智能服裝材料及其在安全性服裝中的應(yīng)用

方東根， 沈 雷， 胡 哲

(1. 生態(tài)紡織教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(江南大學(xué))， 江蘇 無錫 214122； 2. 江南大學(xué) 紡織服裝學(xué)院， 江蘇 無錫 214122)

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智能服裝材料及其在安全性服裝中的應(yīng)用

方東根1,2， 沈 雷1,2， 胡 哲2

(1. 生態(tài)紡織教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(江南大學(xué))， 江蘇 無錫 214122； 2. 江南大學(xué) 紡織服裝學(xué)院， 江蘇 無錫 214122)

通過對(duì)近20年來國內(nèi)外智能服裝材料的研究成果進(jìn)行梳理，明確智能服裝材料的分類，并選擇了幾種具有代表性的作為重點(diǎn)展開介紹。同時(shí)，對(duì)安全性服裝設(shè)計(jì)進(jìn)行綜述，將智能服裝材料作為安全性服裝的安全因子與之結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)科技與時(shí)尚的融合。明確智能服裝材料應(yīng)用于安全性服裝的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)方法，強(qiáng)調(diào)在應(yīng)用過程中功能設(shè)計(jì)、款式設(shè)計(jì)、色彩設(shè)計(jì)的三位一體。探討了未來智能服裝材料及其在安全性服裝中應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)。

智能服裝材料； 安全性服裝； 服用性能； 安全因子

智能材料是指模仿生命系統(tǒng)，同時(shí)具有感知和驅(qū)動(dòng)雙重功能的材料[1]。近年來隨著電子信息技術(shù)[2-4]、仿生技術(shù)[5]、納米技術(shù)[6-8]、3D打印技術(shù)[9]等高新技術(shù)的發(fā)展，智能材料正朝著功能優(yōu)化、低成本化、環(huán)保安全等方向發(fā)展，并有部分產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，在軍事、醫(yī)療、建筑、紡織服裝等領(lǐng)域產(chǎn)生著重要影響[10-12]。

材料是服裝設(shè)計(jì)的三要素之一，是構(gòu)成服裝的物質(zhì)基礎(chǔ)，款式與色彩必須依附其之上才得以展現(xiàn)。在服裝設(shè)計(jì)領(lǐng)域，很長(zhǎng)一段時(shí)間都處于一種以造型、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為主導(dǎo)的局面，直到20世紀(jì)五六十年代，材料才被設(shè)計(jì)師們加以重視并不斷創(chuàng)新。一方面，服裝設(shè)計(jì)師們通過對(duì)材料進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)來緩解依靠造型設(shè)計(jì)陷入黔驢技窮的局面[13]。同時(shí)，隨著人們對(duì)服裝要求的日益提升，一種以安全為主要目的的服裝，即安全性服裝[14]，受到越來越多的關(guān)注。為對(duì)人體形成更安全的防護(hù)作用，近些年來智能材料作為安全因子[15]被逐漸應(yīng)用于安全性服裝當(dāng)中，即所謂的智能化安全服裝。本文只針對(duì)智能化安全服裝進(jìn)行研究，即文中所述安全性服裝特指智能化安全服裝，但是智能材料并不都具有很好的服用性能，為在一定程度上滿足人們?nèi)粘４┲囊?，智能材料?yīng)用于安全性服裝中需要從多方面加以考慮，其中設(shè)計(jì)是重要的一環(huán)。

1 智能服裝材料概述

為更好地將智能材料用于服裝中，近些年來一些學(xué)者致力于對(duì)智能服裝材料的研究。智能服裝材料的研發(fā)是智能材料研究的延伸。

1.1 智能服裝材料研究現(xiàn)狀

智能服裝材料指保留服裝材料固有風(fēng)格和服用性能的智能材料[16]，其對(duì)能量、信息具備儲(chǔ)存、傳遞和轉(zhuǎn)化的功能[17]。它的形狀主要有三維的塊狀、二維的薄膜狀、一維的纖維狀和準(zhǔn)零維的納米粉體狀4種[18]。其中智能纖維由于長(zhǎng)徑比大且具有較強(qiáng)的可加工性[19]，目前研發(fā)較為成熟。近些年來，隨著服裝功能的不斷延伸，一些非纖維狀電子信息類材料開始應(yīng)用于服裝當(dāng)中，且與服裝的結(jié)合越來越自然。

