上期我們介紹了電子智能紡織品的工作原理及發(fā)展歷程，本期承接上期內(nèi)容，重點對電子智能紡織品的實現(xiàn)方式進行介紹。

導電材料

要實現(xiàn)電子紡織品的制造，首先要構建能導電的材料，主要包括以下幾種應用方式。

導電纖維及紗線

導電纖維材料包括金屬（銀、銅、不銹鋼等）纖維、導電聚合物（聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚乙烯二氧噻吩等）纖維，以及本身具有導電性能的纖維材料（如碳纖維、碳納米管纖維、石墨烯纖維等）。此外，還可以通過在非導電纖維上鍍金屬（圖1）、涂覆導電聚合物和碳納米管等導電材料（圖2），或填充碳納米管、石墨烯、炭黑等導電材料制成導電纖維。這些導電纖維可單獨制成導電紗線和導電織物，也可與普通纖維和紗線混紡或交織（圖3）和交織制成導電紗線和導電織物。表1為幾種導電纖維和紗線制造方法的比較。

圖 1  一種鍍銀芳綸的制備方法

圖 2  一種碳納米管涂層導電纖維的制備方法

圖 3  金屬混紡紗線及其混紡形式

表 1 幾種常用的導電材料及其應用的比較

印刷電子材料

印刷電子技術是基于印刷原理的電子制造技術�？蓪⒁恍�導電物質(zhì)，如導電聚合物材料、石墨烯、銀等添加到印刷墨水中制成導電墨水，再將導電墨水印刷在織物上，使織物具有導電性。印刷電子產(chǎn)品具有大面積、柔性化、低成本等諸多特性和優(yōu)勢，而且制造方法為低溫增材制造，具有綠色環(huán)保的特征。下圖為采用導電墨水在紡織材料上制成的導電線路。

圖 4 采用導電墨水在紡織材料上制成的導電線路

光纖

光纖能傳導光信號，可通過傳感器感知光信號，并通過光纖進行傳導，然后通過微型光電轉(zhuǎn)換器將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，從而進行智能控制。

圖 5 光纖傳導原理圖

智能服裝的發(fā)展要配合電子產(chǎn)品微型化技術的發(fā)展。沒有微型的電子產(chǎn)品、微處理器，智能服裝的發(fā)展將會受到很大限制。將電子功能產(chǎn)品嵌入服裝的要求包括：良好的拉伸性，重量輕，舒適度高，電導性好，具有良好的功能性、耐用性、耐磨性，且成本合理。

電子智能紡織品的制造

利用現(xiàn)有紡織品生產(chǎn)工藝制造電子紡織品

可通過現(xiàn)有紡織生產(chǎn)工藝，如紡紗、機織、針織、編織、印染后處理等現(xiàn)有紡織品生產(chǎn)工藝，將導電纖維、導電材料以混紡、交織、涂覆/浸漬、印刷等方式施加在纖維、紗線、織物上，制成電子紡織品。此外，還可以在制衣生產(chǎn)工序中通過縫紉、刺繡等工序?qū)�導電紗線縫制或刺繡于服裝上，制成電子紡織品。

圖 6  利用現(xiàn)有紡織工藝制造電子紡織品的工藝路徑

嶄新電子紡織品加工工藝

隨著電子紡織品的發(fā)展，嶄新的電子紡織品加工技術不斷涌現(xiàn)。如新的紡紗技術可將微芯片嵌入紗線結構中，制成智能紗線（圖7）；將智能納米材料施加于織物表面，制成能夠識別周邊環(huán)境中有毒化學物質(zhì)的智能織物傳感器（圖8）；靜電紡絲是最靈活和最具成本效益的方法之一，它允許在高電壓的情況下形成直徑從幾納米到幾微米的連續(xù)導電纖維（圖9）；利用等離子噴涂工藝，可以在紡織品上噴涂導電熔融粒子，制成導電織物（圖10）；利用化學電鍍方法將金屬沉積在纖維或織物上，可制成導電纖維和織物（圖11）；也可以做層壓處理形成層壓電子紡織材料（圖12）。

圖 7 嵌入微芯片的智能紗線

圖 8 負載智能納米材料的智能織物傳感器

圖 9 靜電紡絲工藝

圖10 等離子噴涂工藝

圖11 在纖維上化學電鍍金屬示意圖

圖12 電子紡織材料層壓新工藝示意圖

（來源：紡織導報）