把科技穿在身上,既有温度也有风度******
仿造鹅绒、碳纳米管加热膜、人体红外反射材料……
把科技穿在身上,既有温度也有风度
在刚刚过去的春节假期,受寒潮天气影响,全国部分地区气温大幅下降,处于“速冻”模式中。
来自中央气象台的信息,节日期间,我国东北、华北部分地区,气温创今冬新低,黑龙江省漠河市最低温度甚至跌至零下53摄氏度。
为了防寒,连不少“要风度、不要温度”的年轻人,都穿上了厚实的外套。
不过,想御寒保暖,不必非要把自己裹成“粽子”。如今,用在冬衣上的“黑科技”能够帮助人们“既有风度、也有温度”。
“人体热量的散失是由于热传递造成的,热传递有3种基本方式:传导、对流和辐射。”天津工业大学纺织科学与工程学院高级工程师、博士生导师夏兆鹏在接受科技日报记者采访时介绍道,为了达到保温效果,在设计上冬季防寒衣物要尽一切可能减少热量经由这3种途径流失,冬季保暖材料及保暖服装也都是围绕着这一原理进行研发和设计的。
仿造鹅绒:
即使被浸湿也能实现保暖效果
“冬天人体与外部低温环境间存在巨大温差,这就造成热传导,即热量会从温度高的地方传导到温度低的地方。如果在衣服中加入低导热系数的高蓬松保暖填充物,就可以阻止热传导,进而减少人体热量散失,达到保暖的目的。”夏兆鹏介绍道,这类保暖填充物主要起阻隔热传导的作用,目前比较常见的天然材料有棉、毛、羽绒等,比较常见的化学纤维材料有中空涤纶、喷胶棉等。
与传统保暖填充材料相比,近年来出现了一些新型保暖填充材料,其中具有代表性的就是仿鹅绒结构高保暖絮片。这种填充材料不仅保暖性强、轻便,而且在潮湿的环境下依旧可以持续保暖。在2022年北京冬季奥运会上,中国运动员的防寒服中就用这种仿鹅绒结构高保暖絮片作为填充材料,其在完全浸湿的条件下仍然能够达到98%的保暖率。
“仿鹅绒结构高保暖絮片的主要成分是与鹅绒纤维直径长度相差不大的仿造鹅绒,同时混入远红外涤纶和热熔涤纶。”夏兆鹏解释,其中仿造鹅绒以中空涤纶和Y形涤纶为主体,这两种涤纶可以最大限度地储存静止空气,而静止空气可以较好地保存热量。此外,即使是在被水浸湿的情况下,中空涤纶和Y形涤纶依然可以储存一定的静止空气。
仿鹅绒结构高保暖絮片能够克服天然鹅绒显臃肿、有异味、易跑绒和价格高等缺点,同时具有超轻、超薄、湿态保暖、高蓬松度等特点,而且洗涤后回弹性好、不缩水、保暖率不降低。
碳纳米管加热膜:
通电即发热,温度可调控
采用加热材料制作的电热服是国内外研究最多的冬季服装之一。
“常见的加热材料有镍铬加热丝、复合加热丝、碳纤维加热丝、碳纳米管加热膜等,这些材料被内置于衣服中制成电热服,当电热服连上充电设备后,电流经过衣服内部的加热材料就会产生热量,仿佛把电热毯披在身上。”夏兆鹏介绍,除此之外,该类衣服还内置了传感器,通过蓝牙即可实现对衣服的智能控温,用户只需要下载一个App,就可以用手机随时调整衣服的温度。
其中,碳纳米管加热膜作为控温加热系统中的重要元件,具有非常好的应用前景。“碳纳米管加热膜可以反复水洗,耐弯折次数达到10万次以上,而且薄膜厚度约为几十微米,具有非常好的柔性,发热效率大于65%。”夏兆鹏补充道。
除此之外,价格相对便宜的金属丝线性加热元件,如镍铬加热丝、复合加热丝等,也是加热“能手”。
“金属丝类材料具有高导电性、良好的电加热性能,且具有传感、电磁屏蔽等性能。以复合加热丝为例,其是在金属丝中添加了钼,既减少了金属的氧化,同时还可以提高金属电加热元件的耐用性。”夏兆鹏介绍道,将含有钼的金属丝,通过冷拉伸工艺变成微米级金属微丝,使其由金属丝转变为纤维。该纤维可以与聚酯纱线混纺制备成纱线,用其制作出的织物具有导电性。
相较普通导电织物,这种导电织物的柔性及舒适性都有所提升。“其柔性及形态与传统纤维及纱线十分接近,舒适性也得到提升。”夏兆鹏表示,不过,这类制衣材料仍然存在不耐长时间水洗、比较重等缺点。
人体红外反射材料:
人体热辐射反射率可达60%