目前設(shè)計(jì)智能服裝材料的指導(dǎo)思想主要有材料的仿生設(shè)計(jì)和材料的多功能復(fù)合2種[20-21]。其中美國、英國、芬蘭、日本等發(fā)達(dá)國家在該領(lǐng)域的研究較我國更為先進(jìn)，比較著名的有美國太空總署為登月計(jì)劃研發(fā)的Outlast?纖維、日本東麗公司開發(fā)的熱敏變色材料Sway[22]以及芬蘭的智能電子信息類材料[23]，這些材料大都已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，但由于針對(duì)智能服裝材料的研究近些年才興起，各國對(duì)這一領(lǐng)域都有自己的見解，因此當(dāng)前很難形成一個(gè)統(tǒng)一規(guī)范的知識(shí)體系。同時(shí)，產(chǎn)品的可靠性以及性能優(yōu)化也都需要繼續(xù)加以研究。我國現(xiàn)有研究很大程度上借鑒于國外，曹立輝[16]就國際上智能服裝材料的開發(fā)與應(yīng)用作了宏觀的介紹，譚立平[24]對(duì)智能軍服材料進(jìn)行了研究。近些年來我國也開始注重自主研發(fā)，國家自然科學(xué)基金和“863”項(xiàng)目加大這方面的研究，特別是一些關(guān)于航空、航天等特殊領(lǐng)域用智能服裝材料的研發(fā)。

1.2 智能服裝材料的開發(fā)與應(yīng)用

目前智能服裝材料種類繁多，分類不一，其中以2大類最為常見：一類是智能纖維；一類是非纖維類智能服裝材料，后者以電子元件最為常見。圖1示出智能服裝材料的分類。

圖1 智能服裝材料的分類Fig.1 Classification of smart garment materials

1.2.1 智能纖維

智能纖維為纖維狀智能服裝材料[25]，是目前智能服裝材料開發(fā)與應(yīng)用最為廣泛的一類，而其中以敏感型智能纖維最為普遍，如溫敏纖維、光敏纖維、pH響應(yīng)性纖維等。目前國內(nèi)外開發(fā)的智能纖維主要有以下6種。

1.2.1.1 智能凝膠纖維 智能凝膠纖維是指能隨外界刺激發(fā)生體積或形態(tài)改變的凝膠纖維[26]。根據(jù)刺激條件的不同，主要可分為pH響應(yīng)性、溫敏、光敏以及電敏等品類[27]，其中以pH響應(yīng)性凝膠纖維最為常見，如聚甲基丙烯酸甲酯-聚N-異丙基丙烯酰胺-聚丙烯酸、聚乙烯醇纖維、聚丙烯腈等。

智能凝膠纖維具有自適應(yīng)性、生物相容性，近年來常被用于智能紡織品的開發(fā)設(shè)計(jì)中，如防水透濕膨脹織物、智能抗菌及醫(yī)用紡織品、防紫外線織物和智能蓄冷紡織品等。美國Midé技術(shù)公司利用溫度響應(yīng)性水凝膠纖維開發(fā)了一款名為SmartSkin的新型智能潛水服[28]，具有良好的防水透濕效果。

1.2.1.2 形狀記憶纖維 形狀記憶纖維是指在一定條件下(應(yīng)力、溫度等)發(fā)生塑性形變后，在特定條件刺激下能恢復(fù)初始形狀的一類纖維，其原始形狀可設(shè)計(jì)成直線、波浪、螺旋或其它形狀。主要有形狀記憶合金纖維、形狀記憶聚合物纖維和經(jīng)整理劑加工的形狀記憶功能纖維3大類[29]。

