高技術(shù)及智能紡織面料技術(shù)淺析

張 薔,張 宇

(1.四川省紡織科學研究院,四川 成都610072;2.四川省紡織科技情報中心站,四川 成都610072)

伴隨著人類科技的發(fā)展,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)與產(chǎn)品也在分享著創(chuàng)新帶來的變革與成果。傳統(tǒng)的紡織產(chǎn)品從遮體、保暖、美觀等基本功能,向功能性、舒適感、環(huán)保、再利用以及更進一步的智能化、環(huán)境調(diào)節(jié)等方向發(fā)展,由此帶來的新一代紡織產(chǎn)品將給人們前所未有的科技感體驗,紡織產(chǎn)品的應用領域與前沿科技及橫向產(chǎn)業(yè)的結(jié)合潛力會越來越大。5G時代的到來,會進一步引爆人工智能產(chǎn)品市場,帶動紡織傳統(tǒng)制造技術(shù)、纖維生產(chǎn)工藝、面料加工整理向智能化轉(zhuǎn)變,數(shù)字與智能化的紡織產(chǎn)品與制造技術(shù)是未來紡織工業(yè)的方向。通過分析一些高技術(shù)含量和智能化面料及技術(shù)的開發(fā)思路,對紡織面料的產(chǎn)品開發(fā)和企業(yè)技術(shù)進步提供借鑒。

1 高技術(shù)含量紡織面料

紡織面料的高技術(shù)是要讓使用者享受到比常規(guī)紡織產(chǎn)品更好的舒適感以及更多的科技時尚體驗。創(chuàng)新意味著科技、時尚、環(huán)保相結(jié)合,引領紡織產(chǎn)品常態(tài)化的消費升級,帶動整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1.1 納米級戶外運動面料

戶外運動產(chǎn)品是一種傳統(tǒng)的紡織產(chǎn)品,面料的防水防風是基本要求,現(xiàn)有技術(shù)完全可以實現(xiàn)。新一代的戶外運動面料則需要不但防水還要高透氣性,穿著時摩擦的靜音,面料有彈性易于收納攜帶,還要環(huán)?？苫厥誟1]。

為了達到這些技術(shù)要求,采用了納米技術(shù),在面料中形成很多極細小的微孔,更多的空氣可以流向這些納米級微孔,在保證面料良好防水性的同時,達到了高透氣性。新納米技術(shù)的產(chǎn)品還可以在產(chǎn)品的組織結(jié)構(gòu)、彈性、面料平方米克重和物理性能上得到很大提升,以更匹配戶外運動的環(huán)境和活動需求,特別是在惡劣氣候條件下,依然可以同時滿足防護和透氣要求。

1.2 塑料基超薄面料

塑料常規(guī)用途是工業(yè)品和日用品。美國斯坦福大學研發(fā)的塑料基面料,對普通聚乙烯塑料原材料,通過導入50～1 000 nm孔徑的微孔制成,特點是輕薄,面料只有薄薄的一層,比傳統(tǒng)化纖和天然纖維面料更輕薄。塑料基面料自身還可以反射光線,可以使可見光明顯地散射,而面料本身不透明,減少了紅外輻射和日光造成的升溫。性能和經(jīng)濟方面進一步的研究,該產(chǎn)品有望在“空調(diào)衣”方向取得突破。

1.3 高科技感面料

福建聯(lián)邦三禾的太極石降溫產(chǎn)品,產(chǎn)品開發(fā)觸角是用天然太極石經(jīng)過研發(fā)成為紡織品,使產(chǎn)品不但可以快速散熱,而且具有持續(xù)冰涼、干爽、透氣及抑菌功能[2]。

泉州海天的非氨綸彈力絲生物基雙組分彈性纖維面料,突破了彈力及氨綸產(chǎn)品的設計思維,使用該生物基雙組分纖維在與其他纖維交織以后,可以獲得獨特的穿著舒適感。無氨的彈力感完全不同于氨綸產(chǎn)品對身體的壓迫感,舒適的彈性體感,面料更挺括,手感更佳;相比氨綸產(chǎn)品的穿著洗滌后容易斷裂和變形,非氨彈力絲的彈力回復性和尺寸穩(wěn)定性更佳;產(chǎn)品上色性能更好,顏色更耐水洗,長久鮮艷,而且不需要常規(guī)氨綸產(chǎn)品加工中復雜的面料定型工藝[3]。

閃亮仿電子風面料不同于傳統(tǒng)閃光面料,通過滌綸與黏膠的獨特交織工藝,呈現(xiàn)碎鉆折射,銀彩的電子般迷幻,閃亮中充滿科技感,視覺引來如冷光未來般的穿透力,柔和的箔面質(zhì)感又超越了傳統(tǒng)閃光面料的粗糙手感。

健業(yè)紡織的單孔絲產(chǎn)品,突破傳統(tǒng)紡絲多孔噴絲面板的工藝成規(guī),以單孔噴絲頭紡制有高韌性和強度,可直接作為單紗的一根連續(xù)單根長絲。產(chǎn)品特點在于柔軟又不易變形,輕薄而且舒爽,細膩的紗支使面料有呼吸感,手感滑順又耐磨,完全沒有一般單絲產(chǎn)品手感僵硬、粗糙的缺點。用之所長,棄之所短,產(chǎn)品開發(fā)思路值得借鑒。

2 智能紡織技術(shù)

