把科技穿在身上,既有温度也有风度******
仿造鹅绒、碳纳米管加热膜、人体红外反射材料……
把科技穿在身上,既有温度也有风度
在刚刚过去的春节假期,受寒潮天气影响,全国部分地区气温大幅下降,处于“速冻”模式中。
来自中央气象台的信息,节日期间,我国东北、华北部分地区,气温创今冬新低,黑龙江省漠河市最低温度甚至跌至零下53摄氏度。
为了防寒,连不少“要风度、不要温度”的年轻人,都穿上了厚实的外套。
不过,想御寒保暖,不必非要把自己裹成“粽子”。如今,用在冬衣上的“黑科技”能够帮助人们“既有风度、也有温度”。
“人体热量的散失是由于热传递造成的,热传递有3种基本方式:传导、对流和辐射。”天津工业大学纺织科学与工程学院高级工程师、博士生导师夏兆鹏在接受科技日报记者采访时介绍道,为了达到保温效果,在设计上冬季防寒衣物要尽一切可能减少热量经由这3种途径流失,冬季保暖材料及保暖服装也都是围绕着这一原理进行研发和设计的。
仿造鹅绒:
即使被浸湿也能实现保暖效果
“冬天人体与外部低温环境间存在巨大温差,这就造成热传导,即热量会从温度高的地方传导到温度低的地方。如果在衣服中加入低导热系数的高蓬松保暖填充物,就可以阻止热传导,进而减少人体热量散失,达到保暖的目的。”夏兆鹏介绍道,这类保暖填充物主要起阻隔热传导的作用,目前比较常见的天然材料有棉、毛、羽绒等,比较常见的化学纤维材料有中空涤纶、喷胶棉等。
与传统保暖填充材料相比,近年来出现了一些新型保暖填充材料,其中具有代表性的就是仿鹅绒结构高保暖絮片。这种填充材料不仅保暖性强、轻便,而且在潮湿的环境下依旧可以持续保暖。在2022年北京冬季奥运会上,中国运动员的防寒服中就用这种仿鹅绒结构高保暖絮片作为填充材料,其在完全浸湿的条件下仍然能够达到98%的保暖率。
“仿鹅绒结构高保暖絮片的主要成分是与鹅绒纤维直径长度相差不大的仿造鹅绒,同时混入远红外涤纶和热熔涤纶。”夏兆鹏解释,其中仿造鹅绒以中空涤纶和Y形涤纶为主体,这两种涤纶可以最大限度地储存静止空气,而静止空气可以较好地保存热量。此外,即使是在被水浸湿的情况下,中空涤纶和Y形涤纶依然可以储存一定的静止空气。
仿鹅绒结构高保暖絮片能够克服天然鹅绒显臃肿、有异味、易跑绒和价格高等缺点,同时具有超轻、超薄、湿态保暖、高蓬松度等特点,而且洗涤后回弹性好、不缩水、保暖率不降低。
碳纳米管加热膜:
通电即发热,温度可调控
采用加热材料制作的电热服是国内外研究最多的冬季服装之一。
“常见的加热材料有镍铬加热丝、复合加热丝、碳纤维加热丝、碳纳米管加热膜等,这些材料被内置于衣服中制成电热服,当电热服连上充电设备后,电流经过衣服内部的加热材料就会产生热量,仿佛把电热毯披在身上。”夏兆鹏介绍,除此之外,该类衣服还内置了传感器,通过蓝牙即可实现对衣服的智能控温,用户只需要下载一个App,就可以用手机随时调整衣服的温度。
其中,碳纳米管加热膜作为控温加热系统中的重要元件,具有非常好的应用前景。“碳纳米管加热膜可以反复水洗,耐弯折次数达到10万次以上,而且薄膜厚度约为几十微米,具有非常好的柔性,发热效率大于65%。”夏兆鹏补充道。
除此之外,价格相对便宜的金属丝线性加热元件,如镍铬加热丝、复合加热丝等,也是加热“能手”。
“金属丝类材料具有高导电性、良好的电加热性能,且具有传感、电磁屏蔽等性能。以复合加热丝为例,其是在金属丝中添加了钼,既减少了金属的氧化,同时还可以提高金属电加热元件的耐用性。”夏兆鹏介绍道,将含有钼的金属丝,通过冷拉伸工艺变成微米级金属微丝,使其由金属丝转变为纤维。该纤维可以与聚酯纱线混纺制备成纱线,用其制作出的织物具有导电性。
相较普通导电织物,这种导电织物的柔性及舒适性都有所提升。“其柔性及形态与传统纤维及纱线十分接近,舒适性也得到提升。”夏兆鹏表示,不过,这类制衣材料仍然存在不耐长时间水洗、比较重等缺点。
人体红外反射材料:
人体热辐射反射率可达60%
红外热辐射是人体热量损失的另一种形式,传统纺织品的红外辐射率高、热量损失快,有研究指出棉花不可避免地会以中红外形式辐射出人体50%以上的热量。而人体红外反射材料则可以通过将人体发出的红外波反射回人体的方式减少红外热辐射损失,以达到保暖的效果。
“人体红外反射材料多数由金属颗粒构成,这些颗粒以一种微结构形式存在,将此材料附在织物上,便形成了红外波反射层。该反射层可以把人体辐射的大部分红外波都反射回来,从而达到保温效果。”夏兆鹏补充道。
“人体红外反射材料通常被用来制作冬装外衣的内衬,一般其人体热辐射反射率可以达到60%,提高服装防寒保暖效果比较明显。”夏兆鹏表示,不过,如果长时间处在超低温环境下,由于人体辐射的热量有限,因此该材料或无法达到理想的保暖效果。
聚四氟乙烯微孔膜:
低温环境下既透气又防水