形狀記憶纖維在紡織品上具有較為廣闊的應(yīng)用前景，可被開發(fā)成眾多品類、功能的服飾，如阻熱隔熱服、防水透濕服、懶人襯衫、抗浸保溫服等。尤其被用于以下場(chǎng)合：1)用于領(lǐng)口、袖口以及下擺等有較高保形要求的部位；2)用于衣服肘部、大衣后擺、褲子膝部等部位，以滿足回復(fù)要求；3)用于針織物等保形性差的材料中，以改善織物性能。

1.2.1.3 相變纖維 相變纖維是一種能夠自動(dòng)感知環(huán)境溫度的變化進(jìn)而智能調(diào)節(jié)溫度的高科技纖維產(chǎn)品[30]。它通過結(jié)合相變材料技術(shù)與纖維制造技術(shù)進(jìn)行開發(fā)。其內(nèi)包含的相變物質(zhì)通過發(fā)生固-液或固-固可逆轉(zhuǎn)化可使纖維具有雙向溫度調(diào)節(jié)和適應(yīng)性。當(dāng)環(huán)境溫度高于某一閾值時(shí)，材料相變吸熱而具有制冷效果；當(dāng)環(huán)境溫度低于某一閾值時(shí)，材料相變放熱而具有保溫效果，以此來控制纖維周圍的溫度。相變材料(PCM)有無機(jī)PCM、有機(jī)PCM和復(fù)合PCM[31]之分。相變纖維加工方法主要有涂層法、微膠囊混合法、中空纖維填充法和復(fù)合紡絲法。目前市場(chǎng)上比較具有代表性的相變纖維產(chǎn)品有Outlast?、Comfortemp?、Thermasorb?和Cool Vest?[32]等，它們可在溫度振蕩環(huán)境中反復(fù)循環(huán)使用，并且熱循環(huán)次數(shù)普遍都達(dá)到1 000次以上，被用于滑雪服、登山服以及軍服等服裝中。

1.2.1.4 智能變色纖維 智能變色纖維是一種具有特殊組成或結(jié)構(gòu)，在受到外界刺激后能夠自動(dòng)發(fā)生可逆性顏色變化的纖維[33]。

1)溫敏變色纖維。其變色機(jī)制為：在某一溫度刺激下，纖維內(nèi)或纖維表面的溫敏變色物質(zhì)會(huì)發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變或結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，而在另一溫度刺激下，這種溫敏變色物質(zhì)又會(huì)變回原來的狀態(tài)，從而使顏色發(fā)生可逆變化[34]。其中日本東麗公司1988年研發(fā)的溫敏變色纖維Sway在溫度的刺激下能變化出64種顏色，并且溫差超過5 ℃就能變化；英國默克化學(xué)公司生產(chǎn)的變色纖維在28 ℃顯紅色，而在33 ℃會(huì)變?yōu)樗{(lán)色。這些溫敏變色纖維被廣泛用于實(shí)現(xiàn)軍事偽裝、舞臺(tái)特效等。

2)光敏變色纖維。其變色機(jī)制為：在紫外光或可見光的照射下，某些化合物會(huì)發(fā)生分子結(jié)構(gòu)方式或電子能級(jí)的變化形成新的吸收光譜不同的化合物，而在另一光照條件下，這種化合物又會(huì)返回原來的狀態(tài)，以此不斷循環(huán)發(fā)生可逆變化。其中日本松井色素化學(xué)工業(yè)公司生產(chǎn)的光敏變色纖維通過紫外光或陽光的刺激會(huì)變成深綠色，而在無陽光的條件下不變色；我國東華大學(xué)研發(fā)的光敏變色纖維在紫外光或陽光的作用下能在無色和藍(lán)色2種顏色中發(fā)生可逆變化；而美國加州大學(xué)研制出了一種可隨著光線的改變而調(diào)節(jié)透光程度的智能纖維，可用于制作窗簾。

