天天新消息丨我國科研人員設(shè)計(jì)新型層級織物?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)，通過層級復(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)的層級織物(HHF)，解決了長期以來個(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)域國際頂級期刊《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，亟需開發(fā)一種既能阻擋外界極端熱的入侵，又能通過汗液調(diào)控來緩解人體過熱的防護(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)，其周圍分布的汗腺通過調(diào)節(jié)汗液流動方向，能避免駱駝進(jìn)一步發(fā)生過熱現(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)，課題組通過熱軋?zhí)幚砗统暡ê附?，將陣列式隔熱單元和異型芯吸通道整合在一起，設(shè)計(jì)了一種具有仿駝峰結(jié)構(gòu)的層級織物。

與商用防護(hù)面料相比，該HHF的層級結(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)，層級織物中耦合的異型芯吸通道賦予的單向?qū)窆δ?，可?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)對人體防護(hù)的同時(shí)，解決人體對散熱的需求，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)