蘇晨陽(yáng)，張阿維

（西安工程大學(xué)，陜西 西安 710048）

0 引言

在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，新型紡織材料不僅能夠憑借著在質(zhì)量性能上的優(yōu)勢(shì)，為高質(zhì)量產(chǎn)品的設(shè)計(jì)創(chuàng)造良好基礎(chǔ)條件，確保產(chǎn)品設(shè)計(jì)成果滿足消費(fèi)者不斷提高的產(chǎn)品質(zhì)量性能及功能要求，同時(shí)還能夠發(fā)揮其種類多樣的特點(diǎn)，為設(shè)計(jì)人員提供更為廣闊的創(chuàng)新設(shè)計(jì)空間，使產(chǎn)品的新穎性、獨(dú)特性得到顯著提升，對(duì)于工業(yè)設(shè)計(jì)有著很大幫助，而對(duì)新型紡織材料在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的運(yùn)用展開相關(guān)研究，自然也是十分必要的。如何在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)對(duì)新型紡織材料的更有效運(yùn)用，成為了很多設(shè)計(jì)單位、設(shè)計(jì)人員所關(guān)注的重要課題。

1 新型紡織材料在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)

1.1 質(zhì)量較輕

從近年的紡織新材料研發(fā)成果來(lái)看，當(dāng)前新型紡織材料的研發(fā)技術(shù)水平已經(jīng)比較高，有關(guān)生產(chǎn)企業(yè)基本都能夠根據(jù)客戶實(shí)際需求來(lái)靈活控制紡織材料的質(zhì)量、厚度，但由于應(yīng)用新興紡織材料的產(chǎn)品大多都追求輕薄特性，因此從整體上來(lái)看，以碳纖維材料為代表的多種新興紡織材料，已經(jīng)形成了質(zhì)量較輕的普遍特點(diǎn)，并憑借著這一特點(diǎn)在相關(guān)設(shè)計(jì)工作中發(fā)揮出了重要作用。例如野外露營(yíng)用帳篷在設(shè)計(jì)方面，就通常會(huì)采用碳纖維材料為內(nèi)外帳、撐桿的主材料，充分發(fā)揮其質(zhì)量輕、剛度好和抗拉強(qiáng)度高的特點(diǎn)，使帳篷產(chǎn)品能夠在保證質(zhì)量的情況下，變得更加便于攜帶，迎合了廣大消費(fèi)者的實(shí)際需求。此外，如航天器主體、軌道交通列車車體、風(fēng)電葉片等方面，也都會(huì)應(yīng)用到各種具有輕質(zhì)特性的新型紡織材料[1]。

1.2 柔軟度高

與金屬、塑料等其他常規(guī)材料相比，紡織材料的柔軟度本身就比較高，能夠輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)形狀的調(diào)整，完成折疊、拉平等操作，而新興紡織材料為了適應(yīng)市場(chǎng)需求，在柔軟度上還實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步提升，為很多產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了重要支持。例如前些年比較流行的電腦布鍵盤，就利用了氨綸材料等柔軟度較高的新型紡織材料，將導(dǎo)電纖維織進(jìn)布料中，使鍵盤變得更加便于攜帶，其厚度通常僅在2～3mm，重量則通常為數(shù)十克，外出時(shí)完全可以將鍵盤折疊成蘋果大小，隨意放在口袋中，使用時(shí)則只需將折疊狀態(tài)下的鍵盤拿出并拉平即可。另外，由于這種布料鍵盤所采用的新型紡織材料，大多都具有良好的防水性能，因此清洗起來(lái)同樣十分方便，直接對(duì)臟污處進(jìn)行輕輕搓洗即可，無(wú)需像常規(guī)鍵盤一樣，要用各種工具仔細(xì)地擦拭。

1.3 舒適度高

由于紡織材料多應(yīng)用于服裝類產(chǎn)品，而服裝本身又對(duì)舒適度有著較高的要求，因此新型紡織材料在研發(fā)時(shí)，通常也會(huì)十分注重對(duì)材料舒適度的提升。當(dāng)前很多新型紡織材料雖然質(zhì)感有所不同，但其舒適性相較于常規(guī)材料卻都是非常高的，且同樣能夠?yàn)楣I(yè)設(shè)計(jì)提供重要支持。例如在設(shè)計(jì)頭戴式耳機(jī)產(chǎn)品時(shí)，設(shè)計(jì)師通常會(huì)采用新型紡織材料作為彈性耳套的主材料，以發(fā)揮其柔軟且具有彈性的特點(diǎn)，提高耳機(jī)佩戴舒適度，確保使用者在長(zhǎng)時(shí)間佩戴耳機(jī)后，耳朵不會(huì)因耳機(jī)壓迫而出現(xiàn)疼痛感。而在座椅產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，座椅靠背部分同樣會(huì)采用舒適度較高的新型紡織材料，使座椅靠背能夠自動(dòng)貼合人在不同坐姿下的身體輪廓，將人體背部、大腿等處承受的力均勻分?jǐn)偟阶紊?，達(dá)到增強(qiáng)背部舒適感、使背部姿勢(shì)更利于健康等目的[2]。

