В производстве спортивной одежды и снаряжения для занятий спортом на открытом воздухе наблюдается значительный рост разработок и использования высококачественных тканей. Требования к эксплуатационным характеристикам многих изделий требуют соблюдения тонкого баланса между структурой, отделкой, теплоизоляцией, влагозащитой, антистатичностью, эластичностью, физиологическим комфортом и другими факторами. За последнее десятилетие исследования в этой области привели к коммерциализации целого ряда новых продуктов для высокопроизводительных конечных целей. Теперь стало возможным успешно сочетать требования потребителей к эстетике, дизайну и функциональности спортивной одежды для различных конечных применений, разрабатывая новые процессы подготовки и отделки тканей.
Благодаря развитию высокопроизводительных серверов, повысилась вычислительная мощность, что дало стимул для развития искусственного интеллекта. За счёт этого совершенствуются передовые технологии производства и применения подходящих полимерных мембран и отделочных материалов для текстильных поверхностей. Ткани для активного отдыха и спортивной одежды также разрабатываются с учётом специфической геометрии, плотности упаковки и структуры волокон, входящих в состав пряжи, а также конструкционных свойств для достижения требуемого отвода тепла и влаги при высоких скоростях метаболизма. Многие интеллектуальные материалы двойного трикотажа или двойного тканого полотна для спортивной одежды были разработаны таким образом, чтобы лицевая сторона, наиболее близкая к коже человека, обладала идеальными влагоотводящими и сенсорными свойствами, а внешняя - оптимальными свойствами отвода влаги.
Многофункциональная спортивная одежда может быть изготовлена с использованием нанотехнологий в текстильных наностержнях, нановолокнах и обработанных тканях. Защита от экстремальных погодных условий может быть обеспечена путём разработки одежды с воздухо- и паропроницаемостью, ветро-, дожде-, снего- и водонепроницаемостью. Потоотделение от тела спортсмена обеспечивает подходящие условия для размножения бактерий и, следовательно, образования инфекции или запаха. Staphylococcus aureus является наиболее часто встречающейся бактерией, вызывающей инфекционные заболевания. Для этой цели разработка антибактериальной одежды является необходимостью для спортивной индустрии. Использование хитозановых волокон в спортивной одежде и носках обеспечивает такие свойства, как антибактериальные, фунгицидные, к тому же регулируют баланс влажности. Для устранения запаха из носков спортсменов компания «JR Nanotech UK» разработала носки «SoleFresh»™, обработанные наночастицами серебра. А южно-корейская компания «Hyosung» выпустила нейлоновые волокна на основе наносеребра, которые используются в спортивной одежде, кроссовках и спортивных сумках. Замечательное развитие в производстве нескользящих подошв для обуви стало возможным благодаря применению нанотехнологий. Существует множество таких применений в спортивной одежде и обуви.
Чтобы избежать рисков, связанных с серебром, необходимо тщательно контролировать концентрацию серебра, нанесённого на ткань. Некоторые исследователи также применяли наночастицы оксида цинка на спортивной одежде для достижения антибактериальных характеристик. Защита от УФ-излучения является ещё одной областью в области спортивной одежды. Эффективность материалов, блокирующих УФ-излучение, может быть повышена за счёт равномерного распределения наночастиц по поверхности тканей.
Многие виды спорта, такие как дайвинг, велоспорт, сноубординг и катание на лыжах, требуют спортивной одежды с теплоизолирующими характеристиками. На потерю тепла телом влияют внешние факторы и физическая активность, выполняемая во время занятий этим видом спорта. Для разработки терморегулирующей интеллектуальной одежды в текстильной промышленности все шире применяются материалы с фазовым переходом (PCM). Они подразделяются на:
1.) органические материалы, не содержащие парафин, такие как спирты, гликолевая кислота и жирные кислоты;
2.) органические материалы, парафин, такие как алкилуглеводороды;
3.) неорганические материалы и гидратированные неорганические соли.