1.2.1.5 光導(dǎo)纖維 光導(dǎo)纖維是一種可將光能封閉在纖維中并使其以波導(dǎo)方式進(jìn)行傳輸?shù)墓鈱W(xué)復(fù)合纖維，亦稱為智能光纖，由纖芯和包層2部分組成，具有優(yōu)異的傳輸性能，可隨時(shí)提供描述系統(tǒng)狀態(tài)的準(zhǔn)確信息。目前有2種纖維結(jié)構(gòu)能夠形成波導(dǎo)傳輸：一是階躍型。階躍型光導(dǎo)纖維的纖芯與包層間界面形成全反射，因此光在其中呈鋸齒狀曲折前進(jìn)。二是梯度型。梯度型光導(dǎo)纖維的纖芯折射率從中心軸線沿徑向逐漸減小，因此傳輸時(shí)會(huì)形成周期性的會(huì)聚和發(fā)散，使光呈波浪式曲線前進(jìn)[35]。光導(dǎo)纖維的制備方法主要有棒管法、沉積法、復(fù)合紡絲法、離子交換法、單體擴(kuò)散法、共混法以及界面凝膠共聚法等。光導(dǎo)纖維直徑細(xì)、柔韌性好、易加工，同時(shí)兼具信息感知和傳輸?shù)碾p重功能，被人們公認(rèn)為首選的傳感材料，近些年來其被廣泛用于制作各類傳感器，在智能服裝、安全性服裝等新型服裝中屢有應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)對(duì)外界環(huán)境的溫度、壓力、位移等狀況以及人體的體溫、心跳、血壓、呼吸等生理指標(biāo)的監(jiān)控。

1.2.1.6 導(dǎo)電纖維 導(dǎo)電纖維是指在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(20 ℃、相對(duì)濕度65%)下，比電阻低于107Ω·cm的纖維[36]，其具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能，并能通過電子傳導(dǎo)和電暈放電來消除靜電，主要被用于消除靜電、吸收電磁波以及探測(cè)和傳輸電信號(hào)。目前導(dǎo)電纖維主要有以下3種：金屬纖維、碳纖維、導(dǎo)電聚合物等導(dǎo)電物質(zhì)均一型；合成纖維外層涂覆碳黑等導(dǎo)電成分的導(dǎo)電物質(zhì)包覆型；碳黑或金屬化合物與成纖高聚物復(fù)合紡絲得到的導(dǎo)電物質(zhì)復(fù)合型[36]。

1.2.2 非纖維類智能服裝材料

智能纖維在服裝中的應(yīng)用形式較為廣泛，與其不同的是，非纖維類智能服裝材料在服裝中的應(yīng)用主要以附加設(shè)備的形式與服裝進(jìn)行結(jié)合，特別是電子智能服裝材料。電子智能服裝材料是指將電子技術(shù)、信息技術(shù)等高新技術(shù)融入紡織服裝產(chǎn)品的高科技材料[16]。為更好地融合科技、時(shí)尚與實(shí)用性，目前的電子智能服裝材料都具有或部分具有如下物理機(jī)械性能：1)高拉伸強(qiáng)度；2)高撕裂強(qiáng)度；3)高耐磨損性能；4)可控制空氣滲透性；5)良好的可洗滌性；6)良好的尺寸穩(wěn)定性；7)應(yīng)變恢復(fù)性好；8)質(zhì)量輕等。它主要包括微型器件、柔性器件和供電電源等[21]。

微型器件和柔性器件的研發(fā)加速了非纖維類智能服裝材料應(yīng)用于服裝的實(shí)踐[37-39]，而電子類產(chǎn)品的運(yùn)作離不開供電電源。其中微型器件主要是一些智能傳感器材料，如微芯片傳感器、光纖傳感器、壓電傳感器等，而柔性器件包括柔性顯示器、軟鍵盤和柔性開關(guān)等。供電電源是目前電子信息類服裝發(fā)展的一個(gè)瓶頸，近些年一些新型供電方式的出現(xiàn)為電子信息類服裝的研發(fā)帶來了新的動(dòng)力。如太陽能電池、溫差發(fā)電以及體能發(fā)電等。德國英飛凌公司研發(fā)出一種新型的硅基熱能發(fā)電芯片，利用溫差發(fā)電，其能夠在5 ℃的溫差環(huán)境下輸出1.0 μW/cm2的電量和5 V/cm2以上的電壓。