另外，有些新型紡織材料不僅具有較高的彈性與柔軟度，同時(shí)還有透氣性強(qiáng)的特點(diǎn)，在應(yīng)用于座椅靠背時(shí)，能夠使空氣通過(guò)材料間隙實(shí)現(xiàn)流通，避免因人體背部長(zhǎng)期與靠背貼合而出現(xiàn)熱量聚集、汗液無(wú)法正常蒸發(fā)的情況，這同樣是對(duì)新型紡織材料高舒適度特點(diǎn)的直接體現(xiàn)。

1.4 減震效果好

新型紡織材料的彈性較好，通常還用于各種具有防震功能要求的產(chǎn)品。例如在手機(jī)殼等電子產(chǎn)品保護(hù)套的設(shè)計(jì)中，通常就會(huì)使用到彈性比較突出的新型紡織材料，用以吸收內(nèi)部電子產(chǎn)品在碰撞后所受的沖擊力，避免電子產(chǎn)品出現(xiàn)屏幕碎裂、內(nèi)部精密零部件損毀等情況，相較于傳統(tǒng)的金屬、塑料材質(zhì)外部保護(hù)殼，其減震性能與整體保護(hù)效果更為突出，同時(shí)在觸感上也具有著比較明顯的優(yōu)勢(shì)。除此之外，如防彈衣、宇航服、登山服、潛水服、救生衣、防輻射服等功能性服裝，也同樣會(huì)在采用各種新型紡織材料，借助其高彈性來(lái)達(dá)到不同減震目的，在不影響服裝舒適度的情況下，提升服裝使用性能、防護(hù)功能。

1.5 性能全面

除了在質(zhì)量、舒適度、柔軟度、減震效果等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)外，很多新型紡織材料同樣還具有著性能全面的特點(diǎn)，能夠在耐磨損、阻燃和抗拉強(qiáng)度等多個(gè)方面體現(xiàn)出比較明顯的性能優(yōu)勢(shì)，而這也使新型紡織材料在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用變得更為廣泛。例如在汽車安全帶利用了高強(qiáng)滌綸、高強(qiáng)棉綸等新型紡織材料的高強(qiáng)、耐磨和阻燃等特點(diǎn)，確保安全帶能夠在汽車出現(xiàn)交通事故時(shí)，將人體緊緊束縛在座位上，且不會(huì)因長(zhǎng)期磨損、高溫等情況而出現(xiàn)強(qiáng)度下降的問(wèn)題。而坐墊、門把手等產(chǎn)品應(yīng)用新型紡織材料，則是充分利用了其防滑性特點(diǎn)，能夠使人在抓握門把手或坐在坐墊上時(shí)，變得更加穩(wěn)固[3]。

1.6 色彩豐富

為滿足服裝行業(yè)的應(yīng)用需求，當(dāng)前新型紡織材料在研發(fā)時(shí)，通常還會(huì)十分關(guān)注材料色彩的豐富性，無(wú)論是彩色棉纖維等具有多種顏色的新型天然紡織材料，還是依靠后期加工獲得多種色彩的新型化纖紡織材料，相較于傳統(tǒng)纖維材料，在色彩多樣性上都有了極大的提升，已經(jīng)能夠滿足服裝生產(chǎn)、家具生產(chǎn)等多個(gè)領(lǐng)域的紡織材料需求。另外，在特殊工藝的支持下，光敏變色材料、熱敏變色材料、電致變色材料等新型紡織材料還具有著變色功能，能夠在光照、溫度等各方面條件的影響下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變色，使材料的色彩豐富性得到了進(jìn)一步提升。

2 新型紡織材料在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的主要應(yīng)用方向

2.1 汽車生產(chǎn)

