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)
【新时代新征程新伟业】一亩油茶开起大别山“绿色银行”******
中新网信阳12月28日电 题:一亩油茶开起大别山“绿色银行”
作者 阚力 盛鹏
房前屋后一亩油茶,是大别山革命老区豫南光山县的油茶种植现状。如今,油茶连点成片如一座“绿色银行”,逐步成为大别山区的致富密码。
油茶作为木本油料植物,有较高的经济价值。2022年中央一号文件明确,支持扩大油茶种植面积,改造提升低产林。被授予“中国油茶之乡”的光山县,已将油茶产业发展成当地农民致富增收的重要渠道之一。
图为司马光油茶园漫山遍野的油茶树。(资料图) 盛鹏 摄冬日静谧的光山县司马光油茶园,几名工人正忙着修剪老枝,管护茶园。
“在茶园一个月收入3000块钱,加上自己种的油茶,一年能有五六万块钱收入!”近年来,在茶园就业的村民黄友德也响应了“房前屋后一亩茶”全民油茶计划,种植了20多亩油茶。
在当地,流行“一亩油茶百斤油,又娶媳妇又盖楼”这样一句顺口溜。如今,像黄友德一样,依靠油茶盖楼又致富的光山人越来越多。
图为司马光油茶园。(资料图) 盛鹏 摄截至目前,光山县油茶种植总面积近30万亩,从事油茶产业的专业合作社超百家,带动近30万农民增收致富。
那么,为何有如此之多村民种油茶呢?
在光山谈起油茶,人们就会提及陈世法。2008年,在外打拼半生的他,回到家乡,承包荒山,推广油茶种植。
地处丘陵的光山县,气候宜人、光照充足,适宜油茶树生长,虽然有着得天独厚的条件。但油茶产业投资大、见效慢,陈世法选择返乡从事这一产业,也让很多人不解。
不过,陈世法也有自己的“小算盘”:“油茶树回报期长,结果期长达80年,既能见到经济效益还能绿化荒山野坡,是一年栽种多年收益的‘绿色银行’。”
说干就干。陈世法承包了光山县槐店乡的万亩荒坡,成了当地种油茶的“领头羊”。如今,他承包的这片荒坡也就是声名远播的“司马光油茶园”。同时,他还以“联兴”为名,注册了河南省联兴油茶公司,自任董事长。
图为冬季的司马光油茶园。(资料图) 盛鹏 摄走进“联兴”油茶加工厂,机器的轰鸣和工人的忙碌。正忙着灌装山茶油的工人说,“油茶籽10月底前完成了采摘入库,提炼的茶油正在加紧封装,春节前是销售旺季。”
“司马光油茶园通过油茶种植、生产加工,实现年产值近亿元,带动周边群众就业增收。”陈世法说,该公司以“公司+基地+农户”的模式,发展油茶3万亩,实现产业全链条一体化,同时开发出茶油系列化妆品,提升了油茶附加值。
一人致富不算富,众人拾柴火焰高。伴随着油茶产业的发展,光山县涌现了蓝天、联兴、诚信等一批油茶种植龙头企业。
光山县诚信实业公司总经理陈勇表示,目前,他们正在以油茶为载体,扩大油茶种植规模,发展油茶观光休闲旅游,构建油茶一、二、三产业融合体。
据光山县林业和茶产业局相关负责人介绍,近年来,该县组建了产业联盟,引导油茶产业健康发展;培育“司马光”“联兴”“全家福”等油茶品牌,启动了“光山油茶”地理标识品牌创建,把油茶产业融入“一带一路”建设,推动油茶企业“走出去”。
近些年,油茶产业的大力发展,不仅给光山县带来经济效益,也带来了生态和社会效益。通过油茶种植的带动,该县以杉木为主的用材林面积达28.8万亩,昔日的荒山披上“绿装”,一批山区农民端起了“绿饭碗”,吃上了“生态饭”。
“到2025年,全县新增油茶种植面积10万亩,建设现代油茶产业示范园1万亩,带动10万农户种油茶,户均增收5000元,全力打造中国油茶北缘强县。”光山县林业和茶产业局局长金作银信心满满地说。(完)
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