华科大李会巧教授、浙农林大孙庆丰/周国模教授 ACS Nano：具有负氧离子释放性能的个人微环境管理织物

2023-07-14 来源：高分子科技

由于气候和环境的不断变化，科学技术的迅速发展，加上生活标准的不断演变，使得人们日益关注空气质量、生活环境以及纺织品的功能特性。这一变化推动了对棉麻以及合成纤维的全面研究，探讨其吸湿、保温以及抗菌性能。然而，传统纺织品通常受其原材料固有属性的限制。相比之下，可穿戴技术通过将新兴材料整合入服装，提供了创新的可能性，发明和改进复杂纺织品以增强热舒适性和人体健康变得至关重要。

近日，华中科技大学李会巧教授和浙江农林大学孙庆丰、周国模教授（共同通讯作者）提出了一种“可穿戴的类森林微环境纺织品”，该纺织品基于螺旋纤维素-电气石复合纤维，具有优于纤维素和天然大纤维的机械强度。这种可穿戴的微环境不仅能产生约18625个/cm³的负氧离子，还能有效净化颗粒物。这种负氧离子环境通过中和自由基可以减缓水果腐烂，具有延缓衰老的潜在意义。此外，这种可穿戴的微环境可以反射太阳辐射并选择性地传递人体热辐射，与传统纺织品相比，可以有效地散热约8.2 ℃。这种可持续高效的可穿戴微环境提供了一种引人注目的纺织品选择，可以增强个人热管理和人体健康。该工作以”Personal Microenvironment Management by Smart Textiles with Negative Oxygen Ions Releasing and Radiative Cooling Performance”为题发表在《ACS Nano》上（DOI：10.1021/acsnano.3c00820）文章第一作者是浙江农林大学博士陈逸鹏。

图1 (a)湿法纺丝层次组装木质纤维纺织品的示意图；(b)湿法扭曲过程后的LTS水凝胶纤维束的扭曲状态；(c)螺旋形木质纤维纺织品的SEM图像；(d)木质纤维纺织品表面的电气石。

图2(a)单根及(b)螺旋形木质纤维纺织品沿挤出方向和垂直于挤出方向的SEM图像；(c)可穿戴纺织品释放负离子机理；(d)不同环境下负氧离子释放性能；(e)织物负氧离子释放性能与清洗次数，放置时间的关系。

图3(a)织物对PM2.5的净化效率；(b)织物净化PM2.5的过程；(c)织物阻隔PM2.5的性能；(d, e)人们佩戴该织物后的面部微环境示意图。

图4(a)该织物对DPPH?净化过程中的紫外光谱；(b)该织物对DPPH?的净化效率；(c, d)该织物与棉织物的水果保存实验对照；(e, f)负氧离子清楚自由基示意图。

图5 (a)木质纺织纤维线轴；(b)大尺寸织物；(c)该织物在紫外到中红外范围（0.3-25 μm）的反射率和透射率光谱；(d)热测量设备的示意图；(e)不同织物的热测试中的表面温度；(f)不同织物的辐射制冷功率；(g)该织物的空气净化、辐射冷却和负氧离子释放性能示意图。

原文链接： https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c00820

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（责任编辑：xu）

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