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    調溫服裝:穿在身上的“空調”

    作者:網絡管理中心瀏覽次數: 日期:2017年8月21日 15:12

    “天涼了,多穿件衣服。”“熱了,減一件衣裳。”這是很普通的生活常識,不過,您恐怕還不知道,這個簡單的常識在不久的將來會被一項全新的技術所顛覆。未來,不管一年四季變化如何,我們不一定要加減衣服,而很有可能只穿一件就能適應一整年的溫度變化。也許有讀者會說,那不就是保暖內衣之類的東西嗎?現在市場上早有了。不是那種。今天要介紹的這件衣服并不普通,它是用特殊纖維材料制成的調溫服裝,能根據冷暖產生雙向變化。調溫纖維服裝是什么樣的呢?除了溫度調節功能之外,它的外觀以及內部結構與普通服裝還有什么不同呢?為了解開這些疑問,記者近日走訪了成功研發這項技術的天津工業大學材料院。

     

    對于調溫纖維服裝的研制,源于一個很偶然的想法

    上世紀九十年代初,國內的保暖服裝產品眾多,在工大材料學院任教的張興祥教授想,服裝光能保暖恐怕是不夠的,在我們的實際生活中,室內和戶外的溫度差異很大,特別是冬季,穿著保暖服裝在外面覺得很暖和,可到了有暖氣的屋子里,熱起來,又不方便脫,可怎么辦呢?如果能夠研制出一種智能保溫材料,在環境溫度低時,自動調高衣服內溫度,環境溫度升高時,又能自動調低衣服內溫度,使衣服內溫度處于較舒適的范圍,又方便穿著,那該多好啊?

    會放熱吸熱的衣服材料

    當時,國內調溫材料研究尚處于一片空白。于是,張教授帶領的課題組經過研究,選取了一種材料,專業名稱叫做“相變材料”。這個詞在外行人看來很陌生,不過工大材料學院的韓娜老師為記者解釋得很直白:所謂“相變材料”,就是材料本身能夠吸收和釋放熱量,且在吸熱和放熱的過程中,材料本身還會“變身”。“變身”的過程很有意思,材料原來是固態,當外界溫度高于30℃時,材料就開始吸收外界的熱量,從固態“變身”成液態,同時,熱量就被材料吸收并“儲存”起來了,這個時候衣服內的溫度會降低,穿衣服的人也不會覺得熱了。而當冬季人們走到寒冷的室外,外界溫度低于20℃時,材料則開始放熱,材料本身又會從液態轉變回固態,而那些釋放出的熱量則通過衣服本身傳遞給人的身體,穿著這樣的衣服,自然會比穿著同樣厚度的普通衣服感覺更溫暖。

    據科學測試表明,人體感覺最舒適的皮膚溫度為33.4℃。如果身體任何部位的皮膚溫度與最舒適皮膚溫度之間的溫度差在■1.5℃至■3.0℃這個范圍內,人體就會感覺不冷不熱,但如果這個溫度差超過■4.5℃,人體將有或冷或熱的感覺。而用這種特殊材料制作的衣服,能夠保證把這個溫度差控制在■3℃左右,所以會讓穿著的人感到非常舒適。

    衣服里面塞膠囊

    不過,看到這里,有人可能會有疑問,既然材料吸收外界的熱量時會從固態“變身”成液態,那么,它難道不會從衣服里流出來嗎?這可不得了,穿著濕衣服多難受啊!如果是我,我可不買這樣遇熱會變濕的衣服。

    其實,咱們外行人的憂慮,人家專業研究人員早就想到了。在上世紀九十年代初,張興祥教授的課題組就開始研究如何既讓衣服可變溫,又不至于讓材料變成液態后把衣服“弄濕”。經過不懈努力,他們研發了一種叫做“微膠囊”的東西。大家都見過膠囊,只不過張教授他們做的“膠囊”比平時吃的藥物膠囊小多了,直徑只有一微米。膠囊的質地是一種樹脂聚合物,很堅韌,無論是外界升溫降溫,還是受到一定程度的擠壓都不會出現破裂,有了這層聚合物膠囊外衣的保護,就不用再擔心相變材料變成液態后流出來了。有了保護層,接下來要做的就是將成千上萬個小小的“微膠囊”摻入普通服裝纖維里,制成調溫纖維,用這樣的纖維織成面料,再經過裁剪做成衣服,就叫做調溫服裝了。