Чтобы снизить реакционную способность этих материалов по отношению к внешней среде, сейчас ведутся разработки по внедрению в них нанокапсулы, которые способны передавать тепло с более высокой скоростью по сравнению с микрокапсулами. Полистирол, карбамидоформальдегид, двухкислотный кремний и полиметакрилат - вот некоторые из материалов для герметизации оболочек. Нанокапсулы фазового перехода могут быть введены в текстильный материал на стадии прядения волокон или в качестве покрытия с использованием связующих веществ, таких как полиуретан. Нановолокна, полученные методом коаксиального и композитного электропрядения, являются ещё одним способом использования свойства фазового перехода в текстиле.
Производство спортивной одежды с самоочищающимися свойствами - одно из выдающихся применений нанотехнологий в текстильной промышленности. Фотокаталитические наночастицы, такие как ZnO и TiO2, создают поверхность на материи, обладающую способностью к самоочищению. Эти фотокаталитические агенты могут быть внедрены в спортивную одежду – например, нить «Nanosphere»™ была разработана компанией «Schoeller Textil AG» для производства самоочищающихся тканей. Свойства самоочищения могут быть достигнуты за счёт супергидрофобных и супергидрофильных поверхностей.
Растёт спрос на спортивную экипировку с одновременной защитой от жары, холода, воды, ветра, запаха и бактерий. Такая одежда очень востребована для видов спорта, которыми занимаются в суровых погодных условиях (катание на лыжах, сноубордах, гребля и альпинизм). Для таких разработок нанотехнологии играют жизненно важную роль. Комбинации характеристик (антибактериальность, гидрофильность, гидрофобность и фотокаталитическость, самоочищение, устойчивость к УФ-излучению), в текстильных изделиях, могут быть реализованы с использованием наночастиц оксидов металлов. Противогрибковые свойства, потоотделение, теплорегуляция, проводимость, могут быть реализованы с использованием наночастиц металлов: никеля, меди, платины, серебра, золота, палладия и других. Абразивная и химическая стойкость может быть получена путём применения частиц технического углерода - углеродные нанотрубки обладают способностью придавать тепловую и электрическую проводимость текстилю. Нанокомпозиты на основе биомассы также используются в спортивной медицине для быстрого восстановления после травм.
Ещё одной важной областью является постоянный мониторинг физиологических и биологических изменений у спортсменов, занимающихся спортом с высокой физической нагрузкой и риском. Интерактивные электронные ткани появились в качестве инструментов для определения движения тела, уровня калорий, кровяного давления, пройденного расстояния, времени активности, определения движений рук, чтобы улучшить замах в теннисе или гольфе. Для контроля частоты дыхания были разработаны пьезорезистивные датчики на текстильной основе.
При высокой физической активности функциональная спортивная одежда может использоваться для снижения усталости в мышцах. При высокой физической активности функциональная спортивная одежда может использоваться для снижения усталости в мышцах. Длинноволновые инфракрасные волны могут глубоко проникать в биологические материалы, оказывая положительное влияние на метаболизм и кровообращение. Сердечно-сосудистая нагрузка у спортсменов снижается из-за увеличения сердечного притока и венозного возврата при ношении компрессионной спортивной одежды - она противостоит усталости из-за снижения колебаний мышц во время таких видов спорта, как прыжки, бег на длинные дистанции, спортивная ходьба и подобные. Метаболические затраты энергии могут быть снижены, а субмаксимальная экономичность бега может быть увеличена при использовании компрессионных чулок.
Дышащие ткани, наряду с такими характеристиками, как защита от УФ-излучения, кожи и компрессионные изделия, продвигаются в области технологий производства спортивной индустрии. Эксплуатационные характеристики спортивной одежды также были улучшены посредством использования высокоэластичных нитей (снижение сил сопротивления в одежде), антибактериальных покрытий (снижение роста микробов из-за потоотделения) и дышащих тканей (управление влажностью и контроль температуры). Кроме того, были разработаны функциональные новые синтетические волокна путём изменения поперечного сечения для транспортировки влаги. Правильный выбор сырья, морфологии волокон, пряжи, структуры ткани, типа отделки и рисунка одежды обеспечивает необходимую функциональность.
Просмотров страницы: 0