美國國際產業用紡織品會議理論集萃

　　剛剛在美國佛羅里達州落幕的國際產業用紡織品會議上，國際產業用紡織品協會的工作人員、各國產業用紡織品企業代表及專家教授共聚一堂，在充分討論產業用紡織品發展的同時，演講者帶來的新技術、新課題也引發了各方熱議。產業用紡織品有較高的科技含量，能給人帶來安全和舒適，市場前景良好。如今市場需求迫切，期待高端產品。然而較多的企業在比較低端的紡織品上有作為，但高端產品實屬不多。本次大會緊緊圍繞主題“高端科技——戰略性新興產業發展的驅動器”，請來專業人士對產業用紡織品高端產品的最新技術及課題進行詮釋，如使用光纖技術的防爆炸面料Xtegra，經過改良后有望在多個領域使用；能夠選擇起始織物結構（強度、孔隙率、拉伸、厚度等）的超常規面料，并控制面料表面與定制的導電性高分子膜的電阻率，從而應用于多種領域；通過2D的數學模型創建一個聲學斗篷的原型等。本報特將本次會議受到關注度最高的3位專家帶來的成果展示給讀者。

　　Xtegra引領光纖系列產品應用范圍成倍擴大

　　美國先進技術紡織品公司總裁　大衛·奧基夫

　　未來，Xtegra產品有可能被用于醫用紡織品，但由于其基于完全新穎的概念，所以被各行業接受還需要一段時間。目前對于Xtegra產品的應用設想包括安全帶、繃帶、牙線、手術縫合線、自我調節的過濾器、扭矩測量系統、抗真菌和抗微生物的衣物、帳篷和庇護所、施工材料等。

　　通常一個新技術的出現，都會徹底改變以往解決一個待定問題的方法，或是解決一個待定的市場和超越發明者的原意。目前，光纖產品大多數以多蕊束的管狀方式呈現，平面織物形式的產品在生活中極為罕見，尤其光纖織物具有輕薄、柔軟、舒適透氣、耐折、節能等優勢，加上多樣化色彩及價格優勢，衍生商機可期。

　　測試顯示沖擊波能量消散高達25%

　　光纖技術產品Xtegra的出現就是如此，它對于一些行業（從建造業到醫學業）具有變革性的影響。作為防爆炸面料，Xtegra產品能夠自動調節對其施加的外力，因為它的“功率線程”包裹在非彈性纖維中。

　　Xtegra產品最初是準備被制造成爆炸窗簾的材料，用來防止飛濺的玻璃和其他爆炸碎片扎傷人，然而現在它被用于更多的用途之中。全球反恐戰爭、各種爆炸裝置和自殺式炸彈襲擊者的存在引發了更輕、更好、更便宜的裝甲防護產品的需求。Xtegra可以與其他材料配合使用，從而制造出具有防護性能的產品，如與Kevlar纖維結合。

　　Xtegra的誕生采用了革命性的技術，通過爆炸和彈道測試，因此被引入到軍事領域中。在所有行業中，取得進展的必要因素就是協作。聯邦建筑物、大使館、軍隊和警察，都在尋求更好的炸彈爆炸保護。現在已經有政府引進了Xtegra產品線，如帳篷、座椅系統、防剝落襯層和防彈衣。

　　防爆炸窗簾市場目前主要是一些純粹的面料，這些純粹的材料并不能夠減輕爆炸的沖擊波，而Xtegra已在測試中顯示，沖擊波能量消散高達25%。此外，Xtegra被一些光線通過時，它一般是不透明的，因此可用于重帳幔。如今防爆炸窗簾市場的要求變高，純粹的面料已不能滿足要求。如今正在研究開發的半透明Xtegra產品仍然可以減輕沖擊波。

　　潛在的醫療用途全新概念有待接受

　　對于一些裝甲應用，往往需要更多的剛性材料。英國國防部和各種保護產品的制造商正在對多層Xtegra產品和環氧樹脂粘合在一起進行測試，看其是否能夠符合要求。

　　Xtegra產品的潛在醫療用途包括改進的縫合線、藥物輸送系統，以及遠程調節的繃帶。美國國庫署也在考慮未來的幾代Xtegra產品，是否使用其他材料編織，包括光纖。想象一下，一個軍事戰斗制服的基本要求就是防子彈和抗爆，若使用光纖，可以跟蹤一個士兵的位置和生命體征，進而對其提供用藥，并可以遠程收緊繃帶或止血帶。