美國Auburn大學(xué)和Clemson大學(xué)以及以色列VISSON公司等機(jī)構(gòu)都在開發(fā)電子智能服裝材料及其產(chǎn)品。如美國George Tech Research公司和Sensa Tex公司合作研發(fā)的可監(jiān)測(cè)體溫、血壓、心跳、呼吸等生理指標(biāo)的智能醫(yī)護(hù)襯衫，芬蘭Reima-Tutta服裝公司以及拉普蘭大學(xué)和坦佩雷理工大學(xué)合作研發(fā)的雪地救援智能服裝，美國以及日本等國家正在研發(fā)的可穿戴計(jì)算機(jī)等。

2 安全性服裝設(shè)計(jì)

如前所述，安全性服裝主要以安全為目的。本文所討論的安全性服裝特指智能化安全服裝。智能服裝材料作為安全因子，是智能化安全服裝功能實(shí)現(xiàn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，但其應(yīng)用于服裝可能會(huì)在舒適性、安全性方面產(chǎn)生新的問題，因此在安全性服裝的研發(fā)過程中應(yīng)做到功能設(shè)計(jì)、款式設(shè)計(jì)和色彩設(shè)計(jì)三位一體，同時(shí)結(jié)合多學(xué)科知識(shí)的交叉運(yùn)用。圖2示出安全性服裝的設(shè)計(jì)模式。

圖2 安全性服裝的設(shè)計(jì)模式Fig.2 Design process of security clothing

2.1 設(shè)計(jì)原則

安全性服裝的設(shè)計(jì)以用戶為中心，安全是其主要目的，因此在智能服裝材料應(yīng)用于安全性服裝的實(shí)踐中要時(shí)刻牢記“以人為本，環(huán)保安全”的原則[40]，即要做到以下3點(diǎn)：一是對(duì)設(shè)計(jì)所針對(duì)的群體進(jìn)行需求分析；二是對(duì)設(shè)計(jì)手段不斷優(yōu)化；三是確保整個(gè)過程的環(huán)保、安全化。安全性服裝所謂的安全，需要經(jīng)過一定的安全性評(píng)價(jià)，而標(biāo)準(zhǔn)是評(píng)定安全性服裝安全與否的依據(jù)。另一方面，標(biāo)準(zhǔn)復(fù)雜多樣：對(duì)同一類服裝的國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)不一，如有國際標(biāo)準(zhǔn)ISO、歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN、美國材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ASTM、英國標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)BS、國標(biāo)GB等各種不同標(biāo)準(zhǔn)；不同的服裝品類又對(duì)應(yīng)不同的標(biāo)準(zhǔn)，如ASTM D3995—2002《男人及婦女用針織職員工作服織物的標(biāo)準(zhǔn)性能規(guī)范》規(guī)定了男女針織職業(yè)裝的標(biāo)準(zhǔn)、GB/T 28468—2012《中小學(xué)生交通安全反光校服》規(guī)定了中小學(xué)生交通安全反光校服的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等；亦或針對(duì)某一類服裝并沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)可言，而這在電子智能服裝材料應(yīng)用于安全性服裝的實(shí)踐中普遍存在，因此在智能服裝材料應(yīng)用于安全性服裝的實(shí)踐中要注意對(duì)以標(biāo)準(zhǔn)維系的服裝安全系統(tǒng)的構(gòu)建，以實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)。

