智能织物材料的制备及其应用性能

随着计算机、新能源、柔性电子、微型集成等技术的日趋成熟与融合发展,纤维、纱线、织物等纺织材料成为新一代智能材料的重要组成部分。智能织物材料因具有轻质柔韧、舒适透气、便于加工、易于集成等优点受到广泛关注,其市场需求也逐年扩增。依据其应用场景,常见的智能织物可以分为发电织物、传感织物、隐身织物等。综述了发电织物、传感织物、隐身织物的研究现状,提出了当前智能织物研究存在的困境和未来发展趋势,探讨了其在智能穿戴、医疗卫生、国防军工以及航空航天等领域具有的潜在应用价值,并对智能织物在微型器件能源供应、疾病预防与诊断、周边环境监测以及国家和个人信息安全保障等方面的特效应用进行展望。     

电发热织物在柔性可穿戴领域的应用

纺织品的舒适性、安全性和功能性日益受到重视,主动产热式柔性可穿戴电发热织物的研发具有十分重要的意义.系统阐释了构成电发热织物的主要材料及其制备工艺,分析了近年来国内外电发热材料的研发概况,比较了不同电发热材料、织物在应用和研发上存在的优缺点,并对电发热织物在柔性可穿戴领域的应用进行了展望,以期推动柔性导电纤维在智能可穿...     

纤维材料与可穿戴技术的融合与创新

针对目前柔性智能可穿戴领域面临的产品功能单一、续航能力低、穿着舒适性差及三维扭曲形变时与人体贴合性不佳等问题,研究了基于纺织、材料、电子、通信、生物、能源及环境等多学科交叉领域的柔性智能可穿戴纺织品,分析了纤维基柔性智能可穿戴器件的制备方法、组成结构、三维形变与性能之间的关系。综述了近年来可 穿戴技术与产品的研究进展及纤维材料在柔性应变传感器、有机电化学晶体管基生化传感器、超级电容器、微生物燃料电池等柔性智能可穿戴领域的最新应用,指出可穿戴技术与纺织材料的融合是可穿戴产品发展的必然趋势和客观需求。     

智能纤维织物系统的研究与开发

智能材料系统是集“感知、信息处理与控制执行”为一体的复杂材料系统。智能纤维织物的设计是以功能纤维材料为基础 ,如光、电、磁、热、声能等物理功能纤维 ;以及化学功能纤维 ,如离子交换、光纤、形状记忆合金、光致变色、热致变色、电磁致变色、伸缩材料等。根据工程应用的目标 ,从宏观到微观在不同层次上进行设计 ,赋予纺织材料系统或纤维大分子链结构本身具有智能性     

针织结构柔性传感器的设计开发与应用研究

以针织结构传感器为研究对象,从导电纤维的制备、纺织结构传感器的传感机制、针织结构柔性传感器的针织结构设计以及传感织物的应用等方面,讨论柔性传感织物的材料选择、结构设计、应用前景及存在问题,综述针织结构柔性传感器的设计开发及应用情况,为纺织材料在柔性智能可穿戴领域的进一步应用研究提供参考.     

柔性可穿戴电子传感器的现状及发展趋势

智能纺织品是指具备感知和反馈功能,并保留纺织品固有风格和技术特征的一类新型纺织品,由于其具有柔软和自适应等特点,近年来被广泛研究。柔性可穿戴技术和柔性导电纺织材料是智能纺织品发展的重要基础,而柔性传感器是其实现智能化的核心部分。对柔性可穿戴技术的发展进行了概括总结,并根据工作原理的不同,分别介绍了柔性电容式传感器、柔性压电式传感器和柔性压阻式传感器的原理、制作方法、与纺织材料的结合方式以及在智能纺织品上的应用等。     

英国Eleksen公司智能服装技术将拍卖

英国品牌M＆S、Craghoppers和意大利奢华男装品牌Zegna已成为在智能服装应用领域使用可穿戴技术的先行者。近日，英国触敏性智能纤维织物公司Eleksen开发的可穿戴电子产品ElekTex纤维全触控应用程序，     

未来高级纺织品的愿景——从2020在线博览会看纺织业的进步与新机遇

美国先进功能织物公司(AFFOA)首席执行官萨沙·斯托利亚罗夫博士(Dr.Sasha Stolyarov)在“高级功能纤维和织物的开发”论坛上指出,智能纺织电容式触摸传感器可作为许多应用中的接口平台,从智能汽车控制台到可穿戴设备接口,纺织电容器应用范围越来越广泛。因此,研究、开发和商业化条件已成为“重新点燃纺织业”的使命再次成为议论的重心。     