红外热辐射是人体热量损失的另一种形式,传统纺织品的红外辐射率高、热量损失快,有研究指出棉花不可避免地会以中红外形式辐射出人体50%以上的热量。而人体红外反射材料则可以通过将人体发出的红外波反射回人体的方式减少红外热辐射损失,以达到保暖的效果。
“人体红外反射材料多数由金属颗粒构成,这些颗粒以一种微结构形式存在,将此材料附在织物上,便形成了红外波反射层。该反射层可以把人体辐射的大部分红外波都反射回来,从而达到保温效果。”夏兆鹏补充道。
“人体红外反射材料通常被用来制作冬装外衣的内衬,一般其人体热辐射反射率可以达到60%,提高服装防寒保暖效果比较明显。”夏兆鹏表示,不过,如果长时间处在超低温环境下,由于人体辐射的热量有限,因此该材料或无法达到理想的保暖效果。
聚四氟乙烯微孔膜:
低温环境下既透气又防水
冬季户外可能会出现下雨、降雪、霜冻等天气,通过高密防水层阻挡雨、雪、霜的侵入,可避免因衣物内层保暖材料被浸湿而导致保暖系数降低、保暖效率下降甚至失效。
“防水材料是在高密织物外面附上一层聚四氟乙烯微孔膜、水性聚氨酯膜或者聚氨酯膜。”夏兆鹏解释道,聚四氟乙烯微孔膜每平方厘米有十多亿个孔,在低温环境下,这些孔洞的开孔率可以达到80%。该孔的直径比水蒸气分子的直径大700倍,因此人体产生的汗蒸汽可以从中通过,从而保持衣服的透气性。聚四氟乙烯微孔膜上孔的直径比一般水的直径小很多倍,因此外面的液态水无法通过,从而达到了防水的目的。(科技日报 记者 陈 曦)
央视快评:坚定信心、抖擞精神 齐心协力加油干******
【央视快评】坚定信心、抖擞精神 齐心协力加油干
1月18日,在中华民族传统节日春节即将到来之际,习近平总书记通过视频连线看望慰问基层干部群众,向全国各族人民致以新春的美好祝福,祝各族人民身体健康、阖家幸福、事业进步、兔年吉祥!祝愿伟大祖国繁荣昌盛、国泰民安!
在与各地基层干部群众视频连线过程中,习近平总书记嘘寒问暖、关怀切切,令人动容!人民领袖始终把人民放在心中最高位置,心怀家国、躬身为民,温暖人心、催人奋进。
千头万绪的事,说到底是千家万户的事。每逢春节前夕,习近平总书记总要专门看望慰问干部群众。从集中连片深度贫困地区到乡村振兴广阔新天地,从受灾困难群众的新居所到百姓购置年货的街道、超市,从历史文化古城到少数民族村寨,总书记同基层干部群众拉家常、迎新春、话未来,心系民生冷暖、情牵万家灯火,充分彰显了“我将无我,不负人民”的为民情怀。
从实地调研到视频连线,变化的是形式,不变的是爱民初心。人民领袖的心始终同全国各族人民的心连在一起。此次通过视频连线,习近平总书记了解了黑龙江、福建、新疆、河南、北京、四川多地基层运行情况,与医务人员、老年朋友、企业员工、商户等亲切交流,对疫情防控、养老、春运、乡村振兴等作出重要指示。深切的牵挂、谆谆的嘱托,令广大基层干部群众深受鼓舞,为我们奋进新征程指明了前进方向。
一元复始,万象更新。新的一年,我们要牢记总书记的嘱托,全面贯彻落实党的二十大精神,开好局、起好步。要落实好新阶段疫情防控各项举措,进一步扩充医疗资源,保障好群众的就医用药需求,着力做好重症救治的应对准备,加强农村老幼病残孕等重点人群医疗保障,确保农村地区平稳转段,群众平安过年。要坚持稳中求进工作总基调,突出做好稳增长、稳就业、稳物价工作,确保产业链供应链安全稳定,全力做好煤电油气保供稳价工作,确保经济社会发展用能需求,提升保通保畅能力,确保重点物资运输畅通有序。要全面落实以人民为中心的发展思想,着力保障和改善民生,紧紧抓住人民最关心最直接最现实的利益问题,关注衣食住行等方面的困难,回应养老、医疗等方面的诉求,想人民之所想,行人民之所嘱,把惠及百姓的各项工作做实做细,让发展成果更多更公平惠及全体人民,扎实推进共同富裕。
蓝图绘就号角响,正是大展宏图时。癸卯兔年将至,让我们更加紧密地团结在以习近平同志为核心的党中央周围,坚定信心、抖擞精神,脚踏实地、久久为功,齐心协力加油干,风雨无阻向前行,在新的一年里有更大作为、更大收获。
央视评论员
(文图:赵筱尘 巫邓炎)