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形状记忆聚氨酯纤维的制备及在纺织服装领域的应⽤
发布时间: 2025-05-07
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
实用新型专利,新品种
行业领域：
制造业,纺织业
成果介绍
本课题聚焦于形状记忆聚氨酯(SMPU)纤维的制备与性能研究，旨在探索其在智能可穿戴材料领域中的潜在应用。研究首先通过毛细管流变仪测试SMPU颗粒的流变性能，发现其黏度随温度升高而降低，在200c时黏度适中，适合采用熔融纺丝工艺制备纤维。以双螺杆挤出机制得了结构完整、具柔韧性的SMPU纤维。
在热学性能方面，通过DSC与DMA分析确定该纤维的玻璃化转变温度在60-70℃之间，为其形状记忆响应提供了温控基础。力学性能测试表明，SMPU纤维的断裂伸长率高达302.9号，展现出良好的柔性但纺丝过程中的牵伸速度过快会显著削弱其力学强度。
热力学测试揭示了其稳定的形状记忆特性:在五次形变 -恢复循环中，恢复率始终高于50号，固定率则保持在96号以上，表明其具有良好的形状保持能力和可重复响应性能。
研究还进一步考察了SMPU纤维与针织、织结构结合的潜力，为其在服装材料和智能结构织物中的应用奠定基础。
成果亮点
本课题以形状记忆聚氨酯(SMPU)为核心材料，探索其在智能纺织与未来服装系统中的应用可能。SMPU具备热触发的形状记忆效应:通过熔融纺丝制备出的纤维不仅具有良好的热响应性能(玻璃化转变温度约为60-70℃)，还表现出出色的柔韧性与结构可控性。在力学测试中，其断裂伸长率高达302.9，同时具备较高的形状固定率与可重复的变形恢复能力。不同于传统静态织物，SMPU纤维可以在无电子元件辅助的前提下实现对温度刺激的主动响应。这种特性为服装设计带来了全新维度的表达:织物不仅具有柔软包裹性，还能通过材料内部结构的可编程形变，模拟呼吸、开启、收缩等动态形态，使服装具备"自适应"与"自表达"的能力。
研究发现，SMPU纤维在多次热力学循环中恢复率稳定在50以上，形状固定率超过96%，具备良好的耐久性与响应一致性，适用于构建具有功能性与美学并存的智能织物系统。结合针织或织结构，SMPU纤维可进一步拓展在局部开合、结构调节、服装软雕塑等方向的设计应用，为未来服饰在多场景、动态环境中的适应性提供了新方案。
团队介绍
北京服装学院时尚传播学院是中国首个以“时尚传播”命名的专业学院，致力于培养时尚产业与传媒领域的复合型人才，推动时尚文化传播、品牌创新与数字化时尚内容生产。
其中团队成员包括张博，北京服装学院时尚传播学院讲师，研究领域为智能穿戴系统的人机交互设计、时尚科技跨界创新；陈逸如，英国皇家艺术学院硕士研究生。
成果资料
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