柔性智能纺织品与功能纤维的融合

21世纪柔性智能电子纺织品概念热销,但虽经过多年发展,产品市场中对其定义和要求还比较模糊和落后,部分技术含量低的产品也以此自诩进入市场,而最先进的柔性可穿戴纺织技术则止步于学术研究成果,未被有效运用到产品设计开发中去,但终端市场将来对此类高附加价值产品的需求巨大。针对上述问题以及前端生产商和终端消费市场之间的矛盾,通过对柔性智能纺织品和功能纤维科学技术发展现状的简述,对柔性可穿戴智能纺织技术进行新的界定,认为柔性、灵活地连结电子元件,通过纺织品载体实现人衣交互及纤维化的电子元件制造技术将成为未来发展的3 个基础点。此外,在技术市场化转变的过程中,综合考虑诸多产品设计和使用因素,提出一种全面的设计方案,辅助众多纺织企业实现转型。     

绒面织物基摩擦电式压力传感器的制备及其应用

传统压力传感器普遍存在可穿戴性差、电源供电不便等瓶颈问题，限制了其在可穿戴领域的应用，因此，研发具有柔性可穿戴和自供电功能的传感器是亟需突破的新策略。受冬季绒面衣物与人体摩擦易产生静电的启发，将摩擦纳米发电技术与柔性纺织材料相结合，提出了一种基于纺织结构的新型摩擦纳米发电机。以不同绒面织物作为摩擦层材料，制备了一种摇粒绒织物基摩擦电式自供电压力传感器(f-TENG),研究绒面结构类型对摩擦电输出性能的影响规律。f-TENG的绒面结构和高比表面积赋予了其良好的可水洗、连续化生产、低成本的特点，以及出色的电输出性能(40 V,5 cm×5 cm),可以点亮50个串联的LED灯泡。f-TENG可被用于多种应用场景中，采集人体运动的能量产生电信号，展示了纺织品在自供电智能可穿戴设备方面的应用潜力。     

Hybrid Yarns and Textile Preforming for Thermoplastic Composites

In the recent years, the use of textile structures made from high performance fibers is finding increasing importance in composites applications. In textile process, there is direct control over fiber placements and ease of handling of fibers. Besides economical advantages, textile technologies also provide homogenous distribution of matrix and reinforcing fiber. Thus textile performs are considered to be the structural backbone of composite structures. Textile technology is of particular importance in the context of improving certain properties of composites like inter-laminar shear and damage tolerance apart from reducing the cost of manufacturing. Textile industry has the necessary technology to weave high performance multifilament fibers such as glass, aramid and carbon, which have high tensile strength, modulus, and resistance to chemicals and heat into various types of preforms. Depending upon textile preforming method the range of fiber orientation and fiber volume fraction of preform will vary, subsequently affecting matrix infiltration and consolidation. As a route to mass production of textile composites, the production speed, material handling, and material design flexibility are major factors responsible for selection of textile reinforcement production. This opens a new field of technical applications with a new type of semifinished material produced by textile industry. Various types of hybrid yarns for thermoplastic composites and textile preforming methods have been discussed in detail in this issue. Information on manufacturing methods, structural details and properties of different hybrid yarns are presented and critically analyzed. Characterization methods used for these hybrid yarns have been discussed along with the influence of different processing parameters on the properties being characterized. The developments in all areas of textile preforming including weaving, knitting, braiding, stitching and nonwovens techniques are presented and discussed along with the characterization techniques for these preforms. The techniques used for manufacturing composites using hybrid yarns and textile preforms are discussed along with the details on compaction behavior of these structures during consolidation process. The structure of hybrid yarns and the textile preforms have direct influence on the properties of the composite made from them. The reported literature in this aspect is discussed in detail. In the end, the potential application areas and their trends for thermoplastic composites are discussed and analyzed.     

牵伸速度对PET纺粘纤维凝聚态结构的影响

在纺粘非织造布加工过程中,通过调整牵伸风的速度,制得不同结构的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维,研究了牵伸风速度对纺粘PET纤维外观形貌、直径、结晶度和取向度的影响。结果表明:牵伸风速度对纤维表观形貌没有影响;随着牵伸风速度的增加,PET纺粘纤维的直径逐渐减小,当牵伸风速度达到一定值后其对纤维直径的影响较小;PET纺粘纤维的结晶度低于15.0%,牵伸风速度对其影响不大;随着牵伸风速度的增加,PET纤维晶区的取向度逐渐增加,当牵伸风速度达到一定值后对其晶区取向度影响较小。     

导电复合纤维基柔性应变传感器的研究进展

为促进导电复合纤维在柔性应变传感器领域的应用,从导电材料和柔性基体的结合方式出发,对传感器的制备方法进行综述分析,其制备方法主要分为3类,包括导电材料/柔性基体匀质复合纤维、导电材料包覆柔性纤维和柔性基体包覆导电纤维。在此基础上,对3类导电复合纤维传感器的性能进行比较分析,总结了各导电网络的传感性能。分析发现纤维的形变行为和导电网络的压阻效应决定了传感器的应变性能和敏感性,导电材料和柔性基体的界面作用是影响传感器稳定性和耐久性的关键因素,复合纤维及纤维集合体和多重导电的网络结构的研发有利于高性能传感器的开发。最后,介绍了导电纤维柔性应变传感器的应用情况和发展趋势,并提出了今后的研究方向。     

