编者按

2026服装行业科技创新大会暨数字化转型供需对接会近期在浙江杭州临平召开。本次大会以“锻造科技新质力·激发产业新动能”为主题，涵盖主旨大会、启新论坛、服装科技创新专题展及参观游学等内容，构建起覆盖服装科创产业链，集思想交流、成果展示、实践研讨于一体的高水平创新对接平台。

中国服装协会持续推出“2026服装行业科技创新大会”嘉宾系列分享，提炼核心观点，多维擘画产业发展蓝图，谋新机、明方向，全方位解锁科技创新赋能服装产业发展新思路。

主讲嘉宾：

武汉纺织大学副校长、二级教授、博导

王栋

分享主题：

功能纤维材料的开发及应用

服装是我们的终端应用对象，我一直认为科技成分应当在服装中有所体现。服装唯有融入科技元素，才能迸发出更多价值。

我国纺织服装在20世纪80年代主要以绿色和蓝色面料满足遮衣蔽体之需，如今在色彩、款式等方面都已发生翻天覆地的变化，消费者的关注点转向穿着舒适性。舒适性分为热湿舒适性，要求冬暖夏凉；同时，服装也须具备美学特征，尤其是动态交互美学。

展望未来，服装会演变成怎样的体系？我认为最终服装将成为智能生物体，能够与人体和外界进行互动，并主动调节。此外，防护功能亦十分重要，当前人形机器人、具身智能等领域均需要特种防护。由此来看，从材料角度出发，服装可能呈现功能化、智能化的发展趋势，这与绿色健康的方向也是一致的。

关于舒适性，可以细分为不同情形。夏季不适主要源于炎热和出汗，冬季则需要保暖。触感上要求柔软、手感良好，没有化纤感，具有丝绸般的质感。不同消费者有不同需求，整体而言对舒适性的要求越来越高。

就热和湿而言，核心在于温度和湿度的调控。人们常说纺织服装产业是传统产业，但仔细想来，纺丝过程以三四千米每秒的速度收集纤维，再经过加捻等苛刻工序，织成面料，染色时不能出现横条，实属不易，其难度不亚于几十纳米的芯片制造。若将衣服视作一个外壳，则需要思考如何调控人体温度和舒适性。

例如，当前保暖面料，尤其是女士冬季服装，常采用中空、多孔或气凝胶结构。但中空纤维在加工过程中容易坍塌，中孔会被压扁；多孔结构需要强碱处理，且制孔率不高；气凝胶纤维效果优异，但目前难以实现功能化，因其干燥过程需要冷冻干燥，无法满足工业化生产要求。加热方式方面，现有远红外、石墨烯、吸湿发热等技术，但总体会带来其他问题。因此，我校团队首先考虑最简单的功能，即发热。学校最早与中国石化移动化纤合作，发明了功能性粉体。不同于传统远红外（将人体发射的红外反射回来），团队研发的材料能够吸收光能后自行发射热量，在能带跃迁时将热量释放出来。该技术曾用于2022年北京冬奥会，当时将发热与中空结构相结合以提升效果。与日本热特姆产品相比，我校团队研发的新面料在克重略低的情况下，发热温度仍高出2.2摄氏度，目前市场接受度较高。

近期，嫦娥五号和嫦娥六号的月面国旗由我校徐院士团队研发完成。产品问世后，服装品牌市场反应敏锐，有企业找到学校，希望以玄武岩为概念开发功能性服装。我们认为玄武岩中含有铁元素，可应用于发热领域，因此与福建华峰合作开发了“太空纱”。该产品的发热效果和远红外辐射蓄热保暖性能，均显著高于市场上同类产品。李宁品牌采用此面料制作了米兰冬奥会中国代表团冠军运动员领奖服，所用材料即为太空纱。

保暖只是最基础的应用，团队进一步思考如何实现动态调控，即在炎热时保持凉爽，寒冷时保持保暖。因此团队发明了一种新型纤维，其特点是受热或受湿后纤维会发生弯曲，由该纤维制成的纱线从蓬松态变为抱紧态，进而使织物孔隙从小孔变为大孔，加速热量蒸发，带来凉爽感；当温度降低时，纤维从弯曲恢复为伸直态，纱线变得蓬松，孔隙从大孔变为小孔，实现保温效果。

这种面料不需要任何电能或外界能源，也无需设定记忆温度，因为每个人的体感温度不同，但出汗必然意味着热，不出汗则说明温度适宜。我们通过人体出汗触发驱动机制，使衣服像人体皮肤和毛孔一样，热时孔隙张开加速蒸发变凉爽，冷时孔隙闭合保暖。滴上一滴水模拟汗液后，织物立即发生变化。

