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據(jù)報(bào)道，成都紡織高等專(zhuān)科學(xué)校教授鄭光洪率隊(duì)的四川省高校生態(tài)紡織品重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，研發(fā)出一種“空調(diào)衣服”。這種衣服可通過(guò)吸收和釋放熱量，對(duì)其包裹下的人體皮膚溫度進(jìn)行微調(diào)控，最高調(diào)控范圍可達(dá)3℃~5℃。
為進(jìn)一步了解這款“空調(diào)衣服”背后的奧秘，記者專(zhuān)訪了成都紡織高等專(zhuān)科學(xué)校教授鄭光洪。
初衷：滿足特殊需求
記者：您最初是基于什么理念或者想法開(kāi)發(fā)此款“空調(diào)衣服”的？
鄭光洪：這款“空調(diào)衣服”，實(shí)際上就是借助具有相變功能的材料制作成貼身穿著的服裝，通過(guò)材料相變過(guò)程產(chǎn)生的“吸熱”或“放熱”，可微量調(diào)節(jié)人體表面環(huán)境溫度的衣服，屬于特種功能服裝。由于經(jīng)常接觸軍工系統(tǒng)，我們研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)特種功能材料的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用有一些基礎(chǔ)。20世紀(jì)90年代，日本開(kāi)始開(kāi)發(fā)借助紫外光能量能夠自動(dòng)凈化狹小空間空氣的材料，稱為“光觸媒”。我們的研究團(tuán)隊(duì)也開(kāi)始研發(fā)這種材料，并且在2004年獲得了國(guó)家專(zhuān)利。用這種材料做成窗簾等室內(nèi)裝飾材料，能夠有效改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，尤其是較為狹小空間的空氣環(huán)境質(zhì)量。
簡(jiǎn)單說(shuō)，目前這種“空調(diào)衣服”，由于采用的是以美國(guó)生產(chǎn)的“Outlast”品牌的纖維為主體，經(jīng)過(guò)與其他纖維交織或混紡以提升整體服用的舒適效果，以便滿足特殊環(huán)境下的特殊需要，故生產(chǎn)成本較高，只能滿足國(guó)內(nèi)高端市場(chǎng)的需求。目前，我們正在對(duì)調(diào)溫材料進(jìn)行新的改進(jìn)，以期能夠降低成本，擴(kuò)大市場(chǎng)，滿足普通消費(fèi)者的需求，盡量將這種具有微量調(diào)控人體表面溫度的服裝定位成面向普通消費(fèi)者，但還需要一段時(shí)間。
原理：“物態(tài)變化”
記者：能否簡(jiǎn)單介紹一下該款衣服調(diào)節(jié)溫度的相關(guān)原理？
鄭光洪：簡(jiǎn)單說(shuō)，冰溶解成水，會(huì)吸熱；水結(jié)成冰，會(huì)放熱，這種物態(tài)之間的轉(zhuǎn)換，就是“相變?cè)怼�，而“空調(diào)衣服”就是利用了這種具有相變?cè)淼脑牧现谱鞒晌⒛z囊后再以不同形式附著在纖維內(nèi)，再將含有相變微膠囊的纖維與普通纖維交織或混紡并加工成服裝。當(dāng)身體表面溫度升高或者降低，這種衣服中含有的相變材料因子通過(guò)吸熱或者放熱，從而對(duì)其包裹下的皮膚表面溫度進(jìn)行微量調(diào)節(jié)。當(dāng)然，調(diào)節(jié)溫度范圍的大小跟服裝所含相變材料的成分比例有密切關(guān)系，相變材料所占比例越大，所調(diào)控溫度范圍也就越大，但生產(chǎn)成本也越高。目前我們制作的這種服裝，根據(jù)特殊需要其微量調(diào)節(jié)皮膚表面環(huán)境溫度范圍大約在3℃~5℃之間。
突破：重在“原料”
記者：“空調(diào)衣服”的研發(fā)經(jīng)歷了怎樣的過(guò)程？能否舉例說(shuō)明這個(gè)過(guò)程中某個(gè)技術(shù)難點(diǎn)的攻克？
鄭光洪： 對(duì)于這款服裝， 我們是在美國(guó)“Outlast”公司研發(fā)的原材料基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)紡織、印染、加工設(shè)計(jì)成服裝的，屬于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。如果有一天能夠采用新的調(diào)溫材料代替“Outlast”纖維，真正做到降低調(diào)溫材料的生產(chǎn)成本，才能滿足市場(chǎng)需求。就此而言，開(kāi)發(fā)具有自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度的“調(diào)溫纖維”或如前所述的由相變材料制作的“相變微膠囊”應(yīng)該是開(kāi)發(fā)“空調(diào)衣服”的技術(shù)難點(diǎn)。
