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)
岁末年初华侨华人爱心善举温暖“第二故乡”******
中新社北京1月2日电 (记者 吴侃)岁末年初,世界各国的华侨华人在当地开展不同形式的爱心捐助活动,这些善举承载了华侨华人对“第二故乡”的关爱和责任,也向当地民众传递了祝福和暖意。
日前,9辆大卡车载着近60吨的抗旱赈灾物资,从肯尼亚首都内罗毕驶向受旱灾影响严重的马瓜尼郡(Makueni),这批物资由肯尼亚华侨华人捐赠,包括玉米面、小麦面、豆类、食用油、食盐等,将帮助当地2500户家庭度过艰难时期。
受连续多个雨季降雨量不足影响,肯尼亚正在经历40年来最严重的干旱,农业生产受到严重打击,大量牲畜和野生动物死亡。肯尼亚华侨华人联合会会长高玮接受记者采访时说:“去年11月初,我们与肯尼亚中华总商会联合14家在肯华侨华人社团,向旅肯同胞和在肯中资企业发起募捐,两周多时间共筹集到超过794万肯尼亚先令,这些善款全部用于购买灾区急需的食品物资。”
“记得那天马瓜尼郡的捐赠现场来了4000多名灾民,他们看到我们的到来非常激动,纷纷向我们竖起大拇指。”高玮说,英文中有一句谚语“A friend in need is a friend in deed”,翻译成中文就是“患难见真情”,我们在肯尼亚创业和生活,这里是我们的“第二故乡”,我们向当地民众伸出援助之手,帮助他们战胜饥荒,这是我们的责任也是义务,是回报也是感恩。
肯尼亚副总统办公室主任麦克戈耶在捐赠现场向肯尼亚华人表示了感谢,他说:“华人移民自发筹备善款购买物资,他们的行为令人感动,也为所有移民群体树立了榜样。”
在阿根廷布宜诺斯艾利斯,新年前夕,阿根廷华人义工协会的义工们为了爱心捐赠活动忙碌着,他们到布市13区区公所、布市中国城疫苗接种点,为工作人员送去爱心礼包;圣诞节前夜,华人义工来到布市大街小巷,将礼包发放给流落街头无家可归的人们。
据阿根廷华人义工协会副会长陈铭介绍:“华人义工团队自成立以来就组织各种帮扶活动,我们也多次前往贫民窟、孤儿院、养老院等开展捐助。此次的爱心礼包由阿根廷华文教育基金会、诚信工作室等出资,华人义工协会采购分发,希望把这份来自华人的温暖祝福传递给当地民众。”
阿根廷华侨华人的捐赠活动也获得了布市13区区长佛罗伦萨斯·卡维诺的肯定,他表示:“疫情发生以来阿根廷华文教育基金会和阿根廷华人义工协会多次捐赠食物和防疫物资给13区政府,华人移民积极回馈当地社会的行动值得赞赏。”
在意大利罗马,罗马华助中心和意大利青田同乡总会的成员们日前来到意大利慈善机构“圣艾智德团体”,捐赠了鞋子、帽子、袜子等2万件衣物,帮助生活困难的人们温暖过冬。
“近年来罗马华助中心已多次向意大利慈善机构捐赠。”罗马华助中心主任徐孟圣说,中华民族自古就有扶危济困、乐善好施的优良传统,我们海外侨胞应当传承和弘扬传统美德,提升华人良好的形象。
近日,坦桑尼亚中华福建同乡会的侨胞们来到当地的两家福利院,给孩子们带来了大米、面粉、饮料、水果、衣服、书包等食品和物资,这是同乡会今年第三次拜访孤儿院,孩子们看到他们就像见到老朋友,露出灿烂的笑容。
坦桑尼亚中华福建同乡会会长陈勇说:“此次活动得到了同乡会成员的鼎力支持,坦桑尼亚中华福建同乡会自成立以来一直热心社会公益事业,与其他在坦的华人社团一道积极回馈当地社会,展示了在坦华人热心公益的形象和回馈社会的热情,希望这些物资能为孤儿院的儿童带来一些温暖。”(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)