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天天新消息丨我國(guó)科研人員設(shè)計(jì)新型層級(jí)織物?兼顧熱防護(hù)和熱濕管理


(資料圖)

2月15日,記者從武漢紡織大學(xué)獲悉,該校省部共建紡織新材料與先進(jìn)加工技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室徐衛(wèi)林院士團(tuán)隊(duì)受駝峰啟發(fā),通過(guò)層級(jí)復(fù)合結(jié)構(gòu)和單向?qū)窨椢镌O(shè)計(jì),研發(fā)出一種具有仿駝峰結(jié)構(gòu)的層級(jí)織物(HHF),解決了長(zhǎng)期以來(lái)個(gè)人熱防護(hù)和熱濕舒適管理難以兼容的難題。

武漢紡織大學(xué)供圖

據(jù)介紹,上述相關(guān)研究成果日前在材料領(lǐng)域國(guó)際頂級(jí)期刊《先進(jìn)功能材料》上發(fā)表。

防護(hù)服作為消防員在極端火災(zāi)環(huán)境中保障生命健康的重要屏障,因長(zhǎng)時(shí)間高溫環(huán)境及高強(qiáng)度工作,人體產(chǎn)生的大量汗液將直接影響個(gè)人的健康和工作效率。目前,市面上的商業(yè)防護(hù)面料往往致力于單一熱防護(hù)性能提升,在熱濕舒適方面缺乏有效調(diào)控。

因此,亟需開(kāi)發(fā)一種既能阻擋外界極端熱的入侵,又能通過(guò)汗液調(diào)控來(lái)緩解人體過(guò)熱的防護(hù)服。

在自然界中,駝峰是駱駝獨(dú)有的一種近乎完美的保護(hù)屏障,能夠長(zhǎng)時(shí)間避免駱駝受沙漠白天極端熱環(huán)境的影響。

駝峰內(nèi)部脂肪的隔熱性可抑制外界熱量的輸入,同時(shí),其周?chē)植嫉暮瓜偻ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)汗液流動(dòng)方向,能避免駱駝進(jìn)一步發(fā)生過(guò)熱現(xiàn)象。得益于此,駝峰中自然形成的內(nèi)部脂肪和汗腺集成功能,使得駱駝可以長(zhǎng)期生存在熾熱高溫的沙漠地區(qū)。

徐衛(wèi)林團(tuán)隊(duì)受駝峰結(jié)構(gòu)啟發(fā),課題組通過(guò)熱軋?zhí)幚砗统暡ê附樱瑢㈥嚵惺礁魺釂卧彤愋托疚ǖ勒显谝黄穑O(shè)計(jì)了一種具有仿駝峰結(jié)構(gòu)的層級(jí)織物。

與商用防護(hù)面料相比,該HHF的層級(jí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)賦予了防護(hù)服面外方向超低的導(dǎo)熱性,實(shí)現(xiàn)極端火災(zāi)環(huán)境中超高的熱防護(hù)性能。同時(shí),層級(jí)織物中耦合的異型芯吸通道賦予的單向?qū)窆δ埽蓪?shí)現(xiàn)人體所需的熱濕舒適性。模擬皮膚實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該仿生消防織物在極端條件下(80℃)的底部溫度和相對(duì)濕度,分別比傳統(tǒng)消防服低20.6℃和13.6%。

據(jù)悉,上述研究成果主要用于在極端環(huán)境中,實(shí)現(xiàn)對(duì)人體防護(hù)的同時(shí),解決人體對(duì)散熱的需求,有望提升防護(hù)性能和工作效率。

關(guān)鍵詞: 防護(hù)性能 武漢紡織大學(xué) 工作效率 加工技術(shù) 復(fù)合結(jié)構(gòu)

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