新型紡織材料在汽車生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛，各種材料的柔軟性、輕質(zhì)性等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，也都能夠在汽車生產(chǎn)制造中得到體現(xiàn)。例如從安全性能的角度來(lái)看，汽車的各種內(nèi)飾件、車門內(nèi)飾板、車頂襯墊、行李艙襯墊等處，會(huì)大量采用竹原纖維復(fù)合材料等質(zhì)量輕、密度小的新型天然纖維材料，確保車輛在交通事故中遭到強(qiáng)烈撞擊后，內(nèi)部不會(huì)產(chǎn)生銳利碎片而使駕駛員、乘客受到二次傷害。而從舒適性、美觀性及節(jié)能環(huán)保的角度來(lái)看，汽車座椅、車頂棚、側(cè)立柱、門護(hù)板遮陽(yáng)板等處的包覆面料，則會(huì)采用非織造布等紡織材料來(lái)代替人造革等傳統(tǒng)內(nèi)飾面料，使汽車內(nèi)部各處包覆能夠具有質(zhì)感柔軟、隔音效果好、色澤漂亮、圖案美觀和可回收利用等特點(diǎn)[4]。除此之外，如自行車、兒童車、摩托車等，也都會(huì)在座椅處應(yīng)用到新型紡織材料，以達(dá)到提升產(chǎn)品舒適度的目的。

2.2 家具制造

在工業(yè)設(shè)計(jì)中，家具類產(chǎn)品對(duì)于新型紡織材料的應(yīng)用目前已經(jīng)比較普遍，尤其是在消費(fèi)者對(duì)于家具質(zhì)量性能、功能性要求越來(lái)越高的情況下，新型紡織材料運(yùn)用更是受到了很多家具生產(chǎn)企業(yè)的高度重視。例如在窗簾面料、沙發(fā)面料、布藝制品、地毯或床上用品等家具類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，通常會(huì)運(yùn)用到燃燒時(shí)極限氧指數(shù)在26%以上的新型阻燃纖維來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)紡織纖維（易燃的有機(jī)高分子材料），確保產(chǎn)品在具有花紋多樣、柔軟性好、色彩美觀、觸感良好等特點(diǎn)的同時(shí)，能夠擁有良好的阻燃功能，有效降低火災(zāi)事故發(fā)生率。而在沙發(fā)、床墊等家具類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，當(dāng)前很多生產(chǎn)企業(yè)則會(huì)采用靜電紡絲技術(shù)支持下導(dǎo)濕型亞微米棉纖維來(lái)替代常見的天然棉纖維，借助纖維顯著的毛細(xì)管效應(yīng)來(lái)吸附水分子，同時(shí)保證纖維能夠連續(xù)成紗，以免出現(xiàn)表面面料吸水（汗液）后緊貼皮膚、產(chǎn)生濕冷感的情況，最終達(dá)到提高家具整體舒適度的目的。

2.3 醫(yī)療保健

一些新型紡織材料性能全面，通常還可以在各種醫(yī)療保健產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中得到有效應(yīng)用，強(qiáng)化醫(yī)療保健產(chǎn)品的防輻射、消毒殺菌、防臭等功能。例如在臨床醫(yī)療領(lǐng)域，近年來(lái)部分醫(yī)療器械廠商開始著手應(yīng)用新型高分子醫(yī)用織物來(lái)代替之前的金屬材料與熱塑型化纖原料，用于人造血管等植入式醫(yī)療器械，不僅能夠保證醫(yī)療器械的彈性、強(qiáng)度，同時(shí)還與人體組織有著很高的相似度，可以在植入人體一段時(shí)間后為人體所自動(dòng)吸收，避免因醫(yī)療器械植入而對(duì)人體健康造成其他負(fù)面的影響[5]。

在手術(shù)服的設(shè)計(jì)中，則通常會(huì)采用聚酯或聚酯混紡織物制作的這類非織造布、高密度滌綸、微纖無(wú)紡布、高密度聚酯機(jī)織物等新型材料，用以滿足多樣化的手術(shù)服質(zhì)量性能要求。其中高密度滌綸材料具有著良好的拒油拒水性、抗微生物性、抗污性及耐磨性，應(yīng)用于手術(shù)服后，能夠在滿足醫(yī)用要求的基礎(chǔ)上有效提高手術(shù)服使用壽命；而微纖無(wú)紡布材料則具有良好的隔菌性、透濕性、懸垂性及輕薄柔軟的特點(diǎn)，在應(yīng)用于手術(shù)服后，能夠?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間、高精度的手術(shù)工作提供支持，避免因手術(shù)服舒適度不足或過(guò)于厚重而影響醫(yī)生手術(shù)操作、手術(shù)狀態(tài)。但需要注意的是，由于此類材料的強(qiáng)度相對(duì)不足，使用過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)破裂，因此多應(yīng)用于一次性（用即棄）手術(shù)服。

