形状记忆材料作为一种具有智能性能的材料，在工程、医疗、纺织等领域都具备重要应用潜力。

20世纪80年代发展起一种应用非常广泛的新型形状记忆材料——形状记忆聚合物。这种材料可以作为功能性涂层覆盖在纺织品上。当外部环境以特定的方式和规律发生变化时，具有涂层的纺织物也会随着变化周而复始地改变形状。

智能形状记忆纺织材料是指在一定条件（应力、温度等）下发生塑性变形后，在特定条件刺激下能恢复初始形状的一类材料。其原始形状可设计成直线、波浪、螺旋或其他形状，主要可分为形状记忆合金纤维、形状记忆聚合物纤维和经整理剂加工的形状记忆功能纤维三类。形状记忆合金纤维具有手感硬、回复力大的特点，可被用作纱芯与其他各种纤维纺出具有形状记忆效果的花式纱，并织成功能织物。

01

形状记忆纤维常识

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。

02

形状记忆纤维特性

① 记忆

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。

② 响应

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。

③ 抗震

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。

④ 适应性

意大利某纺织品公司开发出智能化衬衣，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”。

03

形状记忆材料赋予更多功能

目前，形状记忆材料在服装中应用最广泛的就是形状记忆合金。比如镍钛合金最早被应用于文胸内，起托垫保形作用。即使在清洗穿戴过程中发生变形，也会被体温“暖”回原形。

随着技术的不断进步，镍钛合金形状记忆纤维越来越多地应用于纺织服装中。比较常见的是把镍钛合金形状记忆纤维加入“体型庞大”的婚纱或者演出服中，这样在运输和储存过程中便于折叠。在使用前，只需用电吹风吹一下，就会立刻恢复“出厂设置”。

国外对形状记忆纺织品的研究起步较早，市场应用范围大、整体技术水平高、数据源丰富、智能化程度高。目前，在日本、美国、英国、意大利、荷兰等地有关形状记忆纤维的研究已取得了很大的进展。例如：意大利Corpo Nove公司通过在面料里加入镍、钛和锦纶设计出一款具有“形状记忆功能”的“懒人衬衫”，当外界气温偏高时，衬衫的袖子会在几秒内自动从手腕卷到肘部，当温度降低时，袖子能自动复原；英国纺织机构在研制防烫伤服装时，实现对形状记忆合金类智能纺织品的成功实践，其将镍钛合金纤维进行加工并固定在服装内部，一旦接触高温形状记忆纤维就会被激发，达到防烫伤的目的；日本三菱重工的一个子公司开发出了一种具有形状记忆功能的聚氨酯类新材料Diaplex，这种膜与外衣面料层压复合，不仅表现出高拒水性，而且通过对热量释放的控制，可对穿着者新陈代谢释放的热量进行智能性响应，适用于制造具有形状记忆且能在环境温度较高时产生散热和水气通道的多功能智能服装，目前已有此种材料的商业化产品，如智能运动服、登山服等。

国内一些企业或研究机构在智能形状记忆纺织材料研发和应用方面也取得了较大的进展。如天津工业大学利用后整理技术对纤维进行处理，设计出了热致感应型形状记忆纤维；香港理工大学形状记忆研究中心发明了纤维素基形状记忆纺织品，并深入研究了智能形状记忆纤维的组成、结构对形状记忆温度、恢复力和记忆效果的影响，在温敏形状记忆聚合物、形状记忆面膜等方面的研究发挥了重要的作用。

与国外企业相比，国内在形状记忆纺织材料方面研究虽然较多，但大多处于试验阶段，用料单一，整体创新度不够，许多新的品种尚在开发中。

尾声

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。

形状记忆聚合物有聚氨酯、聚内酯、含氟高聚物和聚降冰片烯等多种品种，

未来，形状记忆纺织品的主要发展方向为绿色环保材料的设计、高记忆性产品的研发以及产品的批量化生产。