行業在未來將面臨著諸多機遇和挑戰。一方面,隨著市場需求的不斷增長,功能性面料行業將迎來廣闊的發展空間。尤其是在戶外運動、醫療保健、防護等領域,功能性面料的需求將持續增加。同時,隨著科技的不斷進步,功能性面料的性能將不斷提升,為行業的發展提供了有力的支持。另一方面,功能性面料行業也將面臨著一些挑戰。例如,技術創新的成本較高,需要企業投入大量的資金和人力進行研發。此外,市場競爭也將日益激烈,企業需要不斷提高產品質量和服務水平,以滿足消費者的需求。同時,環保要求的不斷提高也將對功能性面料行業提出更高的要求,企業需要加強環保意識,采用環保材料和生產工藝,減少對環境的污染。
參考來源:
七、結論
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功能性面料的重要地位與發展潛力。
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