用于人體熱管理的新型降溫紡織品：原理、設(shè)計和應(yīng)用

熱設(shè)計 2024-10-19

來源：Chemical Engineering Journal

原文：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.155729

01 背景介紹

在人類文明的進化過程中，人體對環(huán)境的適應(yīng)能力至關(guān)重要。特別是溫度的調(diào)節(jié)機制在人體的生理過程中起著至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)紡織品作為人體與環(huán)境之間的界面，在提供保暖和散熱方面發(fā)揮著重要作用，氣候變化、體育科學(xué)和醫(yī)療技術(shù)的進步使得人們越來越迫切地尋求更具創(chuàng)新性和更有效的方法來管理人體熱量。以人體及其局部環(huán)境為重點，基于先進紡織品的 PTM 正在成為實現(xiàn)人體熱舒適的有效且節(jié)能的方法。

隨著氣候變化和技術(shù)進步，對更加智能、有效的個人熱管理（PTM）的需求也愈發(fā)迫切。早期產(chǎn)品通過改善纖維材料的吸濕透氣性能實現(xiàn)降溫效果。隨著納米技術(shù)、微尺度結(jié)構(gòu)設(shè)計和功能添加劑的發(fā)展，現(xiàn)代降溫紡織品在透氣、吸濕、排汗性能、抑菌耐磨性能，甚至智能調(diào)溫等方面都有了顯著提升。但目前對個人降溫紡織品的全面總結(jié)與分析尚缺乏。

02 成果掠影

近日，天津工業(yè)大學(xué)樓靜文教授團隊介紹了先進紡織品在個人制冷熱管理方面的最新進展。降溫織物通過優(yōu)化人體的輻射、對流、蒸發(fā)和呼吸等體溫調(diào)節(jié)機制來提升舒適度。選擇合適的纖維材料、納米材料、聚合物材料、相變材料（PCM）和功能涂層材料可進一步增強降溫效果。織物結(jié)構(gòu)設(shè)計中的多孔結(jié)構(gòu)、纖維間距和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)直接影響舒適性和力學(xué)性能。本文還討論了降溫紡織品導(dǎo)熱性、透濕性和紅外發(fā)射率等性能的評價方法，以確保其應(yīng)用的安全性和有效性。盡管降溫功能面料前景廣闊，但仍面臨材料可持續(xù)性、環(huán)境友好性等挑戰(zhàn)。研究成果以“Novel personal cooling textiles revolutionizing human thermal management: principles, designs and applications”為題發(fā)表在《Chemical Engineering Journal》期刊。

03 圖文導(dǎo)讀