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)
浙江如何让城乡百姓“住有宜居”?******
图为临平门户客厅艺尚小镇城市新区风貌样板区。浙江省风貌办供图
中新网杭州1月9日电(张煜欢)近五年来,浙江全省城镇化水平稳步提升,城乡融合不断加快,常住人口城镇化率达73%;城镇人均住房面积增长至47.9平方米,城镇住房保障受益覆盖率达22.6%;率先在省域层面实现生活垃圾“零增长、零填埋”,率先全面、全域完成小城镇环境综合整治……
9日,浙江全省住房和城乡建设工作会议在杭州举行,一份有关“安居”的成绩单也随之发布。记者从会上了解到,该省目标今年新增未来社区300个以上,未来乡村200个以上,打造人民幸福美好家园,让更多人实现从住有所居到住有安居再到住有宜居的“安居梦”。
为人民群众安居托底、增进民生福祉是共同富裕的应有之义。浙江省住房和城乡建设厅党组书记、厅长应柏平在会上介绍,过去一年,该省谋划确定“1+3+n”目标任务,打造1项省级重大标志性成果、形成3项省级突破性抓手、推进n项重点工作。该省已累计开展六批783个未来社区创建,完成两批共108个未来社区验收;推进212个城乡风貌样板区试点建设,公布三批111个城乡风貌样板区。
与此同时,该省城乡人居环境品质全面提升,去年浙江新通车城市快速路120公里,整治起伏道路500公里、“桥头跳车”桥梁316座;开工改造城镇老旧小区616个,新增设区市主城区停车位12.3万个,新建城市地下综合管廊23.8公里;新增国家级传统村落65个。建成各类绿道2050公里。
“如何从安居这个基点出发,以完善社区功能为切入口,全省域推进以人为核心的现代化基本单元建设,探索形成一整套从好小区到好社区、从好社区到好城区的路径模式,打造人民幸福美好家园,是住建领域扎实推动共同富裕的新命题。”应柏平说。
会议现场。浙江省住房和城乡建设厅供图
他表示,居住条件是人民生活富裕的重要指标,如何加快推动“让人民群众住有所居”向“更舒适的居住条件”转变,事关人民群众美好生活,事关经济社会发展大局。“新征程上,我们要以实现住有所居、住有安居、住有宜居为梯次愿景,加快建立多主体供给、多渠道保障、租购并举的住房制度,着力提升住房居住品质,更好满足多元化居住需求。”
未来社区方面,今年该省将完善“普惠型+引领型”社区建设标准和全域未来社区试点建设要求,推广单元化更新建设模式,在部分街道或区域推动实现全域覆盖。目标全年新增未来社区300个以上,累计突破1000个,建成150个以上;完成600个以上城乡社区“一老一小”服务场景验收。未来乡村方面,该省目标全年新增未来乡村200个以上。
在城乡风貌整治提升方面,浙江目标全年建成50个城市风貌样板区、30个县域风貌样板区,从中择优公布20个“新时代富春山居图城市样板区”、10个“新时代富春山居图县域样板区”,努力实现“城市让生活更美好、乡村让人们更向往、住房让百姓更满意”。