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)
相关企业借势热推,消毒家电会成行业新机遇吗?******
羊城晚报记者 黄婷
连日来,随着新冠病毒感染调整为“乙类乙管”,家庭和个人的健康防护显得至关重要。而家庭里最有可能残存新冠病毒的位置是冰箱。一连串话题引发热议,也推动了一些冰箱厂商对于杀灭新冠病毒技术的研发和推广。
行业掀起营销热潮
此前,南方医科大学第五附属医院感染管理科主任向东明在受访时建议,如果有家庭成员未感染新冠病毒的,或者家中常有客人来访的,应该对冰箱进行清洁。新冠病毒在潮湿、低温的环境中存活时间较长,可能在冰箱里长期存活,未被感染的人员可能会通过冰箱接触到活的新冠病毒。
在冰箱消毒备受关注的同时,记者留意到,不少冰箱品牌掀起一波“灭新冠冰箱”和健康冰箱的营销热潮。
如长虹旗下的品牌美菱新上市了杀新冠冰箱产品,据介绍,其原理与酒精、消毒机杀灭新冠病毒类似,都是利用一定浓度的消毒物质破坏新冠病毒的蛋白质外壳。美菱技术相关负责人表示:“美菱灭毒装置安全环保高效广谱,内置特有高分子缓释凝胶,能够持久释放高效新生态原子氧,杀灭及阻断细菌、病毒等微生物蛋白质合成,能够全空间高效灭杀新冠病毒等多种病毒。”容声冰箱也借势宣传,称其应用于多款冰箱产品的AI离子除菌技术也可以全面高效去除冰箱内的新冠病毒。容声冰箱技术工程师介绍,该技术通过在数秒内脉冲电离释放出数百万负离子,实时主动地全方位、主动消灭各种病毒,甚至直接摧毁病毒的蛋白质外壳,发挥高效除菌杀毒的作用。
是否行业升级机遇?
记者了解到,美菱和容声的上述冰箱技术及产品,均获得第三方检测机构的认证。据称,美菱“杀新冠冰箱”的灭毒装置已通过北京中析研究所认证。报告显示,美菱灭毒装置作用10分钟后,可以有效灭杀冷藏/冷冻箱物体表面的105.6TCID50新型冠状病毒,灭杀率高达99.9%。而容声的上述技术模块于2021年2月取得欧洲知名权威检测机构Texcell检测报告,认定其对于新冠病毒的去除率高达99.998%。
美菱还于1月5日透露,将向全行业无偿转让冰箱杀新冠技术,携手同行一起制造更多健康产品,惠及整个产业的科技创新发展;并推出冰箱灭新冠行动。
值得探讨的是,杀灭新冠病毒的冰箱产品,能否成为冰箱行业复苏的新机遇?
在刚刚过去的2022年,外需收缩和内部疫情影响打乱了冰箱行业原本就不乐观的市场走势,使得行业规模增长继续承压。行业咨询机构奥维云网(AVC)全渠道推总数据显示,2022年冰箱市场零售量为2988万台,同比下滑6.3%;零售额926亿元,同比下降4.7%。
奥维云网报告提到,后疫情时代,消费者健康防护意识显著提升,囤货存储、精细化存储及健康化存储需求更加迫切,为冰箱的大容积升级趋势提供了有力支撑。
实际上,在疫情前,冰箱行业内较受关注的是冰箱的杀菌与抗菌功能,但由于标准体系不完善,市场相对混乱,给消费者的选购带来了困扰,随着首个家用杀菌电冰箱标准的发布,冰箱杀菌功能得到界定。
性能宣传亟待规范
随着消毒类家电的走红,部分企业对消毒性能的宣传亟待规范。记者查阅相关标准发现,《家用及类似用途电器的抗病毒、除病毒功能通用技术要求及试验方法》团体标准已于2020年6月开始实施,该标准主要从除病毒通用方法进行规范,并对各个类型的家电除病毒方法进行细分,起到快速弥补行业标准空白的作用。不过,团体标准仍属于小范围内制定的标准,亟待更加权威和科学的标准来引导行业发展。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)