　　未來，Xtegra產品有可能被用于醫用紡織品，但由于其基于完全新穎的概念，所以被各行業接受還需要一段時間。目前對于Xtegra產品的應用設想包括安全帶、繃帶、牙線、手術縫合線、自我調節的過濾器、扭矩測量系統、溢油回收系統、颶風和抗爆石膏板、醫藥輸送系統、抗真菌和抗微生物的衣物、帳篷和庇護所、施工材料等。這些產品若是今后作為Xtegra產品的衍生品開始出現在市場上，估計光纖技術的應用范圍將成倍擴大。

　　EeonTex超常規面料在各應用領域自由切換

　   美國Eeonyx公司總裁 　賈姆希德博士

　　EeonTex面料由于具有導電性而成為導體，只需在用面料制成的作訓服上配置一塊兒小型高性能蓄電池，并安裝幾根連接線，就能夠很方便的給對講機和照相機等設備供電，這也省去了士兵們攜帶各種各樣電池的麻煩。

　　最令人感到興奮的趨勢是，開發商正在尋找能夠選擇起始織物結構（強度、孔隙率、拉伸、厚度等）的超常規面料，并控制面料表面與定制的導電性高分子膜的電阻率，從而用于各種各樣的應用領域。例如，具有電活性的電子產業用紡織品、電阻加熱器、雷達吸波復合材料、可折疊和低雷達截面天線等。

　　結合納米金屬微粒有效吸收外界能量

　　EeonTex面料可以吸收40%～50%的輻射波，另外還有15%輻射波的傳輸是看不見的，因為它永遠不會返回雷達。例如，在移動的情況下，要區別風力渦輪機的葉片與飛機幾乎是不可能的，甚至可以導致飛機從雷達上消失。但是作為復合增強材料的EeonTex面料就可以解決這一問題。EeonTex面料專注于通過納米技術來解決客戶和市場的需求。EeonTex生產線使我們能夠在一個很寬的范圍內調試紗線的導電性，以使電活性紡織品更加耐用。

　　此外，用于服裝面料時，在EeonTex面料中加入少量的納米金屬微粒，即可防止周圍環境中的塵埃接觸人體，能有效吸收外界能量，并輻射與人體生物波波譜相同的遠紅外線，產生人體細胞的共振活化現象，具有保溫和抑菌、促進血液循環、增強免疫力等衛生保健作用。

　　“干性膜層”為織物帶來良好導電性

　　市場需要嶄新的高性能材料，EeonTex面料是目前使用中最活躍并且最值得關注的面料，可用于創建人工視野機場、天然系統遠洋船、偽裝網等，甚至是可折疊輻射的天線。此外，經過涂層處理，EeonTex還可用于紗線、織物、毛氈、薄膜等部件。

　　傳統的電阻加熱器運行時，會有電流從毯子或者服裝的加熱線圈通過，這種類型的產品效率低下，并且容易出現熱量分布不均勻的情況。但EeonTex織物的整個表面是導電的，并可以安全、高效、均勻加熱。

　　將EeonTex材料涂抹在電阻加熱器上之后，加熱器表面留下的是無色透明且厚度不超過1微米的“干性膜層”，此膜層能有效保持良好的導電性，防止觸點接觸電阻增大。其優良的導電性可完全消除接觸不良的現象，防止引發火災或者產生用電故障，極大地提高了設備運行的可靠性和安全性。

　　EeonTex織物電阻器還可用于高檔醫院的保溫毯，在特種部隊“變色龍迷彩”技術背心的使用中也是游刃有余的，如果進一步修改，還能在加熱過程中改變背心的顏色、花色和圖案。使用EeonTex織物，并采用特殊工藝來編織，在輕便之余，織物的導電性也為士兵提供了其他方面的便利。EeonTex面料由于具有導電性而成為導體，只需在用面料制成的作訓服上配置一塊兒小型高性能蓄電池，并安裝幾根連接線，就能夠很方便的給對講機和照相機等設備供電，這也省去了士兵們攜帶各種各樣電池的麻煩。

