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)
国铁集团:节后铁路春运累计发送旅客突破1亿人次******
中新网2月2日电 据中国国家铁路集团有限公司(以下简称国铁集团)消息,春节以来,铁路春运客流持续回升,1月22日至2月1日,全国铁路累计发送旅客1.02亿人次,同比增加3351万人次,增长48.7%,日均发送旅客931万人次,恢复至2019年春运同期的90%,其中1月26日至2月1日旅客发送量连续7天超千万人次,铁路运输安全平稳有序。
国铁集团客运部负责人介绍,节后春运,铁路部门更好统筹新阶段疫情防控和铁路春运重点工作,更好统筹发展和安全,全力以赴打好春运攻坚战,保障广大旅客平安、有序、温馨出行,努力让广大旅客春运体验更美好。
一是最大限度安排运力。根据客票预售情况和客票候补大数据,动态优化旅客列车开行方案,最大限度满足旅客返岗需求。针对成都、重庆、武汉、长沙、南宁、昆明至广州、深圳,哈尔滨至北京,兰州至乌鲁木齐等热门方向客流增加的情况,及时采取开行夜间高铁、动车组重联、增开临客、普速列车加挂车辆等多种措施,千方百计增加运力投放,节后日均开行旅客列车近9300列,比2019年同期增长了6.8%,全国铁路单日最高开行旅客列车10600余列,较2019年春运同期增长15%。同时,保持普速列车开行规模,开好公益性慢火车,努力满足旅客出行需求。
二是持续提升服务品质。针对节后四川、重庆、河南、湖南广西、陕西等地务工人员集中出行的情况,与地方政府、用工企业紧密联动,大力开行“点对点”务工专列,在进站、候车、检票、乘车等环节开辟专用通道和候车区域,提供全程服务,助力务工人员安全顺利返岗。加大餐饮、供水、保洁等旅途服务保障力度,继续落实好按年龄实行儿童优惠票、便捷中转换乘、网络订餐等便民利民惠民举措,加强老幼病残孕等重点旅客服务,持续提升旅客出行体验。优化旅客乘降组织,动态增加进出站通道数量,深入开展青年志愿者服务活动,强化与公交、地铁等市政交通接驳,打通旅客出行服务“最先一公里”和“最后一公里”。
三是保障健康安全出行。严格落实站车疫情防控措施,引导旅客有序分散进站候车,保持安全距离,做好站车通风消毒,积极推广无接触服务,加强旅行健康站车宣传提示,引导旅客全程佩戴口罩,加强自身健康防护,强化路地联防联控,有序做好应急处置工作,全力打造平安健康旅途。春节假期,国铁集团各级领导干部下沉春运一线,带领广大铁路职工加强调度指挥、线路巡查、设备检修等工作,积极应对大范围雨雪天气,有力保障了铁路春运安全和秩序。
该负责人指出,从目前铁路12306售票数据分析看,元宵节前后,务工流、学生流叠加,铁路春运客流仍将保持高位运行,部分地区客流高峰将超过2019年同期。铁路部门将根据客流需求,最大限度增加运力,加强旅客运输组织,科学有效应对大客流,在前期安排的基础上,日均再增加开行临客200余列。同时,提示广大旅客朋友,春运期间客流量大,请严格按照车票到发站乘车,加强自身健康防护,共同维护良好出行环境。在列车超员情况下,为保障运行安全,旅客列车将不办理旅客延长乘车服务,对于故意不按照票面到站下车,不符合继续乘车条件的旅客,列车工作人员将劝导其在就近的前方站下车。(中新财经)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)