智能紡織產(chǎn)品是集合紡織傳統(tǒng)技術(shù)、人工智能、物理化學等基礎學科于一身的全新的研發(fā)領域,近年來隨著微電子技術(shù)、計算機與網(wǎng)絡技術(shù)的進步,大量初級智能紡織產(chǎn)品已經(jīng)走入人們的生活,紡織行業(yè)也分享了新技術(shù)、高科技帶來的產(chǎn)業(yè)紅利。形態(tài)記憶、智能變色調(diào)溫、人工智能時尚設計等方面受到研發(fā)團隊的關注。

智能紡織產(chǎn)品的研發(fā)方向目前主要在與電子智能設備的結(jié)合和智能化生產(chǎn)加工技術(shù)的研究。

光變皮膚衣改變了傳統(tǒng)單純的染料變色,用電子光敏相變技術(shù),根據(jù)紫外線光照強度實現(xiàn)精準的智能變色與調(diào)節(jié)。一件皮膚衣不但可以防曬防暑,還可以實現(xiàn)陰暗處雅致,戶外陽光下絢爛,自由轉(zhuǎn)換,讓穿者滿足對科技時尚的追求。

紡織智能產(chǎn)品制造技術(shù)上有用層壓技術(shù)與紡織材料相結(jié)合;化學和噴涂方法形成熔融紡織電子材料;采用新型紡紗工藝和原料,直接在紡紗過程中制成智能紗線;用納米技術(shù)將智能傳感材料復合在紡織面料表面。這些目前已經(jīng)使用的智能制造技術(shù),無論在生產(chǎn)工藝還是產(chǎn)品性能表現(xiàn)上都還有巨大的研究空間,是未來人工智能紡織品的雛形?？椢锩媪系闹悄苤圃?通過采集各類生產(chǎn)數(shù)據(jù),計算機模型的計算,可以解析出織物組成原料的物理參數(shù)及染化料的成分配比。在生產(chǎn)過程中,檢測監(jiān)控并智能設別、診斷各類異常和故障,建立異常、故障日志數(shù)據(jù)庫,回傳的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)可以讓生產(chǎn)管理部門準確及時建立快速反應、智能處理的車間管理體系。

在互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)不斷發(fā)展的基礎上,加拿大OMsignal公司在服裝中嵌入的智能檢測模塊,可以根據(jù)穿戴者的醫(yī)學數(shù)據(jù)和運動狀態(tài),實時檢測分析,將異常信息及時回傳平臺,供醫(yī)護人員使用。英特爾聯(lián)合服裝設計師搭載微型智能平臺,利用收集人體的相關信息,可以通過形狀記憶合金對服裝進行變形。

人工智能時尚設計平臺是一個受到很大關注的項目,在大數(shù)據(jù)背景下,通過讀取各類線下線上數(shù)據(jù)、流行趨勢主題概念以及重要的色彩流行元素,以框架式的情感計算和圖像技術(shù)生成各種多維化模型,從而實現(xiàn)人工智能的情感化時尚設計。這項平臺技術(shù)跨出了一般的數(shù)據(jù)采集使用,由數(shù)據(jù)、流行、動態(tài)和企業(yè)相結(jié)合,從靜態(tài)到多維動態(tài),為設計添加人文和藝術(shù)元素,是紡織業(yè)走向真正智能制造的重要一環(huán)。

智能紡織除了設計領域以及產(chǎn)品原料、生產(chǎn)過程的多方位人工智能,在經(jīng)營管理模式上也在向智能化方向發(fā)展?！霸啤痹炀捅磉_了智能+紡織,智能云通過從生產(chǎn)前端就開始監(jiān)控原料、人工投產(chǎn)、設備運行等數(shù)據(jù),為管理系統(tǒng)的快速決策提供可靠的生產(chǎn)實際成本數(shù)據(jù)。智能云提供了從技術(shù)到實施再到成功的商業(yè)模式和生態(tài)布局。在營銷模式上智能化的DTC(Direct to Customer)是近年來盛行的、讓供應商更貼近消費者的新營銷模式。最大特征就是供應鏈直接對接消費者,并且根據(jù)消費者的喜好隨時去改進產(chǎn)品,是新型社交紅利和產(chǎn)品紅利疊加的產(chǎn)物。目前紅火的直播帶貨網(wǎng)紅行為就類似這些智能營銷模式,可能是達人品牌,也可能是現(xiàn)象級爆品。

3 結(jié)語

紡織產(chǎn)業(yè)一直被認為是夕陽產(chǎn)業(yè),但它又是社會活動和人類生活必需的產(chǎn)業(yè)。從傳統(tǒng)、低端向現(xiàn)代、智能化轉(zhuǎn)型是紡織產(chǎn)品必經(jīng)之路。伴隨高技術(shù)材料、計算機網(wǎng)絡和人工智能技術(shù)的快速發(fā)展,進入了社會經(jīng)濟的每一個角落,充分利用新技術(shù)、新材料來顛覆傳統(tǒng)的紡織技術(shù)和產(chǎn)品,將給人們帶來全新的體驗。工業(yè)發(fā)展是個過程,高技術(shù)和智能化可以加速紡織產(chǎn)品更貼合現(xiàn)代生活。發(fā)展科技感產(chǎn)品,智慧化技術(shù)的各種思路可以給傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和管理者及技術(shù)人員帶來更多的思想火花。