2.2 設(shè)計(jì)方法

與傳統(tǒng)服裝強(qiáng)調(diào)款式設(shè)計(jì)與色彩設(shè)計(jì)不同，智能服裝材料應(yīng)用于安全性服裝的實(shí)踐中要做到功能設(shè)計(jì)、款式設(shè)計(jì)和色彩設(shè)計(jì)的三位一體。

2.2.1 功能設(shè)計(jì)

安全性服裝的安全功能是首位，但智能服裝材料有其特殊性，特別是電子類材料，它不能任意剪裁或編織，因此在智能服裝材料應(yīng)用于安全性服裝的實(shí)踐中有必要進(jìn)行功能設(shè)計(jì)，比如根據(jù)服裝款式和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來設(shè)計(jì)柔性電路等。在進(jìn)行功能設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)首先對(duì)目標(biāo)用戶的應(yīng)用需求進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)研與分析，同時(shí)分析與之相關(guān)的傳統(tǒng)服裝，找出其優(yōu)缺點(diǎn)，去粗取精，以避免對(duì)現(xiàn)有有效部分再次設(shè)計(jì)帶來的附加工作量。同時(shí)，搜集相關(guān)功能設(shè)計(jì)手段，并根據(jù)目標(biāo)用戶的需求順序依次進(jìn)行篩選[41]，在這個(gè)過程中注意協(xié)調(diào)好各功能之間的矛盾，明確最優(yōu)功能設(shè)計(jì)方案。Buzan[42]在搜集設(shè)計(jì)手段時(shí)采用思想地圖法，讓思維以研究主題為中心不斷向外發(fā)散，并以樹枝狀依次進(jìn)行記錄；Ashdown等采用分區(qū)設(shè)計(jì)法將單兵毒氣防護(hù)服分為8個(gè)功能區(qū)域并相應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)；Knapp提出層次決定法將防護(hù)服功能設(shè)計(jì)需求分為不同的層次，并依次在各層中選出合適的方法，從而確定設(shè)計(jì)方案[41]。這些功能設(shè)計(jì)的方法都為智能服裝材料在安全性服裝中的應(yīng)用研究提供了參考。目前，智能服裝材料應(yīng)用于安全性服裝的功能設(shè)計(jì)常用手段有材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和附加設(shè)備等[41]，而具體使用何種手段根據(jù)相應(yīng)應(yīng)用需求來定。表1示出安全性服裝功能設(shè)計(jì)的常用手段。至于設(shè)計(jì)方案的可行性通過分級(jí)式測(cè)評(píng)確定，即從材料的生物物理性能測(cè)試、服裝的生物物理性能測(cè)試、氣候艙受控試驗(yàn)、有限的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)5個(gè)方面[43]進(jìn)行評(píng)價(jià)，并不斷改進(jìn)，以保證設(shè)計(jì)方案的可靠性，從而確定最終方案。

表1 安全性服裝功能設(shè)計(jì)常用手段Tab.1 Normal functional design methods for security clothing

2.2.2 款式設(shè)計(jì)

安全性服裝的款式設(shè)計(jì)主要是為增加服裝的美觀性，同時(shí)配合功能的實(shí)現(xiàn)，因此在安全性服裝的款式設(shè)計(jì)中應(yīng)圍繞相應(yīng)的功能展開，運(yùn)用一些方法進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計(jì)，如圖案設(shè)計(jì)、刺繡等，從而達(dá)到服裝的美觀性與功能性統(tǒng)一。

針對(duì)服裝款式進(jìn)行設(shè)計(jì)的方法眾多，也較為成熟，但安全性服裝作為一種新型服裝，在對(duì)其進(jìn)行款式設(shè)計(jì)的實(shí)踐中可借鑒經(jīng)驗(yàn)相對(duì)較少。早期的安全性服裝主要重功能輕設(shè)計(jì)，因此很多服裝的美觀性達(dá)不到用戶的要求，近些年來以用戶為中心的研發(fā)模式促進(jìn)了科技與時(shí)尚的融合，從而使安全性服裝更加時(shí)尚化與生活化。圖3示出Mino公司研發(fā)的嬰兒連體衣。其將英特爾Edison芯片隱藏在綠色可拆卸塑料烏龜內(nèi)，同時(shí)對(duì)服裝的圖案進(jìn)行設(shè)計(jì)，使之與烏龜協(xié)調(diào)。江南大學(xué)研發(fā)的定位幼兒園園服中，將iBeacon定位元件設(shè)計(jì)在?；諆?nèi)，并針對(duì)校徽進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)，使之與服裝形成一個(gè)有機(jī)的整體。

