多功能服装材料

11服装设计与工程（卓越）王青20113284201171多功能服装材料摘要：随着社会的发展、科技的进步，人类对未知的探索以及其他方面的需要。人们对服装的要求也越来越高。如何设计生产出更加符合时代需求的服装用品，成为服装行业从业人员的重要课题。材料作为服装的三要素之一，对服装的设计制作与生产起着决定性的作用。本文分别介绍了航天服、防寒保暖服、阻燃防护服、潜水服及所用材料。关键词：航天服防寒保暖服阻燃防护服潜水服材料Multifunctionalclothingmaterialswangqing(ZhejiangSci-TechUniversityInstituteofclothingFashiondesignandEngineering)Abstract:Withthedevelopmentofsociety,technologicalprogress,human’sexplorationofthediscoveryofunknownknowledge,andotherneeds.WhilePeople’srequirementofclothesbecomeshigherandhigheratthesamemoment.Sothathowtodesignclotheswhichmorecorrespondswiththefashion,becomesanimportantissueofprofessionalapparels.Materialasoneofthethreeelementsofclothing,playsadecisiveroleintheclothingdesignandproduction.ThispaperintroducedtheSpacesuits,warmclothing,flameretardantprotectiveclothinganddivingsuitsandthematerialsused.Keywords:SpacesuitsWarmclothingFlameretardantprotectiveclothingDivingsuitsMaterials时至今日，服饰已与生活方式紧紧联系在一起。随着人们生活需求的不断变化，功能性服饰粉墨登场。如今，各种各样的功能性服饰出现在很多大商场里，大大满足了人们对服装利用不断变化的需求，让品位与个性在自己的着装中表现得生动自然。一、宇航服宇航服又称航天服,它是宇航员在宇宙空间穿用的有压力的服装,属于防护服。1.太空服材料11服装设计与工程（卓越）王青20113284201172太空服里里外外有许多层，最外层是外罩，能防火和防护微流星体对身体的伤害。常用白色镀铝涤纶布制以增加对日光的反射率。第二层是真空隔热层,它既防止内燃外扩,又防止外热、外害内浸。第三层是限制层,限制其下的加压层膨胀,保证形状适体,选用强度高、伸缩率低的特殊材料制成。第四层是加压层,用涂有氯丁橡胶的尼龙织物制成,能充分加压。第五层是保暖层,选用质地柔软、质量轻的材料制作,其上布满蛛网一样的散热管线,长达百余米,最里面是内衣,选用纯棉或棉麻制品。[1]2、头盔保护宇航员头部的头盔,它与服装相连但可以拆卸。盔壳由玻璃钢制成,里面有软垫。头盔的正面是面窗,由高强度的透光材料制成,并涂有化学防雾剂,能自动或手动定位和锁闭,头盔上有进食道,宇航员可通过它进食和饮水。[2]3、四肢构成保护宇航员双手的手套有的与服装相连,有的可以装卸。手腕部位既能转动和弯曲,手指关节也能适度弯曲。它主要由安替比林耐热材料制成的壳体和卡普伦衬料制成宇航员穿的鞋,有的与太空服连成一体,有的是套在宇航服外的一双套靴。鞋底上装有限制器,可随时固定位置,方便工作。外层由安替比林材料制成,中部是绝缘衬料,里层是皮制衬料。宇航服材料方面尽显高科技综合应用,如,新型宇航服材料有一种高级洛科绒合制而成的介质相变调温服装材料,在正常体温状态下,该材固态与液态共存。