冬季户外可能会出现下雨、降雪、霜冻等天气,通过高密防水层阻挡雨、雪、霜的侵入,可避免因衣物内层保暖材料被浸湿而导致保暖系数降低、保暖效率下降甚至失效。
“防水材料是在高密织物外面附上一层聚四氟乙烯微孔膜、水性聚氨酯膜或者聚氨酯膜。”夏兆鹏解释道,聚四氟乙烯微孔膜每平方厘米有十多亿个孔,在低温环境下,这些孔洞的开孔率可以达到80%。该孔的直径比水蒸气分子的直径大700倍,因此人体产生的汗蒸汽可以从中通过,从而保持衣服的透气性。聚四氟乙烯微孔膜上孔的直径比一般水的直径小很多倍,因此外面的液态水无法通过,从而达到了防水的目的。(科技日报 记者 陈 曦)
推动绿色发展促进人与自然和谐共生【解读新修订的野生动物保护法】******
□ 本报记者 赵晨熙
野生动物是地球上所有生命和自然生态体系的重要组成部分,它们的生存状况同人类可持续发展息息相关。
现行野生动物保护法于1988年制定,2004年、2009年和2018年三次修正,2016年进行了修订。现行野生动物保护法对加强野生动物及其栖息地保护和拯救繁育工作、维护生物多样性、推进生态文明建设发挥了重要作用。
2022年12月30日,十三届全国人大常委会第三十八次会议表决通过了修订后的野生动物保护法,将于2023年5月1日起施行。
全国人大常委会法工委经济法室主任岳仲明在接受记者采访时指出,此次野生动物保护法修改,加强对重要生态系统保护和修复,坚持保护优先、规范利用、严格监管的原则,积极回应社会关切,进一步完善野生动物保护和管理制度,加大对违法行为的处罚力度,做好与生物安全法、动物防疫法、畜牧法等相关法律的衔接,秉持生态文明理念,以推动绿色发展,促进人与自然和谐共生。
岳仲明重点从五个方面介绍了主要修改内容。
新修订的野生动物保护法加强了对野生动物栖息地的保护,明确依法将野生动物重要栖息地划入国家公园、自然保护区等自然保护地进行严格保护。将有重要生态、科学、社会价值的陆生野生动物纳入应急救助范围,加强野生动物收容救护能力建设,建立收容救护场所,配备相应的专业技术人员、救护工具、设备和药品。
随着我国生态环境持续改善,野生动物种群得到有效恢复,一些地方野猪等野生动物泛滥成灾,危害群众人身财产安全和农牧生产。对此,新修订的野生动物保护法细化了野生动物种群调控措施,规定县级以上人民政府野生动物保护主管部门根据野生动物及其栖息地调查、监测和评估情况,对种群数量明显超过环境容量的物种,可以采取迁地保护、猎捕等种群调控措施,对种群调控猎捕的野生动物按照国家有关规定进行处理和综合利用;明确根据实际情况和需要建设隔离防护设施、设置安全警示标志等,预防野生动物可能造成的危害。同时,明确将中央财政对致害防控的补助范围由国家重点保护野生动物扩大到其他致害严重的陆生野生动物。此外,规定在野生动物危及人身安全的紧急情况下,采取措施而造成野生动物损害的,依法不承担法律责任。
外来物种入侵,破坏生态平衡,为加强外来物种防控,新修订的野生动物保护法明确规定,从境外引进的野生动物物种不得违法放生、丢弃,确需将其放生至野外环境的,应当遵守有关法律法规的规定;发现来自境外的野生动物对生态系统造成危害的,县级以上人民政府野生动物保护等有关部门应当采取相应的安全控制措施。同时规范野生动物放生活动,要求国务院野生动物保护主管部门会同国务院有关部门加强对放生野生动物活动的规范、引导。
2020年2月24日,十三届全国人大常委会第十六次会议通过《全国人民代表大会常务委员会关于全面禁止非法野生动物交易、革除滥食野生动物陋习、切实保障人民群众生命健康安全的决定》。为做好与全国人大常委会有关决定的衔接,新修订的野生动物保护法明确禁止食用国家重点保护野生动物和国家保护的有重要生态、科学、社会价值的陆生野生动物以及其他陆生野生动物,禁止以食用为目的猎捕、交易、运输在野外环境自然生长繁殖的陆生野生动物;同时加大对相关违法行为的处罚力度。
现行野生动物保护法对人工繁育技术成熟稳定的国家重点保护野生动物管理制度作了规定,新修订的野生动物保护法将这一制度扩展到有重要生态、科学、社会价值的陆生野生动物,根据有关野外种群保护情况,对不依赖于野外资源、技术成熟稳定、有一定养殖规模的人工种群可以不再列入有重要生态、科学、社会价值的陆生野生动物名录,实行与野外种群不同的管理措施,但应当依法实行备案和专用标识管理。这些人工种群的一部分可以依照畜牧法规定列入畜禽遗传资源目录,按照家畜家禽管理;另一部分可不作为野生动物进行管理,适当放开其人工种群及其制品用于满足市场多元化需求,促进相关产业发展。
岳仲明表示,新修订的野生动物保护法实施需要社会各方面共同努力,要加强法律宣传、解读和引导。国务院有关部门和地方也要加快制定、完善相关配套规定,健全联合执法工作协调机制,依法打击违法犯罪行为,实现生态环境保护和经济高质量发展双赢。