具有市場(chǎng)潛力的形狀記憶纖維
進(jìn)入二十一世紀(jì),高科技材料的發(fā)展日新月異,具有記憶功能的智能纖維,將我們的生活帶入了夢(mèng)幻般的奇妙世界。你能想象一下嗎?當(dāng)你一人孤獨(dú)的旅行時(shí),身上的衣服能夠發(fā)出動(dòng)聽的音樂,伴你愉悅前行不再寂寞;當(dāng)你不慎遭遇險(xiǎn)情時(shí),身上的衣服會(huì)發(fā)出救援信號(hào),幫你盡快逃離危險(xiǎn);當(dāng)你駕駛汽車時(shí),駕駛位上的坐墊會(huì)根據(jù)你的坐姿,自動(dòng)調(diào)節(jié)成貼合身體的曲線形狀,使你舒適行駛減輕疲勞。還有許多……,這些都是具有記憶功能的“聰明衣服”,為我們的生活帶來樂趣和便利。 其實(shí)具有形狀記憶功能的纖維,它是智能材料的一個(gè)重要分支。用智能材料制成的紡織品具有對(duì)外界刺激感知和反應(yīng)的能力。從廣義講,能夠被“記憶”的特性很多,如形狀、熱能、光、電、磁、化學(xué)特性等。 迄今為止,具有形狀記憶的材料有記憶合金、陶瓷、高聚物、凝膠等。形狀記憶材料具有記憶、響應(yīng)、回復(fù)、抗震及適應(yīng)性等優(yōu)良特性。形狀記憶效應(yīng),則是指通過熱、化學(xué)、機(jī)械、光、磁、電等外界刺激,觸發(fā)材料響應(yīng),從而改變材料的形狀、位置、應(yīng)變、硬度、頻率、抗震、摩擦等動(dòng)態(tài)或靜態(tài)技術(shù)參數(shù)。這些形狀記憶材料可以制成薄膜、纖維、絲線、顆粒等品種形式,也可以與其他材料結(jié)合制成復(fù)合材料。因而其發(fā)展也越來越受到重視。 目前國(guó)內(nèi)外紡織企業(yè)推出的各種形狀記憶纖維:有高分子材料纖維、鎳鈦合金纖維等。高分子材料形狀記憶纖維,其原理就是運(yùn)用現(xiàn)代高分子物理學(xué)和高分子合成改性技術(shù),對(duì)通用高分子材料進(jìn)行分子組合和改性。如對(duì)聚乙烯、聚酯、聚異戊二烯、聚氨酯等高分子材料進(jìn)行分子組合及分子結(jié)構(gòu)調(diào)整,使它們同時(shí)具備塑料和橡膠的共性,在常溫范圍內(nèi)具有塑料的性質(zhì),即硬性、形狀穩(wěn)定恢復(fù)性,同時(shí)在一定溫度(所謂記憶溫度)下具有橡膠的特性,主要表現(xiàn)為材料的可變形性和形狀恢復(fù)性,也就是材料的記憶功能,即“記憶初始態(tài)--固定變形--恢復(fù)起始態(tài)”的循環(huán)。 將形狀記憶纖維運(yùn)用到織物上做成服裝,服裝就具有了某種記憶功能而變得智能化。下面舉幾個(gè)實(shí)例說明: 英國(guó)防護(hù)服裝研究機(jī)構(gòu),研制出了一種用于防燙傷的服裝,就是應(yīng)用了形狀記憶鈦鎳合金纖維。首先將形狀記憶鈦鎳合金纖維加工成寶塔式螺旋彈簧狀,然后再進(jìn)一步加工成平面狀,最后固定在服裝面料內(nèi)。當(dāng)這種服裝表面接觸高溫時(shí),形狀記憶纖維的形變被觸發(fā),纖維迅速由平面狀變化成寶塔狀,在兩層織物內(nèi)形成很大的空腔,使高溫遠(yuǎn)離人體的皮膚,從而防止?fàn)C傷的發(fā)生。這種服裝在消防救火方面大有用武之地。 意大利一家紡織品公司,開發(fā)的智能化襯衣,是利用形狀記憶鈦鎳合金纖維與合成纖維錦綸交織的方法。其織物紗線的設(shè)計(jì)比例為:五根錦綸絲配一根形狀記憶鈦鎳合金絲。當(dāng)你所處的周圍環(huán)境溫度升高時(shí),這種智能襯衣的袖子會(huì)自動(dòng)卷起。而且這種襯衣還不怕起皺,即使揉成亂糟糟的一團(tuán),用電吹風(fēng)一吹,馬上就能復(fù)原,甚至于人的體溫也可以自動(dòng)將其“熨平”。 形狀記憶纖維不僅可用于加工智能服裝,也可應(yīng)用在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。比如將形狀記憶溫度設(shè)置在人體體溫附近,那么用這種纖維制成的絲線,就可作為手術(shù)縫合線或醫(yī)療植入物。由于該材料具有記憶功能,它能以一個(gè)松散線團(tuán)的形式切入傷口,當(dāng)其被加熱到體溫時(shí),材料“記憶”起事先設(shè)計(jì)好的形狀和大小,便會(huì)收縮拉緊傷口,待傷口愈合好后,材料自行分解,然后無害地為人體所吸收。 形狀記憶纖維作為新出現(xiàn)的高科技智能材料,在服裝、建筑、醫(yī)學(xué)、軍事等方面都有很大的應(yīng)用潛力。但是就目前現(xiàn)狀而言,在技術(shù)方面還有很多需要進(jìn)一步完善解決的問題,所以智能纖維還沒有形成產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。 相信隨著時(shí)間的推移和科技的進(jìn)步,以及廣大科技工作者的不懈努力,形狀記憶纖維的批量化生產(chǎn)亦將成為可能,因此智能纖維的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,前景光明。 轉(zhuǎn)載本網(wǎng)專稿請(qǐng)注明:"本文轉(zhuǎn)自錦橋紡織網(wǎng)" |