    宇航服家居服都用得著

    韓娜老師介紹,除了“微膠囊”技術之外,目前張興祥教授的課題組又研發出了一種“相變材料復合紡織”技術,這項技術不必先將相變材料制成“微膠囊”,而是在紡絲技術上做起“手腳”:一根細細的絲線中間有一個芯層,芯層中包裹著“相變材料”,而芯層之外則是普通的織物纖維,這樣一來,不但減少了制作“微膠囊”的工藝程序,提高了生產效率,還能降低成本,讓調溫服裝成為老百姓買得起的衣服。

    說到調溫材料的應用,真可謂前景廣闊,它可以與棉、麻、毛、絲等各類材料進行混紡,目前已經成功應用于宇航服、消防服的保溫層材料等特殊制造領域。除此之外,它還能應用于紅外線偽裝服的制造,衣服表面的溫度可以降到紅外線儀器無法感知的地步,于是,穿著這種偽裝服的士兵可以變成儀器探測不到的“隱形人”。而在民用服裝方面,調溫材料也可以應用于很多領域,比如高檔服裝的調溫內襯,還有內衣褲、帽子、手套等。

    試穿調溫外套,溫暖沒的說

    為了讓記者實際感受調溫服裝的神奇效果,韓娜老師拿來了一件試制調溫外套。乍看起來,外套和專賣店里賣的普通外套沒有什么差別,面料和里料用的都是普通的腈綸材質,不過,千萬不要小看這件外套,事實上,它的“玄機”就藏在夾層里。記者用手捏住衣服的一角,仔細感受著里面的填充物和普通的“絲棉填充物”到底有什么不同——調溫外套的夾層并不厚,感覺填充的調溫材料并不多,不過任憑記者的手怎樣感受,都只是覺得夾層里很柔軟,似乎摸不到什么“膠囊”形狀的東西。看到記者認真尋找的樣子,韓娜老師笑問:“你用手怎么能感覺到那么小的調溫膠囊呢?”經這樣一提醒,記者才恍然大悟,“微膠囊”直徑只有一微米,在顯微鏡下才能看得到——是記者犯了一次糊涂。

    接下來就是試穿了,韓娜老師說,廠家利用他們的調溫技術制作的這批衣服有三個尺碼,分別對應身高170厘米、180厘米和185厘米的成年人。而記者的身高只有160厘米,這三個尺碼都顯得大,所以,只能拿一件最小號的試穿。雖然衣服有些大,可記者覺得自己還是挺幸運,因為“天公作美”,記者試穿衣服時的天氣陰沉沉的,還刮著風,有些“倒春寒”的感覺,溫度很低,正好可以感受調溫服的神奇效果。

    調溫衣服穿在身上,分量很輕,拉上拉鏈之后,覺得里面很柔軟。可能是試穿之前記者沒穿自己的外套,只穿著單衣,身上冷得直起雞皮疙瘩,所以最初穿上調溫衣服的時候,并沒有馬上感受到那種溫暖的感覺。不過僅僅過了一兩分鐘時間,這種情況就得到了改觀,記者感覺后背開始有了絲絲暖意,接著就是身前也變得暖融融的了,看來,調溫衣服確實起到了釋放熱量的效果。在試穿的十幾分鐘時間里,這種暖和的感覺始終沒有消失。

    由于天氣較冷,室內外的溫度都不高,因此讓調溫衣服“降溫”的過程記者未能體驗到,略有點遺憾。但是高新科技帶來的奇妙體驗,記者卻親身感受到了,看來,像一些科幻電影講述的那種神奇的“未來服裝”,很快就能變為現實了。

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