近日，江南大學(xué)紡織科學(xué)與工程學(xué)院/針織技術(shù)教育部工程研究中心蔣高明教授團(tuán)隊(duì)在綜合性國(guó)際期刊《Exploration》上在線發(fā)表題為“Bioinspired Asymmetrical Pleated Textile with Unidirectional Transport Channel for Personal Moisture and Thermal Management”的期刊論文。
江南大學(xué)針織中心2022級(jí)碩士研究生葛美彤為論文第一作者；江南大學(xué)針織中心董智佳副教授、江南大學(xué)針織中心馬丕波教授與武漢紡織大學(xué)陳鳳翔教授為論文共同通訊作者。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、湖北省自然科學(xué)基金、江蘇省研究生研究與與實(shí)踐創(chuàng)新計(jì)劃以及中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金等項(xiàng)目資助。論文鏈接為https://doi.org/10.1002/EXP.20240357
文章概述
具有動(dòng)態(tài)水分管理功能的紡織品在維持人體舒適度方面?zhèn)涫荜P(guān)注。汗液蒸發(fā)已成為人體熱濕管理的有效途徑之一，通過(guò)迅速導(dǎo)汗降低皮膚溫度為人體創(chuàng)造適宜的微氣候環(huán)境。但傳統(tǒng)服裝面料在吸汗飽和后易導(dǎo)致悶濕寒冷等不適感。此外，此類(lèi)面料均為平面單一結(jié)構(gòu)，對(duì)外部液體的滲透和吸收防護(hù)能力不足。因此，迫切需要開(kāi)發(fā)新一代具備定向排汗及抗反滲的水分管理織物。
本研究受仙人掌褶皺表面的啟發(fā)，結(jié)合仙人掌折疊結(jié)構(gòu)與差動(dòng)毛細(xì)效應(yīng)，通過(guò)針織技術(shù)開(kāi)發(fā)了具備汗液?jiǎn)蜗騻鬏敼δ艿姆菍?duì)稱(chēng)褶皺結(jié)構(gòu)織物，選擇性在織物前后表面噴涂聚二甲基硅氧烷（PDMS）與氧化鋅（ZnO）使得面料具備抗反滲能力。
該創(chuàng)新紡織品能實(shí)現(xiàn)快速水分傳輸（<1秒）能力，并獲得高達(dá)499.57%的累積單向傳輸指數(shù)（AOTI）。該不對(duì)稱(chēng)褶裥結(jié)構(gòu)織物成功整合拒水、集水與定向輸水功能于一體，為人體舒適度管理提供了突破性解決方案。其構(gòu)建策略在霧氣收集、柔性微流控及油水分離等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景。
圖文導(dǎo)讀
圖1. 嵌入單向水傳輸通道的非對(duì)稱(chēng)褶皺結(jié)構(gòu)紡織品示意圖和制備過(guò)程
圖2. 織物的液體管理特性
圖3. 水分傳輸機(jī)制
圖4. 水分傳輸模擬與驗(yàn)證
圖6. 織物的熱管理、抗菌性能和透氣性