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華科大李會(huì)巧教授、浙農(nóng)林大孫慶豐/周?chē)?guó)模教授 ACS Nano：具有負(fù)氧離子釋放性能的個(gè)人微環(huán)境管理織物
2023-07-14  來(lái)源：高分子科技

  由于氣候和環(huán)境的不斷變化，科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，加上生活標(biāo)準(zhǔn)的不斷演變，使得人們?nèi)找骊P(guān)注空氣質(zhì)量、生活環(huán)境以及紡織品的功能特性。這一變化推動(dòng)了對(duì)棉麻以及合成纖維的全面研究，探討其吸濕、保溫以及抗菌性能。然而，傳統(tǒng)紡織品通常受其原材料固有屬性的限制。相比之下，可穿戴技術(shù)通過(guò)將新興材料整合入服裝，提供了創(chuàng)新的可能性，發(fā)明和改進(jìn)復(fù)雜紡織品以增強(qiáng)熱舒適性和人體健康變得至關(guān)重要。


  近日，華中科技大學(xué)李會(huì)巧教授和浙江農(nóng)林大學(xué)孫慶豐、周?chē)?guó)模教授（共同通訊作者）提出了一種“可穿戴的類(lèi)森林微環(huán)境紡織品”，該紡織品基于螺旋纖維素-電氣石復(fù)合纖維，具有優(yōu)于纖維素和天然大纖維的機(jī)械強(qiáng)度。這種可穿戴的微環(huán)境不僅能產(chǎn)生約18625個(gè)/cm3的負(fù)氧離子，還能有效凈化顆粒物。這種負(fù)氧離子環(huán)境通過(guò)中和自由基可以減緩水果腐爛，具有延緩衰老的潛在意義。此外，這種可穿戴的微環(huán)境可以反射太陽(yáng)輻射并選擇性地傳遞人體熱輻射，與傳統(tǒng)紡織品相比，可以有效地散熱約8.2 ℃。這種可持續(xù)高效的可穿戴微環(huán)境提供了一種引人注目的紡織品選擇，可以增強(qiáng)個(gè)人熱管理和人體健康。該工作以”P(pán)ersonal Microenvironment Management by Smart Textiles with Negative Oxygen Ions Releasing and Radiative Cooling Performance”為題發(fā)表在《ACS Nano》上（DOI：10.1021/acsnano.3c00820）文章第一作者是浙江農(nóng)林大學(xué)博士陳逸鵬。


圖1 (a)濕法紡絲層次組裝木質(zhì)纖維紡織品的示意圖；(b)濕法扭曲過(guò)程后的LTS水凝膠纖維束的扭曲狀態(tài)；(c)螺旋形木質(zhì)纖維紡織品的SEM圖像；(d)木質(zhì)纖維紡織品表面的電氣石。


圖2(a)單根及(b)螺旋形木質(zhì)纖維紡織品沿?cái)D出方向和垂直于擠出方向的SEM圖像；(c)可穿戴紡織品釋放負(fù)離子機(jī)理；(d)不同環(huán)境下負(fù)氧離子釋放性能；(e)織物負(fù)氧離子釋放性能與清洗次數(shù)，放置時(shí)間的關(guān)系。


圖3(a)織物對(duì)PM2.5的凈化效率；(b)織物凈化PM2.5的過(guò)程；(c)織物阻隔PM2.5的性能；(d, e)人們佩戴該織物后的面部微環(huán)境示意圖。


圖4(a)該織物對(duì)DPPH?凈化過(guò)程中的紫外光譜；(b)該織物對(duì)DPPH?的凈化效率；(c, d)該織物與棉織物的水果保存實(shí)驗(yàn)對(duì)照；(e, f)負(fù)氧離子清楚自由基示意圖。


圖5 (a)木質(zhì)紡織纖維線(xiàn)軸；(b)大尺寸織物；(c)該織物在紫外到中紅外范圍（0.3-25 μm）的反射率和透射率光譜；(d)熱測(cè)量設(shè)備的示意圖；(e)不同織物的熱測(cè)試中的表面溫度；(f)不同織物的輻射制冷功率；(g)該織物的空氣凈化、輻射冷卻和負(fù)氧離子釋放性能示意圖。

 

  原文鏈接： https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c00820

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