　　現代吸聲技術有望借助數字化實現真正隱身

　　國際產業用紡織品協會安全與技術產品部經理 戴維

　　一家研究所的課題組提出了一種基于局域共振吸聲基元網絡化的寬頻水下吸聲材料新構想——“聲子玻璃”新型水下吸聲材料。他們利用多孔材料骨架并結合共振吸聲原理，構筑了具有寬頻多模態振動模式的吸聲材料，同時多孔骨架復材大大提高了材料的耐高靜水壓力的能力。

　　眾所周知，吸聲材料往往存在于天花板或是地板上，如聲學天花板或地毯。當然，分頻器窗簾也很有吸聲效果，但是其缺點是會遮擋陽光。然而最近，瑞士的研究人員開發出了一款既可以吸收聲波，又可以讓光線通過的輕量級窗簾，這款新產品可以在辦公室中使用。瑞士聯邦材料科學與技術實驗室的研究人員們使用了數字化的技術，將改性后的聚酯紗線交織在一起制造出具有吸收特性、耐火性和透光性的面料。

　　多孔材料骨架提升耐高靜水壓力能力

　　性能優異的現代水下吸聲材料具有廣泛的應用前景和迫切的現實需要。目前亟待解決的關鍵技術問題是提高材料在寬頻范圍內的吸聲能力、保持材料在高靜水壓力下的強吸聲特性以及加強復雜環境下材料的綜合服役性能。

　　最近一家研究所的課題組提出了一種基于局域共振吸聲基元網絡化的寬頻水下吸聲材料新構想——“聲子玻璃”新型水下吸聲材料。他們利用多孔材料骨架并結合共振吸聲原理，構筑了具有寬頻多模態振動模式的吸聲材料，實現了寬頻強吸聲特性，同時多孔骨架復合材料大大提高了材料的耐高靜水壓力的能力。

　　此外，在前期工作中，為了滿足現代水下吸聲材料對寬頻吸聲頻譜可以被任意剪裁的需要，該課題組通過將二維局域共振單元與木堆結構相結合，提出了一種被稱作局域共振聲子木堆的水下吸聲材料，這種材料可以拓寬和控制吸聲頻譜。

　　利用2D數學模型創建聲學斗篷原型

　　如今有一個新的轉折點出現在這項有趣的技術領域，位于西班牙巴侖西亞市具有悠久歷史的巴侖西亞大學和巴侖西亞理工大學的研究人員，目前已經通過一個2D的數學模型創建了一個聲學斗篷的原型。

　　目前對不同的聲音進行消除的技術是基于相消干擾的原理，兩列聲波如果完全異相，因而其疊加就為零，這樣我們就聽不到聲音。而聲學斗篷的原理與此有所差別，它是利用聲音的波形特征繞過前方的物體，并沒有改變聲音的形狀或者方向。

　　研究人員精確地將120個圓柱體安放在一個物體周圍距離其22.5厘米的位置，每個圓柱體直徑在15毫米。通過這個精密設計的實驗，研究人員發現在特定頻率的聲波(3061赫茲，約100赫茲的帶寬)，保持其原聲源的波前模式，當這個特定的聲波通過一個物體的時候，可以“優雅地滑過”物體的表面，繞過物體。研究人員表示，特定的圓柱體可以對應特定頻率的聲波，所以只要改變圓柱體在物體周圍的分布情況，比如增加圓柱體的放置數量，就可以針對另一個頻率的聲波，達到“隱身”的目的。

　　據推測，這項技術的未來應用前景非常的廣闊，在現實世界中，通過精確布置能使特定頻率的聲波繞前，可以使城市環境中擁有更好的音響效果，比如在表演大廳里，安靜的頭盔，前者可以使音樂表演更加的動聽悅耳，后者可以使外界極端的噪聲被過濾掉，達到保護聽力的作用。