智能凝胶高分子材料在纺织品中的运用

智能凝胶高分子材料在纺织品中的运用智能凝胶高分子材料在纺织品中的运用 智能凝胶高分子木才 在纺织品中的运用文 钱军随着以微电子技术 为主的信息 生物 新材 新能源 航空航天以及海洋开发等高技 术的蓬勃发展 国内外出现了一批新兴的高技术产业 由于高技术 的渗透 移植 使纺织设备 纺织产品高技术化 另外 新兴产业也要求纺织工业提供 多 好的纺织新材 纺织工业 已经成为国民经济中一个重要的材 制造部门 当今 科学与科学 产业与产业的界限日益模糊 出现了交叉科学 交叉产业及边缘产业 纺织新材 产业就是交叉产业 边缘产业 一 么是纺织新材 纺织新材 是近 来采用高技术工艺及设备制造 生产出来的高技术纤维 高技术面 和高技术产业用纺织品 高技术纤维中包含新型合成纤维 特殊功能性纤维 保护环境类纤 维和生物型新纤维 高技生产出各种带色彩的色光线 总之 发光纤维的诞生给纺织 业打开了一个新品种创造的想象空间 也给纺织产业带来了一个高附加值的产品 在 影响纤维 学性能和化学性能的前提下 如何进一步提高稀土发 光纤维的发光稳定性 发光重现率 延长发光时间 降低生产成本 展应用领域 减少材 对人体造成危害和对环境的污染等 都值 得继续高度关注 从长远观点出发 继续提高发光纤维的性能 研 究适用性 强 性能 好的发光纤维才是我们追求的目标 中原工学院 参考文献 周谨 稀土发光纤维发展现状及趋 势 四川丝绸 张裕 中晓萍 稀土发光纤维的特性与应用 冲 国 第 期术纺织面 既要满足人类穿着的舒适性 又要具有高品质的外观风格 悬垂性 可加工性等高档次的纺织品 高技术产业用纺织品是具有高强度 高模 等高性能纺织材 复合 材 或特殊功能性纺织品 二 智能材 与水凝胶高分子材 智能 本是生物体特有的性质 因此对智能材 的研究与开发在这种意义上是一种 仿生 对于智能材 而言 应当能够感知环境变化 通过自我判断 实现指 令和动作执 因此 感知 反馈和响应是智能材 的三大要素 水凝胶高分子是大分子链之间以化学键或物 作用 形成的交联结构 的溶胀体 是由水和高分子网络所组成的复合体系 既 溶解也 熔 融 小分子物质能在其中渗透或扩散 纤检 葛明桥 超特细异性复合加弹 纤维及夜光纤维的发展 针织工业 储德清 王立敏 尹航 等 纳米稀土发光 纤维的研究和展望 纺织科学研究 葛明桥 虞国炜 彩色与彩色光稀土夜光纤维的开发及应用 针织工业 司春雷 长余辉发光聚丙烯纤维的研究 辽宁化 工 万方数据早在 世纪 代 对高分子凝胶的物 化学性质已有研究 提出了高分子凝胶的溶胀 论 在研究的初期阶段 研究对象均为随单一 非特异性物 变化而动作 的高分子 代开始 研究对象发展为微小的 具有特异性的智 能型高分子 即感应到多个刺激条件后进 信息处 进而产生动作的 智能材 这些智能凝胶高分子可以对 同的外界刺激条件作出响应 体积相发 生十几倍到几十倍的变化 有的甚至达到几百倍之多 智能性水凝胶的特异响应性能使其在许多领域具有巨大的潜在应用 价值 三 纺织品的改性通过接枝聚合反应 在纺织品材 基体上引入特定 的功能性基团 是实现纺织品材 改性的有效手段 这样既可以保持 或部分保持 材 原有的物 机械性能 又可以灵 活多样地通过对接枝单体的选择来获得最佳的功能性 甚至是复合 功能 并且改性效果是永久性的 同时水凝胶的物 机械性能得以改 善 目前 在纺织品材 的接枝改性研究中 主要是通过化学引发剂 辐 射的手段或紫外光 与光敏剂配合 