天天新消息丨我國科研人員設計新型層級織物?兼顧熱防護和熱濕管理

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2月15日，記者從武漢紡織大學獲悉，該校省部共建紡織新材料與先進加工技術國家重點實驗室徐衛林院士團隊受駝峰啟發，通過層級復合結構和單向導濕織物設計，研發出一種具有仿駝峰結構的層級織物(HHF)，解決了長期以來個人熱防護和熱濕舒適管理難以兼容的難題。

武漢紡織大學供圖

據介紹，上述相關研究成果日前在材料領域國際頂級期刊《先進功能材料》上發表。

防護服作為消防員在極端火災環境中保障生命健康的重要屏障，因長時間高溫環境及高強度工作，人體產生的大量汗液將直接影響個人的健康和工作效率。目前，市面上的商業防護面料往往致力于單一熱防護性能提升，在熱濕舒適方面缺乏有效調控。

因此，亟需開發一種既能阻擋外界極端熱的入侵，又能通過汗液調控來緩解人體過熱的防護服。

在自然界中，駝峰是駱駝獨有的一種近乎完美的保護屏障，能夠長時間避免駱駝受沙漠白天極端熱環境的影響。

駝峰內部脂肪的隔熱性可抑制外界熱量的輸入，同時，其周圍分布的汗腺通過調節汗液流動方向，能避免駱駝進一步發生過熱現象。得益于此，駝峰中自然形成的內部脂肪和汗腺集成功能，使得駱駝可以長期生存在熾熱高溫的沙漠地區。

徐衛林團隊受駝峰結構啟發，課題組通過熱軋處理和超聲波焊接，將陣列式隔熱單元和異型芯吸通道整合在一起，設計了一種具有仿駝峰結構的層級織物。

與商用防護面料相比，該HHF的層級結構設計賦予了防護服面外方向超低的導熱性，實現極端火災環境中超高的熱防護性能。同時，層級織物中耦合的異型芯吸通道賦予的單向導濕功能，可實現人體所需的熱濕舒適性。模擬皮膚實驗結果表明，該仿生消防織物在極端條件下(80℃)的底部溫度和相對濕度，分別比傳統消防服低20.6℃和13.6%。

據悉，上述研究成果主要用于在極端環境中，實現對人體防護的同時，解決人體對散熱的需求，有望提升防護性能和工作效率。

關鍵詞： 防護性能 武漢紡織大學 工作效率 加工技術 復合結構