普通纺织品沾水后透气率降低、毛孔变小，而团队研发的织物沾水后毛孔变大，真正像皮肤一样孔隙张开。实验表明，常规织物在干态时有一定透气性，湿态下透气性显著降低；而我们的面料在湿态下透气性不降反升，实现了智能调湿。用该纤维制成的衣物，人在跑完一公里后，棉质衣物使体温升高2摄氏度，而研发的纤维使体温降低0.2摄氏度，运动刚结束时提供凉爽感，静止一段时间后体温可回升，从而实现对体温的智能调控。该纤维发明当年即销售百余吨，目前众多运动品牌均已采用。

随后团队思考，除涤纶聚酯外，尼龙是否也可实现类似功能，因此开展了相关研究。团队开发的一款尼龙面料，滴上一滴水后可以鼓起，不会黏附在人体上，而是与皮肤保持间距。所开发的亲水尼龙吸水率比常规产品提高七倍，干燥速率也大幅提升，从而在尼龙上同样实现了智能热湿调节。

在此基础上，包括冲锋衣等多类服装，以及机器人用服装，都有较大需求。例如在窑炉内作业时由机器人替代人工，但机器人需要穿着隔热服装，以保护关节和器件，同时仍须具备一定运动能力。这要求服装轻质、隔热，且穿着者能进行简单运动。

户外服装、冰雪骑行等也有类似需求。我们考虑减量化处理，最近开发了新品种。该织物由纤维微孔和纱线宏孔构成多级孔结构，这种多级孔在吸湿排汗方面效果突出，滴上一滴水后吸湿扩散速度高于所有现有面料，既沿微孔扩散，也沿纱线宏孔扩散。传统上需用氢氧化钠拓孔，现在改用碳酸钠，能耗降低30%以上，成孔率提高40%以上，虽然轻薄但手感温暖，保暖率提高15%，相比传统棉质保暖面料，重量降低一半而保暖率提升15%。该微孔聚酯面料不经任何吸湿排汗整理，其滴水扩散时间和干燥速率均优于对比产品，且173克重的面料保暖率高于370克重的常规面料，热阻和克罗值显著更高。因此，多极孔结构在吸湿排汗和保暖性方面实现了较大跨越。

在热湿舒适性之外，还需提升触感舒适性，即柔软度。抗皱整理需要交联，包括棉纤维交联，类似烫发原理。但交联后会导致面料变硬，柔软与抗皱存在矛盾。团队采用一种新型纤维结构，在高温下不发生交联，允许加工成型，低温下则可实现动态交联。通过该方法，产品在柔软性和抗皱性方面均优于常规聚酯，长丝和短纤均可制备，褶皱回复角和弯曲刚度均有显著提升，从而解决了该矛盾。

近期某国际知名瑜伽服品牌，因全氟化合物问题引起市场热议。冲锋衣领域也希望开发无氟材料以替代PTFE膜。含氟整理剂虽有效但存在诸多问题。我们设计了大分子结构，并结合物理处理，防泼水等级可达4.5级，水洗后仍保持4.5级，不含任何氟成分，通过共聚和物理整理实现超疏水改性。

关于染色，涤纶通常需用分散染料并添加助剂，染色温度较高、能耗较大。团队最近发明了用酸性染料染涤纶的方法，仅需60度常压条件，助剂用量大幅减少。其更大意义在于降低能耗和排放，同时解决了涤纶与毛混纺时染色困难、毛纤维大量损失的问题。

在动态交互美学方面，传统变色技术使用胶囊，但胶囊仅适用于PP材料，用于尼龙或聚酯时，因耐热温度不超过200摄氏度，超过该温度后会破裂。团队开发了光敏变色技术，采用无机材料，可在聚酯280摄氏度纺丝条件下稳定工作。同时开发了温敏变色材料，可在不同温度下呈现多种颜色变化，最大优势在于耐温性。此外，还研发了力敏变色材料，通过物理方法实现拉伸时关节部位颜色变化，这种材料在运动领域可用于动作监控。湿敏变色材料可在不同湿度下改变颜色；将变色功能与热湿调控结合，既能带来直观的舒适体验，又能通过颜色变化展示状态，为消费者提供更好的用户体验。

进入智能时代，柔性电子器件如手表、手环、戒指、眼镜等此前均为可佩戴式。我们在衣服上赋予传感功能，该织物展开后，用人手或身体按压时，可精确检测压力分布并以图案化方式呈现。与Goertek合作开发了全球首个头戴式舒适度认证装置，可检测人体头部压力分布。将纤维传感器置于服装中，人体运动时，所有运动姿态可在设备上显示，实现数字孪生和具身智能。传统姿态捕捉需八个摄像头，现在一件衣服即可准确记录所有运动姿态。

总而言之，在服装领域，团队从需求端出发，致力于提供最优的舒适性、美观性、智能性和防护性。

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