织物显示器件的研究进展

显示器件是电子设备不可或缺的人机交互平台，其结构朝着轻量化、柔性化、集成化方向发展。为了实现显示功能与织物的集成，同时保持织物的柔软、透气导湿、适应复杂形变等特性，围绕与织物结构有效匹配的发光材料和器件设计，综述了织物显示器件领域的发展，阐述了被应用于织物显示的发光材料及其工作原理，总结了平面、纤维和经纬交织3种织物显示器件的结构，讨论了不同材料和结构对织物显示器件的发光和显示性能、柔性、稳定性的影响，最后展望了织物显示技术的发展方向，以期为纺织和显示领域交叉融合发展提供理论和应用参考。     

基于光子晶体结构生色纤维的研究进展

为制备色彩饱和度高、不易褪色且制备过程环境友好的多彩纤维,研究人员开发了多种相关的技术,其中光子晶体形成的结构色纤维具有优良的特性。因此对近年来国内外关于光子晶体结构色纤维的研究进行了回顾,综述了组成结构色纤维的多维光子晶体的生色原理,重点总结了光子晶体结构色纤维的主要制备方法,包括传统纤维外部着色法、模板法组装和不同纺丝技术形成结构色纤维。大量的研究表明,光子晶体作为结构生色技术的基础材料,促进了光子晶体结构色纤维研究的蓬勃发展。此外,综述了多功能结构色纤维在穿戴、检测、传感等领域的研究和应用进展,分析了光子晶体纤维设计和应用的瓶颈问题,并对其未来发展趋势进行了展望。光子晶体纤维的机械性能、优异的色彩饱和度等光学性能和尺寸均匀性使其在可穿戴、传感、生物检测、环境响应等领域具有很好的应用前景。     

金属纤维在常规纺纱设备上的牵切实践

研究了用作防静电织物的金属纤维在常规纺纱设备上的牵切方法和工艺,重点是在常规纺纱设备(A272C)上将连续的不锈钢纤维持续地扯断成单根纤维且不使条子整个地切断的试验。经改进的并条机牵切的不锈钢纤维与常规纤维并合后可正常纺纱,所纺导电纱质量较好。     

基于睡眠健康的化纤枕芯填充材料性能研究

为对比各类化学纤维枕芯的睡眠舒适性,选取涤纶、羽绒棉、丙纶、白竹炭纤维和合金锗纤维5类填充纤维,制成枕芯小样,分别测试其透气性、透湿性、静态热性能、硬挺度和压缩性.通过各项性能数据的对比,获得各类枕芯在睡眠健康及舒适性上的优劣.结果 表明,枕芯的透气性主要由填充纤维间空隙大小决定,涤纶枕芯透气性最好;纤维自身的吸湿性会...     

常温储能控温纤维及纺织品的研究与发展

介绍常温储能控温纤维及纺织品的国内外研究现状、相变储能材料的控温储能原理、各种常用常温相变材料的性质特点。阐述纤维及纺织品用常温储能相变材料的选择原则。例举复合纺丝法、中空纤维填充法、织物涂层后整理法、微胶囊法等相变材料与纤维或纺织品的复合方法,比较各种复合方法的特点与优劣。根据目前的研究状况和发展态势预测了常温相变材料及其与纤维、纺织品复合工艺的发展前景和方向。     

新溶剂法纤维素纤维开发概况与展望

从长远发展角度,新溶剂法纤维素纤维将从根本上解决粮棉争地问题,成为未来纤维材料的大宗品种。在已开发的新溶剂法技术中,Lyocell纤维近年内将在国内外形成30万吨左右的生产规模,并在未来专用浆粕和溶剂量产后迎来高速发展期。碱/尿素水溶液溶剂体系需着重解决凝固过程中氢键制约大分子拉伸取向问题;纤维素氨基甲酸酯/NaOH水溶液体系需通过工艺完善,使纤维性能和技术经济指标达到粘胶纤维的水平;离子液体溶剂体系可先期开发功能性纤维;磷酸溶剂体系需重点解决降解控制和溶剂回收问题,以实现低成本和环保生产。     

生物活性纤维的研发现状和发展趋势

为系统总结生物活性纤维研究领域的研发成果,分析了各种生物活性纤维的基本结构、性能和应用,总结了在纤维材料中负载活性基团的各种方法,并根据材质来源及制备工艺对生物活性纤维进行系统分类。可认为,通过再生、共混、涂层、化学改性等工艺技术负载生物活性基团后制备的生物活性纤维可通过物理、化学、生物等作用机制影响人体细胞、组织、器官、系统等功能,产生抗菌、止血、促进血液循环、提高免疫力、抗氧化、抗衰老等保健和美容功效。其制品在卫生材料、抗菌纺织品、美容纺织材料、功能性医用敷料等成品中有很高的应用价值。