进 引发 四 纺织品上智能凝胶材 的应用 一 温敏纤维某些性能随温度改 变而发生可逆变化的纤维称为温敏纤维 通过共聚或交联 在纤维中引入温敏凝胶化合物可制得温敏凝胶纤 维 另外 也可通过共混纺丝 复合纺丝 涂层等方法在纤维中引入相 转变凝胶材 温敏纤维能够在临界相转变温度 以下溶胀 在 以上收缩 并随着温度的升降出现可逆的变化 这种热记忆特性使纤维具有温度调节的功能 目前 温敏纤维的研究已在一些国家取得较大进展 日本东洋纺公司将温敏材 包裹在纤维中 当环境温度改变时 被包 裹的温敏材 会发生液一固可逆相变 引起织物和周边微环境间热 的传递 在一定时间内形成相对恒定的微观气候 具有优良的温度 调节功能 二 防水透湿膨胀织物普通纤维外层涂溶胀高分子 凝胶 具有吸水溶胀 脱水退溶胀的特性 织成织物或接枝在织物 上后 干燥时透湿 遇水后防水 透湿 由 设计开发的海上工作人员穿戴服能对水进 响应 成为一种 想的智能抗浸透潜水服 丙烯酸系聚合物具有很高的吸水性 它能吸收数百倍于其自身的水 从而溶胀成为一种松弛的胶体 如果用它纺成纤维 并织人织物中 以该织物制成服装 则在平时 穿着时具有良好的透气性 一旦浸入水中 由于丙烯酸系聚合物纤 维吸水膨胀 堵塞纱线问的空隙 阻止海水向衣服内部渗透 从而 有效地防止体热散失 延长了 水者在得到救援之前的海上存活时间 三 医用敷 基于同样的原 凝胶被广泛用于医用敷 上 通常是把非织造布表面用氢气电浆处 使表面活化产生自由基 再 用紫外光照射消毒 进 表面亲水性单体 如丙烯酰胺 的接枝聚合 形成凝胶层 水凝胶敷 可维持伤口的湿润环境 会因粘连引起伤口开裂 并能 抑制体液的损失 外界的氧气和包埋在水凝胶内的药物可缓慢持续地释放到病变区 有利于伤口的愈合 有的医用敷 完全用凝胶制成 有弹性的水凝胶可以随关节活动伸缩 自如 而且医生可以通过透明的凝胶随时观察伤口的情况 目前发达国家的凝胶敷 已经商品化 四 智能抗茵织物基于凝胶是可以与外界进 物质 能 和信息交 换的开放体系 这种智能材 在抗菌 防臭 远红外线释放等功能服 装上具有广泛的应用前景 例如 将湿纺中的凝胶态纤维浸入抗菌防臭剂溶液 可把抗菌防臭 剂溶液封入内部 使织物起到抗茵防臭的作用 由于凝胶材 具有缓释性 因此能够使抗茵剂的抗菌效果平稳地发挥 作用 即这种抗菌纤维能够抑制细菌的繁衍 减少细菌的数 但并 将其全部杀灭 使其数 维持在一个正常的水平上 这种智能抗菌凝胶织物能用于抗菌鞋垫或医疗卫生用品上 浙江省绍兴县职业教育中心 参考文献 杨大智编 智能材 与智能系统 天津天津大学出版社 第 期 万方数据智能凝 胶高分子材料在纺织品中的运用作者钱军浙江省绍兴县职业教育中 心刊名中国纤检英文刊名CHINA FIBERINSPECTION年 卷 期 xx 11 被引用次数0次参考文献 3条 1 杨大智智能材料与智能系统200 02 Nonaka T Yoda T Kurihara SSwelling behaviorof thermosensitive polyvinylalcohol graftnisopropylacrylamidecopolymer membranescontaining carboxylgroups andproperties oftheir polymersolutions1998 17 3 Dagani RPolymeric smart materials respondto changesin th