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东华大学:受植物蒸腾作用启发研究出吸湿凉爽功能性纺织品

时间:2021-03-10 08:10 来源: 作者: 点击:

  跟着生活水平的不断提高,人们关于服装的舒适性与功用性要求越来越高。人在运动进程中会发生很多的热,若不能及时排出,则会发生黏腻等不适感。人体的散热主要以汗液蒸腾以及织物表里热传导等方法进行,因而,具有吸湿排汗、凉快功用的纺织品需求量逐年添加。

  但是,织物快速的汗液蒸腾依赖于彼此贯穿的毛细孔隙,高效的表里导热则需求细密结构,两者的优化平衡存在抵触。现在开发的舒适功用纺织面料一般比较侧重于吸湿导湿才能而疏忽了散热功用,因而兼具吸湿凉快功用的纺织品开发具有重要意义。

  经过数百万年的天然进化,植物具有了一种最优化的水分传输与热量发出方法——蒸腾作用,经过维管安排和叶脉体系的多级分叉网络,植物能够获得所需的营养物质、水分并与外界进行热量交流。

  经过比较能够发现,植物蒸腾作用和吸湿凉快纺织品的作业原理是相通的。植物从地下罗致水分,经过维管与叶脉体系运送,促进营养的传递和水分蒸腾,防止高温损害;吸湿凉快纺织品从皮肤外表罗致汗液,经过纤维间的毛细孔隙快速传递蒸腾,给人体带来枯燥、凉快的微气候。因而,具有多级互连网络结构的纤维膜可成为多功用吸湿凉快纺织品的优化规划方向。

  近来,东华大学丁彬课题组根据仿生植物蒸腾作用成功制备了具有多级互连网孔结构的吸湿凉快纺织品。该织物是以聚氨酯/氮化硼纳米片(PU/BNNS)高导热取向纤维为资料,使用纤维间多级分叉的互通孔道,完成了反重力单项导湿与高效散热的功用。

  制备的吸湿凉快纺织品的单导游湿指数可达1072%,水分蒸腾速率可达0.36g/h,经过热红外摄像机能够直观地看出仿生PU/BNNS纤维膜与传统织物比较在干/湿条件下均表现出更好的散热功用。

  此外,在优化功用的基础上,该作业提出了根据多级互连网孔结构的导湿散热机制,为深化了解纤维资料多级连通孔道中的热湿输运供给了理论依据,为多功用吸湿凉快纺织品的规划与开发供给了学习。

  相关效果以“A Biomimetic Transpiration Textile for Highly Efficient Personal Drying and Cooling”为题,宣布在Advanced Functional Materials。