用于人體熱管理的新型降溫紡織品：原理、設計和應用

熱設計 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，人體對環境的適應能力至關重要。特別是溫度的調節機制在人體的生理過程中起著至關重要的作用。傳統紡織品作為人體與環境之間的界面，在提供保暖和散熱方面發揮著重要作用，氣候變化、體育科學和醫療技術的進步使得人們越來越迫切地尋求更具創新性和更有效的方法來管理人體熱量。以人體及其局部環境為重點，基于先進紡織品的 PTM 正在成為實現人體熱舒適的有效且節能的方法。

隨著氣候變化和技術進步，對更加智能、有效的個人熱管理（PTM）的需求也愈發迫切。早期產品通過改善纖維材料的吸濕透氣性能實現降溫效果。隨著納米技術、微尺度結構設計和功能添加劑的發展，現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與分析尚缺乏。

02 成果掠影

近日，天津工業大學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。降溫織物通過優化人體的輻射、對流、蒸發和呼吸等體溫調節機制來提升舒適度。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。織物結構設計中的多孔結構、纖維間距和網絡結構直接影響舒適性和力學性能。本文還討論了降溫紡織品導熱性、透濕性和紅外發射率等性能的評價方法，以確保其應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性、環境友好性等挑戰。研究成果以“Novel personal cooling textiles revolutionizing human thermal management: principles, designs and applications”為題發表在《Chemical Engineering Journal》期刊。

03 圖文導讀