用太空相变调温绒线制成服装后,当人从正常温度环境进入温度较高环境时,相变材料由固态变成液态,吸收热量;当人从正常温度环境进入温度较低的环境时,相变材料从液态变成固态,放出热量,从而减缓人体体表温度散,保持舒适感。航天英雄杨利伟所穿的宇航服中就应用了一百三十多种新型材料。为了防止膨胀,宇航服上特制了各种环、拉链、缝纫线以及特殊衬料等等。同时,保温、吸汗、散湿、防细菌、防射等功能也体现在其中。[3]二、防寒保暖服防寒保暖服主要是用于冬季室外作业及常年在低温环境作业的职工穿用。现在实际应用较多的是保温絮片作内层,以化纤面料经拒水整理后作外层的防寒保暖服。保温絮片,以保持尽量多的静止空气作为隔热的基本途径同时外层防风。现在英国正在开发一种智能隔热保暖系统,该系统是一个三维织物,在普通的两层织物之间有一个特殊的纤维,这种纤维随外部温度的升降而收缩或膨胀,当环境温度升高时,纤维收缩，增加织物的孔隙率,降低热阻,使人体产生的热量能及时排出体外当环境温度降低时,11服装设计与工程（卓越）王青20113284201173纤维膨胀,使织物变得比较蓬松,降低织物孔隙率，增加织物热阻，使人体产生的热量不易排出体外，因而可有效地保持体温。Acordis公司研究生产的Outlast纤维,其技术关键是采用一种微胶囊的相变材料，该材料能以“潜热”的形式吸收、储存大量的能量。在65—85F温度范围内发生相变,将所存储的热量释放,使体温维持在正常值范围内。达玛尔公司生产一种内涂微叫胶囊的体温调节服装。这种胶囊还有一种在常温下通过溶解储存热能，然后再温度下降是通过结晶释放热能的物质，因此当人体体温下降时衣服会变暖。三、用于消防战斗服的防护织物阻燃防护服主要应用与消防、焊接、冶金等行业的人员穿着。阻燃防护服依赖高纤维为主要材料，采用织物复合等现代高新技术，具有突出的耐热防护性能。目前，国内阻燃防护服的材料主要采用经阻燃整理的常规纤维织物，腈纶，涤纶，维纶，和丙纶等化纤品种基本上解决了阻燃问题，但与国际先进水平仍有一定的距离。用于阻燃防护服的高性能纤维较多，包括间位芳香族聚酰胺纤维，聚酰亚胺纤维和陶瓷纤维等。我国高技术纤维的研制和生产比较落后，大多数处于小试和中试阶段，没有形成生产规模，大部分依赖进口。为了搞清楚何种织物用于消防战斗服,有必要先了解一下战斗服的构造。消防人员战斗服基本上有以下4层:外表层、防水层、隔热层和衬里层。外表层用来抵御火焰和热;防水层紧贴外表层织物,起到防止蒸气和有害化学物质透入的作用;第三层是针刺感织物或无纺织物,作为绝热层,它起到阻止热量传导的作用;衬里层是最里面的一层,使穿着者穿起来更加舒适,它通常是用隔热衬料缝制的。在林野火战斗中,通常只在值班制服外加一件单层防护服。用于制造防火服的织物首先必须具有耐火性,不能熔化或产生滴流。除了耐火性外,外表层织物还必须具备一定的物理性能,以适应外部环境条件,如热应力等。这些基本的安全性能包括剩余强度、耐热性、抗拉强度、抗扯强度、表面润湿性和尺寸变化等。纤维和纱是耐火(FR)织物的构成元素。在采用高性能纤维以前,由经过处理的棉制成的织物在防护服中被广泛应用。目前,在一些国家的林野火灾和建筑火灾等灭火战斗中,个人防护服仍然使用经处理的棉织物。但是,如果用的洗涤剂不合适,经过一次洗涤后,涂覆在棉织物上的阻燃剂就会脱落。[4]耐火纤维不仅对外表层非常重要,对消防战斗服的内层也很重要。透气防水膜薄层一般附着在耐火(FR)纤维制成的非纺织耐火织物上。Gore-Tex公司生产的名称分别为“Fiebock”、“Airlock”和“Crosstech”的防水层织物得到了广泛的应用。在应用中,这些织物11服装设计与工程（卓越）王青20113284201174与ePTFE膜一同轧成薄层。