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華科大李會巧教授、浙農林大孫慶豐/周國模教授 ACS Nano：具有負氧離子釋放性能的個人微環境管理織物

2023-07-14 來源：高分子科技

由于氣候和環境的不斷變化，科學技術的迅速發展，加上生活標準的不斷演變，使得人們日益關注空氣質量、生活環境以及紡織品的功能特性。這一變化推動了對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，可穿戴技術通過將新興材料整合入服裝，提供了創新的可能性，發明和改進復雜紡織品以增強熱舒適性和人體健康變得至關重要。

近日，華中科技大學李會巧教授和浙江農林大學孫慶豐、周國模教授（共同通訊作者）提出了一種“可穿戴的類森林微環境紡織品”，該紡織品基于螺旋纖維素-電氣石復合纖維，具有優于纖維素和天然大纖維的機械強度。這種可穿戴的微環境不僅能產生約18625個/cm³的負氧離子，還能有效凈化顆粒物。這種負氧離子環境通過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，這種可穿戴的微環境可以反射太陽輻射并選擇性地傳遞人體熱輻射，與傳統紡織品相比，可以有效地散熱約8.2 ℃。這種可持續高效的可穿戴微環境提供了一種引人注目的紡織品選擇，可以增強個人熱管理和人體健康。該工作以”Personal Microenvironment Management by Smart Textiles with Negative Oxygen Ions Releasing and Radiative Cooling Performance”為題發表在《ACS Nano》上（DOI：10.1021/acsnano.3c00820）文章第一作者是浙江農林大學博士陳逸鵬。

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

圖2(a)單根及(b)螺旋形木質纖維紡織品沿擠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離子機理；(d)不同環境下負氧離子釋放性能；(e)織物負氧離子釋放性能與清洗次數，放置時間的關系。

圖3(a)織物對PM2.5的凈化效率；(b)織物凈化PM2.5的過程；(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境示意圖。

圖4(a)該織物對DPPH?凈化過程中的紫外光譜；(b)該織物對DPPH?的凈化效率；(c, d)該織物與棉織物的水果保存實驗對照；(e, f)負氧離子清楚自由基示意圖。

圖5 (a)木質紡織纖維線軸；(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)熱測量設備的示意圖；(e)不同織物的熱測試中的表面溫度；(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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（責任編輯：xu）

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