2.4 運(yùn)動(dòng)裝備與器材生產(chǎn)

從運(yùn)動(dòng)裝備、器材生產(chǎn)的視角來(lái)看，由于很多新型紡織材料都具有著抗拉性能強(qiáng)、舒適度高等特點(diǎn)，有些材料還在防輻射、透氣性、快速干燥等方面有著突出的質(zhì)量性能優(yōu)勢(shì)，因此其在運(yùn)動(dòng)裝備、器材領(lǐng)域的應(yīng)用上同樣比較廣泛。例如吸水性聚酯纖維等高吸濕纖維多用于運(yùn)動(dòng)服裝的生產(chǎn)，能夠有效代替?zhèn)鹘y(tǒng)天然纖維材料作為服裝面料，在服裝被水打濕后，借助纖維表面微細(xì)溝槽所產(chǎn)生的毛細(xì)現(xiàn)象來(lái)加快對(duì)水分的芯吸、擴(kuò)散、傳輸，使其能夠迅速遷移至服裝表面后蒸發(fā)，最終達(dá)到提高服裝干燥速率的目的，以免因汗水浸濕運(yùn)動(dòng)服裝而影響其舒適度[6]。

熱熔黏合纖維則可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)橡膠材料與紡織材料，用于運(yùn)動(dòng)護(hù)具產(chǎn)品的生產(chǎn)，以充分發(fā)揮其在加熱狀態(tài)下產(chǎn)生較強(qiáng)黏合性能的特點(diǎn)，與三維卷曲中空滌綸纖維實(shí)現(xiàn)有效黏合，使運(yùn)動(dòng)護(hù)具的各方面力學(xué)性能（如緩沖性能、強(qiáng)度等）及透氣性能得到顯著提升，另外在熱熔黏合纖維材料可回收利用的情況下，將其應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)護(hù)具生產(chǎn)，還會(huì)使護(hù)具產(chǎn)品具有突出的節(jié)能環(huán)保特性。

2.5 裝飾品生產(chǎn)

在裝飾品生產(chǎn)領(lǐng)域，新型紡織材料的運(yùn)用主要是為了發(fā)揮其色彩多樣且美觀的特點(diǎn)，在保證產(chǎn)品質(zhì)感、節(jié)能環(huán)保等方面優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，使產(chǎn)品的觀賞性能夠得到進(jìn)一步提升。例如在毛絨玩具、紡織品掛件等裝飾品的生產(chǎn)中，近年來(lái)不少?gòu)S家都開始應(yīng)用彩色棉纖維、彩色綿羊毛、五彩蠶絲等新型天然紡織材料，使裝飾品面料能夠在無(wú)需漂印染色的情況下，擁有多樣且古樸典雅的色彩，將裝飾品的獨(dú)特風(fēng)格凸顯出來(lái)[7]。同時(shí)，由于裝飾品面料屬于天然有色紡織材料，因此不用印染加工，減少了污染，且無(wú)論采用怎樣的方法對(duì)紡織裝飾品進(jìn)行洗滌，其色彩都能夠保持不變，更不會(huì)影響人體健康，產(chǎn)品在市場(chǎng)上具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

2.6 電子產(chǎn)品配件加工

在先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的支持下，近幾年不少新型紡織材料還在電子產(chǎn)品配件加工領(lǐng)域得到了有效應(yīng)用，雖然在技術(shù)成熟性、成本等因素的限制下，目前尚未得到普及推廣，但這一應(yīng)用方向的可行性卻已經(jīng)得到了證實(shí)。例如在太陽(yáng)能背包、太陽(yáng)能帆船等產(chǎn)品的生產(chǎn)中，就會(huì)采用多種特殊纖維來(lái)制作柔性電池，使其在擁有穩(wěn)定供電功能的同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)多達(dá)數(shù)千乃至上萬(wàn)次的彎曲。

3 結(jié)語(yǔ)

新型紡織材料目前已經(jīng)在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域能夠發(fā)揮出了非常重要的作用，而要想保證新型紡織材料應(yīng)用的有效性，使其能夠在未來(lái)發(fā)揮出更大的作用，則需要把握好新型紡織材料的高舒適度、高柔軟度、輕質(zhì)性、性能全面、色彩豐富、減震效果好等特點(diǎn)，同時(shí)根據(jù)汽車生產(chǎn)、家具制造、運(yùn)動(dòng)裝備與器械生產(chǎn)、醫(yī)療保健等應(yīng)用領(lǐng)域的實(shí)際需求，對(duì)材料進(jìn)行合理選用與持續(xù)開發(fā)。