科技日報記者 吳純新 通訊員 鄭婷

皮膚是人體表面直接與外界環(huán)境相接觸的組織，具備防護、調(diào)節(jié)體溫、新陳代謝等功能，但生活中卻時常受損。

千絲萬縷織成一塊布，可保暖御寒，也能成人之美。

人類制造出衣物，在人體皮膚與環(huán)境之間構(gòu)筑一道屏障，保證人體健康、舒適。從麻棉絲綢裁剪衣物，到精心聚合、編織纖維，“穿衣”不再是一件家常事，成為實驗室新寵。

最“懂”你的衣服來了

生活中，蟲蟻叮咬、強烈紫外線輻射都會造成皮膚不適，甚至引發(fā)身體機能受損。當外界寒冷、高溫環(huán)境超越皮膚對人體溫度調(diào)節(jié)限度時，還會造成中暑、肢體凍傷、風(fēng)濕病等傷害。

伴隨戶外運動流行和特殊作業(yè)環(huán)境需求增大，對織物透氣性、透濕性以及保暖性等性能要求越來越高。

體表溫度、濕度變化都會對人體舒適性產(chǎn)生一定影響，如何最大限度提高服裝對人體舒適性的調(diào)節(jié)功能，成為當前紡織品領(lǐng)域關(guān)注的重點問題。

基于此，武漢紡織大學(xué)技術(shù)研究院教授王棟團隊從高分子鏈結(jié)構(gòu)設(shè)計出發(fā)，研發(fā)出新型具有熱濕調(diào)控功能的纖維，生產(chǎn)成本低、舒適性好、可穿戴的智能纖維面料。

首先通過在聚酯纖維中添加光熱轉(zhuǎn)換納米陶瓷顆粒，使得纖維材料具有光熱蓄能功能，制備出高效光熱轉(zhuǎn)換發(fā)熱聚酯纖維，經(jīng)模擬人體著衣環(huán)境實驗，光熱轉(zhuǎn)換纖維顯示出較好的保溫性能。從市場反饋情況看，該纖維產(chǎn)品具有良好的商業(yè)前景，目前，相關(guān)成果已在中國石化儀征化纖建立千噸級生產(chǎn)線。

該團隊制備的智能聚酯纖維織物能根據(jù)人體微環(huán)境的溫度和濕度變化，智能調(diào)節(jié)織物的孔隙率。這種織物在干燥寒冷環(huán)境下，織物結(jié)構(gòu)較為緊密，孔隙率較低，可以阻擋人體熱量和濕氣散失，達到保溫保濕目的；當織物處于潮濕悶熱環(huán)境下，織物結(jié)構(gòu)會變得疏松，其孔隙率增大，促進人體的熱量和濕氣快速透過，達到干爽舒適目的。

王棟表示，這種主動根據(jù)微氣候溫濕度的變化自動對織物孔隙進行調(diào)節(jié)的手段，開創(chuàng)了一種全新人體熱濕舒適性解決方案，這項成果不僅能夠極大促進功能紡織品理念升級，還有望替代目前的熱濕管理紡織品，成為新一代廣泛應(yīng)用的智能紡織品。目前，該成果已實現(xiàn)中試生產(chǎn)，針織面料通過市場驗證并取得良好評價。

智能織物讓生活更美好

“千變?nèi)f化一根絲，很多領(lǐng)域都能看到纖維材料的身影?！蓖鯒澣缡钦f，紡織材料柔軟，有彈性，當直徑達到納米級時，暴露出來的面積就大，表面有用的物質(zhì)就可最大程度地發(fā)揮作用。

一塊布如何發(fā)揮最大功用？

在王棟看來，如果組成這塊布的纖維足夠細，那它既可是耐熱防火的消防制服，也可是抗菌殺菌的防護材料，還能是感知病人身體狀況的傳感器、制作精密儀器所需要的過濾部件。

早在十萬年前，人類開始制造衣物，逐步從棉、毛、絲、麻等天然纖維到人造纖維，人們已經(jīng)能成熟地加工出各種不同組織結(jié)構(gòu)的機織物、針織物面料。

在科研人員手中，未來“科技布”是啥樣？溫度可調(diào)，濕度自控，還能感知身體細微變化，穿衣搭配也從視覺審美變成技術(shù)活了。

隨著生活水平提高，消費者對服裝需求更加系統(tǒng)全面，穿著舒適性成為大部分消費者首要關(guān)注因素。

“如果調(diào)控水和油的比例和混合力，使得油在水中變成一根細長的線狀，冷卻之后去掉水，就能獲得一‘根’油?！蓖鯒澖榻B，根據(jù)這個方法，滌綸、尼龍等市面上常見的紡織材料可以制作成納米纖維，該技術(shù)在紡織行業(yè)并不常見。

由此，團隊提出不同于傳統(tǒng)溶液相轉(zhuǎn)化法制造精密過濾材料的研究思路。發(fā)明“多相熔融共混相分離成纖”及梯度覆膜技術(shù)，可綠色宏量制造出適用于聚合物納米纖維涂層膜材料。

目前，這一成果已建成國際首條年產(chǎn)500萬平方米的納米纖維梯度膜材料生產(chǎn)線，實現(xiàn)精密過濾分離材料國產(chǎn)化，廣泛應(yīng)用在醫(yī)療健康、能源化工及微電子制造等領(lǐng)域。

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