目前，國(guó)內(nèi)對(duì)可調(diào)溫服裝的制作有很多方法，主要技術(shù)突破都是在可調(diào)溫纖維材料基礎(chǔ)上對(duì)調(diào)溫纖維的紡絲、成型工藝技術(shù)進(jìn)行調(diào)整。有的是將可調(diào)溫材料做成微膠囊，在紡絲時(shí)將這種膠囊鑲嵌在其纖維的孔道里；有的是將含有調(diào)溫膠囊的纖維按比例和其他材料混紡；也有的是以印染后整理的形式進(jìn)行加工處理，將這種可調(diào)溫材料附著織物表面。當(dāng)然，每種方法都有優(yōu)勢(shì)和不足。
我們做出的這款“空調(diào)衣服”，主要是選擇了美國(guó)“Outlast”公司研發(fā)的“調(diào)溫纖維”，即將相變材料做成的微膠囊，在紡絲的時(shí)候加入到紡絲液里成為具有調(diào)溫效果的“調(diào)溫纖維”。服裝調(diào)節(jié)溫度的能力跟單位面積內(nèi)織物含有“調(diào)溫纖維”的比例有關(guān)系，如做一件含有百分之百“調(diào)溫纖維”材料的服裝，那么它對(duì)溫度的調(diào)節(jié)能力可能會(huì)高，反之則低。
美國(guó)“Outlast”生產(chǎn)的這種可調(diào)溫原材料價(jià)格很貴�？紤]到成本和消費(fèi)者可接受的市場(chǎng)價(jià)格，我們?cè)诳烧{(diào)溫纖維與其他纖維混紡時(shí)要注意比例分配。此外，還要考慮其混紡后的持久性、對(duì)空氣的敏銳度等，以及制作服裝纖維的強(qiáng)力、結(jié)構(gòu)、顏色、舒適度等。所以，如何綜合考慮纖維自身特性、服裝所需特性、人體舒適程度等綜合因素進(jìn)行纖維交織或混紡比例的選擇與設(shè)計(jì)，也是這款服裝研發(fā)的難點(diǎn)所在。
未來(lái)：更多規(guī)劃和期待
記者：在國(guó)際和國(guó)內(nèi)，“空調(diào)衣服”的成功研發(fā)處于什么水平？下一步這方面還有哪些規(guī)劃？
鄭光洪：我們這款服裝運(yùn)用的“相變材料”的開(kāi)發(fā)，美國(guó)至少用了5到10年時(shí)間。我們只是從材料選擇開(kāi)始，在美國(guó)已有調(diào)溫材料的基礎(chǔ)上將其制作成服裝面世，僅從技術(shù)上說(shuō)，比初始原材料的研發(fā)要簡(jiǎn)單得多。
事實(shí)上，美國(guó)、日本在這方面的技術(shù)比較先進(jìn)，我曾經(jīng)在日本福井大學(xué)做過(guò)研究員，相比之下，我國(guó)在這方面尤其是功能纖維和功能材料開(kāi)發(fā)方面還比較落后。如對(duì)“調(diào)溫纖維”的調(diào)節(jié)效果和服用舒適感的評(píng)價(jià)與測(cè)定方面近乎空白，對(duì)于這種功能性材料的檢驗(yàn)需要拿到其他國(guó)家去檢驗(yàn)。其次是國(guó)內(nèi)對(duì)功能材料的實(shí)際應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化方面的理念也相對(duì)遲緩，相對(duì)于美國(guó)和日本還比較落后。
目前市場(chǎng)上可調(diào)溫材料在規(guī)格和類(lèi)型方面還存在很多缺陷，不能完全滿足服裝制作的需求，我們要在汲取美國(guó)原材料長(zhǎng)處的基礎(chǔ)上改進(jìn)不足，力爭(zhēng)在3~5年的時(shí)間里，開(kāi)發(fā)出能夠滿足我們服裝制作的原材料，從原材料入手真正做出有創(chuàng)意的東西。我們學(xué)校是一所具有70多年歷史并以紡織、印染、服裝為主的學(xué)校，正好可以利用其在紡紗、織布、印染、服裝等設(shè)備和人才方面的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行功能材料和服裝的開(kāi)發(fā)。
當(dāng)然，我們也希望國(guó)家在此種功能性纖維的檢測(cè)方面盡快出臺(tái)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)定措施。
