稀土功能材料创新应用:打造“随身空调”面料
AI导读:
内蒙古包头稀土研究院天津分院联合天津纺科研发出“稀土红外反射中空隔热聚酰胺纤维”,将航天热控技术引入民用纺织领域,实现面料持续主动降温。该技术应用的面料可使体感温度降低3—5摄氏度,凉感持久性超越国标2倍。未来生产线将实现稀土多功能母粒规模化生产,稀土功能纺织品市场前景广阔。
在内蒙古包头稀土研究院天津分院(以下简称“稀土院天津分院”)纺织材料研发中心生产车间,智能化纺纱设备正全力运转。技术人员身着工装,穿梭于纺丝机与检测仪之间,电子屏实时显示着纤维直径、孔隙率等关键参数。他们正赶制首批10万米具有“随身空调”功能的稀贝丝冰爽降温防护面料,为内蒙古包钢集团高温一线劳动者送去清凉。
这一看似普通的T恤背后,是科研人员对稀土功能材料应用的创新性突破。稀土院天津分院联合天津纺科研发的“稀土红外反射中空隔热聚酰胺纤维”,采用独创的“反射隔热+透射散热”双效制冷机制,将航天热控技术引入民用纺织领域。该成果荣获中纺院2024年度“十佳科技成果”,其关键在于创新构建稀土元素配比模型,使纤维在400—2500纳米波段反射90%以上太阳辐射热,同时在8—13微米的大气窗口实现93%的红外透过率,实现持续主动降温。
第三方数据显示,应用该技术的面料可使体感温度降低3—5摄氏度,凉感持久性超越国标2倍,经50次水洗性能依旧稳定。稀土研究院天津分院纺织材料研发中心主任时文婧表示,传统凉感面料像布料表面刷防晒霜,而他们的技术让每根纤维都变微型空调。
研发团队历时两年突破稀土纳米分散、多级孔道结构设计等关键技术,创新的中空多孔纤维形态使面料透气性提升30%,汗液导出效率提高40%,兼具抗菌和防紫外线功能。实地测试中,穿着新型工装的炉前工在40摄氏度高温下,体感温度维持在28摄氏度左右,工作服内湿度较传统面料降低15个百分点。
目前,该成果转化落地的包头稀土高新区生产线正在建设,未来还将实现稀土蓄热、隔热、抗紫外线等多功能母粒的规模化生产。2025年全面建成后,生产线热管理母粒年产能将跃升至现有水平的5倍。市场分析显示,全球调温纤维市场规模已破千亿,而我国稀土功能纺织品渗透率尚不足1%,“稀土+纺织”创新组合前景广阔。
同时,南开大学科研人员正与稀土院天津分院联合攻关光热响应稀土纤维,未来有望研发“冬暖夏凉”自适应调温服装。时文婧称,稀土功能材料从实验室走进纺织车间,热力学方程转化为大众切实体感,这场技术革命正重新定义“穿在身上的科技”。
(文章来源:科技日报)
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