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  全球功能性纺织品的前沿进展
2018-04-24
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  个人防护装备,医用纺织品,安全、耐用的运输和建筑用纤维材料及高性能复合材料的发展,向人们展现出了功能性纺织品巨大的开发空间。目前来看,围绕该主题展开的研究主要包括:(1)功能性屏蔽材料,主要是热或噪音的隔绝与防护,过滤/分离介质以及生物、化学、辐射和核污染(CBRN)的防护;(2)复合结构材料,包括三维结构纺织品、三明治结构材料以及机械增强复合材料等;(3)交互式纤维材料(Interactive),其通常具有3种功能,即敏感性、反应性和可用性,包括挠性传感器产品、能量转换产品及添加了各种化学改性剂的纤维制品;(4)环境友好型纤维材料,主要包括生物聚合物及其纤维和立足于可再生资源的纤维材料(如纤维素资源的利用)。

  近年来,立足于聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)等生物基聚合物原料,采用熔喷法工艺制备的聚合物亚微米-纳米纤维(50~1000nm)复合网材在医用领域取得了进展。用改进的熔喷法工艺制得的纳米纤维在加工性、结构特性等方面与传统的静电纺产品已无差异,且相对而言更具规模化生产的条件。

  而取材于木浆、秸秆、甜菜及淀粉原料的纳米纤维素也已进入商业化市场。其中,纤维素纳米晶(CNC)的密度仅为1.5g/cm3,断裂强度甚至优于钢材和碳纤维,因此纳米纤维素增强复合材料良好的使用性能受到纤维材料界的普遍重视。开发中的纳米纤维素挠性电器制品,如柔性显示屏、LED、太阳能电池以及自供能(selfpowered)制品等,也促进了电活性聚合物和交互式智能纺织品的市场发展。

  研究实践显示,生物与纳米技术是开发功能性聚合物及其纤维制品的重要技术途径。生物工程的微型化与活性导电聚合物技术的融合,大大促进了可穿戴技术、便携式能源技术的进步。

  智能纺织品源于纤维材料跨学科与电学、测量学、计算机科学等的融合,其产品表现出了储能、通讯、数据处理与传感器/制动功能等技术特征。近年来,智能纺织品在远程医疗(Telemedicine)方面的应用研究尤为人们关注,病人活动的生理信号可以连续不间断地传递给医生。

  2017年世界纺织品与服装峰会(iTech Style Summit 2017)乐观地认为,智能纺织品的技术进步会促进传统医疗方式发生巨大的改变。传统的医疗方式,即医生面对病人,临床必要的检查需在专门的房间内完成的状况将发生改变,预计2020年可形成柔性检查系统;2025年诊断、医疗以及护理都可以在病人的家中进行;2030年将出现个人远程诊断和治疗的平台。

  21世纪可以说是新材料的世纪,预计2016—2026年间,全球智能聚合物市场的年均复合增长率将达21.9%。2016—2024年全球智能纺织品的年均复合增长率将达35.0%。新纤维和智能纺织品市场将呈现出持续增长态势。

 

  (来源:纺织导报)

 

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