圖3 Mino嬰兒連體衣Fig.3 Mino baby onesies

2.2.3 色彩設(shè)計(jì)

色彩與款式一樣，一直以來都被設(shè)計(jì)師們視為服裝設(shè)計(jì)三要素之一，因此在智能服裝材料應(yīng)用與安全性服裝中對(duì)色彩設(shè)計(jì)的重要性不可小覷。2014年Mino公司生產(chǎn)的嬰兒連體衣中，對(duì)電子元件的設(shè)計(jì)采用綠色，從而讓人擺脫電子元件的生硬與不安全感。目前，服裝設(shè)計(jì)師們主要從色彩的面積、形狀、位置、肌理等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)服裝的和諧，以達(dá)到功能設(shè)計(jì)、款式設(shè)計(jì)和色彩設(shè)計(jì)的三位一體。而微膠囊技術(shù)、納米技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)[44]也為色彩設(shè)計(jì)提供了更多的支持。同時(shí)，每年的流行色也為色彩設(shè)計(jì)提供了指導(dǎo)[45]。

3 結(jié) 語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及人們安全意識(shí)的增強(qiáng)，一種以安全為主要目的的安全性服裝受到了越來越多人的關(guān)注，而智能服裝材料的發(fā)展以及其在安全性服裝中的應(yīng)用助力了安全性服裝的發(fā)展。未來智能服裝材料將朝著差別化和高性能化、復(fù)合化和系統(tǒng)化、商業(yè)化和時(shí)尚化等方向發(fā)展，而多學(xué)科知識(shí)的交叉運(yùn)用也會(huì)為這種趨勢(shì)提供更多的技術(shù)支持，從而推動(dòng)智能服裝材料在安全性服裝中的應(yīng)用研究，實(shí)現(xiàn)功能設(shè)計(jì)、款式設(shè)計(jì)和色彩設(shè)計(jì)的三位一體。

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Review of smart garment materials and wearability thereof

FANG Donggen1,2， SHEN Lei1,2， HU Zhe2
(1.KeyLaboratoryofEco-Textiles(JiangnanUniversity),MinistryofEducation,Wuxi,Jiangsu214122,China; 2.CollegeofTextileandClothing,JiangnanUniversity,Wuxi,Jiangsu214122,China)

This paper combs the research findings of smart garment materials at home and abroad over the past 20 years, then defines its classification, and chooses several representative categories as a key introduction. At the same time, the paper overviews the design of security clothing and regards the smart material as a security element to apply for the design of security clothing to realize the fusion of technology and fashion. Also it points out the application principles and methods for using smart garment materials in security clothing and emphasizes three-in-one of function design, style design, color design by analyzing the design patterns for security clothing. Finally, the paper explores the development trend of smart garment material and its application practice in security clothing in the future.

smart garment material; security clothing; fiber; wearability; safety factor

10.13475/j.fzxb.20141005807

2014-10-27

2015-03-24

教育部人文社會(huì)科學(xué)研究基金項(xiàng)目(11YJA760059)；江蘇省產(chǎn)學(xué)研前瞻性聯(lián)合研究項(xiàng)目(SBY201320235)；江蘇服裝品牌創(chuàng)新戰(zhàn)略研究項(xiàng)目(12SYC-047)

方東根(1990—)，男，碩士生。主要從事服裝安全設(shè)計(jì)與品牌研究。沈雷，通信作者，E-mail：shenlei99913@aliyun.com。

TS 941. 73

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