具有市场潜力的形状记忆纤维

进入二十一世纪，高科技材料的发展日新月异，具有记忆功能的智能纤维，将我们的生活带入了梦幻般的奇妙世界。你能想象一下吗？当你一人孤独的旅行时，身上的衣服能够发出动听的音乐，伴你愉悦前行不再寂寞；当你不慎遭遇险情时，身上的衣服会发出救援信号，帮你尽快逃离危险；当你驾驶汽车时，驾驶位上的坐垫会根据你的坐姿，自动调节成贴合身体的曲线形状，使你舒适行驶减轻疲劳。还有许多……，这些都是具有记忆功能的“聪明衣服”，为我们的生活带来乐趣和便利。 其实具有形状记忆功能的纤维，它是智能材料的一个重要分支。用智能材料制成的纺织品具有对外界刺激感知和反应的能力。从广义讲，能够被“记忆”的特性很多，如形状、热能、光、电、磁、化学特性等。 迄今为止，具有形状记忆的材料有记忆合金、陶瓷、高聚物、凝胶等。形状记忆材料具有记忆、响应、回复、抗震及适应性等优良特性。形状记忆效应，则是指通过热、化学、机械、光、磁、电等外界刺激，触发材料响应，从而改变材料的形状、位置、应变、硬度、频率、抗震、摩擦等动态或静态技术参数。这些形状记忆材料可以制成薄膜、纤维、丝线、颗粒等品种形式，也可以与其他材料结合制成复合材料。因而其发展也越来越受到重视。 目前国内外纺织企业推出的各种形状记忆纤维：有高分子材料纤维、镍钛合金纤维等。高分子材料形状记忆纤维，其原理就是运用现代高分子物理学和高分子合成改性技术，对通用高分子材料进行分子组合和改性。如对聚乙烯、聚酯、聚异戊二烯、聚氨酯等高分子材料进行分子组合及分子结构调整，使它们同时具备塑料和橡胶的共性，在常温范围内具有塑料的性质，即硬性、形状稳定恢复性，同时在一定温度（所谓记忆温度）下具有橡胶的特性，主要表现为材料的可变形性和形状恢复性，也就是材料的记忆功能，即“记忆初始态--固定变形--恢复起始态”的循环。 将形状记忆纤维运用到织物上做成服装，服装就具有了某种记忆功能而变得智能化。下面举几个实例说明： 英国防护服装研究机构，研制出了一种用于防烫伤的服装，就是应用了形状记忆钛镍合金纤维。首先将形状记忆钛镍合金纤维加工成宝塔式螺旋弹簧状，然后再进一步加工成平面状，最后固定在服装面料内。当这种服装表面接触高温时，形状记忆纤维的形变被触发，纤维迅速由平面状变化成宝塔状，在两层织物内形成很大的空腔，使高温远离人体的皮肤，从而防止烫伤的发生。这种服装在消防救火方面大有用武之地。 意大利一家纺织品公司，开发的智能化衬衣，是利用形状记忆钛镍合金纤维与合成纤维锦纶交织的方法。其织物纱线的设计比例为：五根锦纶丝配一根形状记忆钛镍合金丝。当你所处的周围环境温度升高时，这种智能衬衣的袖子会自动卷起。而且这种衬衣还不怕起皱，即使揉成乱糟糟的一团，用电吹风一吹，马上就能复原，甚至于人的体温也可以自动将其“熨平”。 形状记忆纤维不仅可用于加工智能服装，也可应用在医学领域。比如将形状记忆温度设置在人体体温附近，那么用这种纤维制成的丝线，就可作为手术缝合线或医疗植入物。由于该材料具有记忆功能，它能以一个松散线团的形式切入伤口，当其被加热到体温时，材料“记忆”起事先设计好的形状和大小，便会收缩拉紧伤口，待伤口愈合好后，材料自行分解，然后无害地为人体所吸收。 形状记忆纤维作为新出现的高科技智能材料，在服装、建筑、医学、军事等方面都有很大的应用潜力。但是就目前现状而言，在技术方面还有很多需要进一步完善解决的问题，所以智能纤维还没有形成产业化生产。 相信随着时间的推移和科技的进步，以及广大科技工作者的不懈努力，形状记忆纤维的批量化生产亦将成为可能，因此智能纤维的应用领域广泛，前景光明。