其中,Airlock织物是将用泡沫硅氧烷制成的耐热和耐化学物质的衬套附着在ePTFE膜的背面,这样这种织物就同时具有了隔热和防水的作用,这是这种织物典型的特点。能够隔热就同时具有隔绝空气性能。四、潜水服潜水服是潜水作业的重要装备,广泛应用于军事及民用潜水。潜水服有干式、半干式和湿式三种,干式潜水服完全与水隔绝,通过添加空气层而保暖;湿式潜水服依赖潜水服与潜水员皮肤之间保持的不流动水和衣服的厚度保暖;半干式潜水服通过颈部、腕部、踝部的橡胶箍密封,使躯体保持干燥提供保暖,而脚、手、头或直接暴露于水或采取佩戴湿式头套、手套等措施进行保暖。潜水服一般由海绵和基布两部分组成[5]1、海绵制造潜水服用的海绵所要求的特性是伸长率,拉伸强度以及撕裂强度较高，不吸水,另外，还要考虑潜水时承受水压时的弹性模量，美观，手感和阻燃性等因素。因此，制造潜水服用的海绵一般选用氯丁橡胶(CR)，从发泡性，可塑性和强度方面考虑，最好选用非污染性的硫磺改性氯丁橡胶(CR)2、基布作为潜水服用基布的材料，主要是尼龙纤维或聚酯纤维，尼龙纤维手感好，聚酯纤维成色性和耐变色性优异，其次，也有将聚氨酯纤维(将聚氨酯溶解在溶剂中并纺成丝的弹性纤维)，PP(聚丙烯)，中空纤维及再生PE(聚乙烯)等并用的方法聚氨酯纤维具有高强度，高拉伸性，可用于潜水服，长筒袜，袜子，滑雪裤等衣物PP可以防止吸水，它的中空纤维可提高保温性，同时还具有轻量化的优点将海绵材料和基布材料的成本相比较，以往是海绵的成本比较高，但最近随着基布材料的高功能化，成本已有逆转的倾向。五、未来服装材料的发展趋势1、性能不断优化原材料及生产设备、技术的发展使功能性服装的性能不断优化。纤维原料向差别化、功能化和高性能化发展，如保暖材料中使用了中空纤维、异收缩纤维及远红外纤维等多功能性纤维。而在阻燃和热防护领域，Nomex纤维防护服、Kermel纤维防护服、Basofil纤维防护11服装设计与工程（卓越）王青20113284201175服、PBI纤维防护服都已推向市场。随着超细纤维、“形状记忆”材料、高分子微孔薄膜复合织物、远红外陶瓷纤维和高强纤维等的应用，功能服装的防护能力得到显著提高。[6]2、功能多样化功能防护服趋向多功能兼顾，集多种防护功能于一体。如消防服不仅具有阻燃性、防水性，同时由于消防员还必须处理因化学药品喷溅、泄露等引起的火灾事故，所以还必须具有抗化学药品性，为了穿着舒适，还必须具有透气性。通过高技术纤维的应用，把复合、涂层等特种加工工艺结合起来，形成高技术产业。随着功能兼容技术的发展，未来的功能性服装将是多功能的载体，可以提供更全面的保护。3、健康舒适化在任何情况下，对于穿着者来说，服装的舒适性都是十分重要的。在强调功能性的同时，应协调舒适性与功能性的关系：减轻个体负荷，关注衣内微气候调节，进行抗菌加工等。PTFE等多功能复合材料技术，为服装的舒适性与功能性的共存提供了可能。六、总结服装材料的发展可以追溯到5000年以前，但化学纤维的出现却是近百年的事。经过近百年的发展，尤其是经过近20年的发展，服装材料不再是人们熟悉的老面孔。新型服装材料层出不穷，把人们的生活装扮得五彩缤纷，同时也将服装材料应用到一个新的领域—未来高科技战争。新型服装材料正朝着舒适化、智能化、超常规化方向发展。参考文献：[1]张万周.俄罗斯舱外活动航天服的发展概述[J].中国航天,1998，21（1）：6[2]曹智,白瑞雪.中国自行研制的航天服安全可靠[DB/OL].中国军事网.首页-记实，2003.15[3]王曙中.高科技纤维概论[M].上海:中国纺织大学出版社，1999.7~9[4]晏雄.产业用纺织品[M].上海:东华大学出版社，2003.12~16[5]郝新敏,张建春,周国泰,等.可重复使用透湿型SARS防护服材料的研究[J].西安工程科技学院学报,2003,17(3):206~211[6]谭立平.未来的服装材料与人们的生活[J].广西纺织技,2002,31(4):23~27