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全球功能性紡織品的前沿進展

Submitted by webmaster on 30 April 2018
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全球功能性紡織品的前沿進展
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來源:紡織導報

個人防護裝備,醫用紡織品,安全、耐用的運輸和建築用纖維材料及高性能複合材料的發展,向人們展現出了功能性紡織品巨大的開發空間。目前來看,圍繞該主題展開的研究主要包括:(1)功能性屏蔽材料,主要是熱或噪音的隔絕與防護,過濾/分離介質以及生物、化學、輻射和核污染(CBRN)的防護; (2)複合結構材料,包括三維結構紡織品、三明治結構材料以及機械增強複合材料等;(3)交互式纖維材料(Interactive),其通常具有3種功能,即敏感性、反應性和可用性,包括撓性傳感器產品、能量轉換產品及添加了各種化學改性劑的纖維製品;(4)環境友好型纖維材料,主要包括生物聚合物及其纖維和立足於可再生資源的纖維材料(如纖維素資源的利用)。

近年來,立足於聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)等生物基聚合物原料,採用熔噴法工藝製備的聚合物亞微米-納米纖維(50~1000nm)複合網材在醫用領域取得了進展。用改進的熔噴法工藝製得的納米纖維在加工性、結構特性等方面與傳統的靜電紡產品已無差異,且相對而言更具規模化生產的條件。

而取材於木漿、秸稈、甜菜及澱粉原料的納米纖維素也已進入商業化市場。其中,纖維素納米晶(CNC)的密度僅為1.5g/cm3,斷裂強度甚至優於鋼材和碳纖維,因此納米纖維素增強複合材料良好的使用性能受到纖維材料界的普遍重視。開發中的納米纖維素撓性電器製品,如柔性顯示屏、LED、太陽能電池以及自供能(selfpowered)製品等,也促進了電活性聚合物和交互式智能紡織品的市場發展。

研究實踐顯示,生物與納米技術是開發功能性聚合物及其纖維製品的重要技術途徑。生物工程的微型化與活性導電聚合物技術的融合,大大促進了可穿戴技術、便攜式能源技術的進步。

智能紡織品源於纖維材料跨學科與電學、測量學、計算機科學等的融合,其產品表現出了儲能、通訊、數據處理與傳感器/制動功能等技術特徵。近年來,智能紡織品在遠程醫療(Telemedicine)方面的應用研究尤為人們關注,病人活動的生理信號可以連續不間斷地傳遞給醫生。

2017年世界紡織品與服裝峰會(iTech Style Summit 2017)樂觀地認為,智能紡織品的技術進步會促進傳統醫療方式發生巨大的改變。傳統的醫療方式,即醫生面對病人,臨床必要的檢查需在專門的房間內完成的狀況將發生改變,預計2020年可形成柔性檢查系統;2025年診斷、醫療以及護理都可以在病人的家中進行;2030年將出現個人遠程診斷和治療的平台。

21世紀可以說是新材料的世紀,預計2016—2026年間,全球智能聚合物市場的年均複合增長率將達21.9%。 2016—2024年全球智能紡織品的年均複合增長率將達35.0%。新纖維和智能紡織品市場將呈現出持續增長態勢。

全球功能性紡織品的前沿進展