輻射製冷紡織品可用於戶外帳篷和遮陽等多領域

2024-11-07 22:25:21 戶外裝備来源：纺织导报

　　人體通過與外界環境的熱量交換維持熱舒適性，當環境溫度過高時，需要通過調溫紡織品協助人體體溫調節，以維持生理熱平衡。近年來，輻射製冷紡織品逐漸引起企業和研究人員的關註，通過設計織物的發射率、透射率和反射率進行熱輻射管理，實現溫度調節。

　　吳江福華織造有限公司推出的Radi-Cool輻射製冷降溫面料，采用環保水性塗層整理工藝，實現對太陽能的高效反射(反射率76%～85%)和特定波長(8～13μm)紅外線的選擇性高發射(發射率＞90%)，從而使面料背陰面與向陽面的溫差達到15～30℃，實現不耗能製冷降溫。該面料還具有防紫外、防雨、防黴、耐老化等特點，可用於戶外帳篷、車罩、遮陽傘、遮陽簾以及防曬服飾等領域。

　　天府興隆湖實驗室基於光譜調控的被動降溫技術開發了一款輻射製冷面料，通過設計材料結構達到隔絕太陽熱量、增強輻射散熱的目的，並將其應用於輻射製冷降溫防護服。研究人員表示，在相同功率熱源照射的實驗環境下，普通面料表面的溫度為62.9℃，輻射製冷面料的表面溫度只有45.9℃，可以實現在實驗環境下15℃的降溫。除降溫防護服外，研發團隊還將這款面料運用到了太陽帽、太陽傘等戶外裝備。此外，該研發團隊還利用新技術研發了一種輻射製冷塗料，可用於通信機櫃、冷鏈箱體及室外的各類建築外層，以及隔熱車衣、車用遮陽擋等應用場景，實現降溫隔熱效果。

　　清華大學的研究人員開發了一種雙模態光子紡織品，能夠在陽光下自主實現低溫太陽能加熱和高溫輻射冷卻。該紡織品是一種創新的自適應智能面料(SF)，其中加載了還原氧化石墨烯包裹的熱致變色微膠囊(G-TM)和硫酸鋇(BaSO4)微納顆粒。G-TM在低溫下呈黑色，能高效吸收太陽輻射以實現加熱。相反，在高溫下，它轉變為白色，並反射大部分太陽輻射，實現高光學調製。BaSO4有助於在大氣傳輸窗口(即8～13μm)中實現高發射率以進行輻射冷卻。通過計算，SF的相應冷卻功率被證明在50到80 W·m-2之間。

　　江南大學研究人員提出了一種基於鋅離子滲透的輻射製冷羊毛紡織品可擴展製備工藝，借助於羊毛在人體中紅外波段固有的低吸收性和高透射性，促使人體輻射熱更好地透過毛織物傳遞到周圍環境，實現室內環境中的人體涼感。進而通過將鋅離子嵌入到羊毛分子結構，使其與蛋白質鏈上的含氮、含氧及含硫基團配位，形成鋅離子羊毛織物(Wool-Zn)。由於鋅離子配位分子對形成的光激載流子的高太陽能吸收與瞬時耗散和光子發射能力，結合鋅離子配位分子對的瑞利散射效應，促進了鋅離子羊毛織物對太陽能的耗散，實現了室外環境的輻射製冷功能。