1月18日,加拿大植物紡織纖維可持續(xù)生產(chǎn)和加工供應(yīng)商 Vegeto 創(chuàng)新推出了一種由馬利筋屬植物制成的高性能絕緣材料。這種新的創(chuàng)新產(chǎn)品將成為戶外服裝和設(shè)備市場(chǎng),尤其是夾克、手裝和睡袋環(huán)保解決方案的首選。
Vegeto 總經(jīng)理Ghyslain Bouchard 表示:“這種新型絕緣材料填補(bǔ)了紡織行業(yè)的空白,它以植物為基礎(chǔ),且性能良好,使得紡織品的生產(chǎn)不依賴于動(dòng)物源或石油產(chǎn)品的常規(guī)模式,我們正在為整個(gè)服裝和紡織行業(yè)播下變革的種子。研究表明,馬利筋纖維的中空結(jié)構(gòu)可以儲(chǔ)存空氣并保持溫度,隔熱功能優(yōu)異,啟發(fā)我們創(chuàng)造了馬利筋高性能絕緣紡織材料?!?/p>
這種無紡布層壓絕緣紡織材料是馬利筋纖維和木棉纖維的混合物,以及玉米淀粉制成的生物聚合物。通過在獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室(CTT 集團(tuán))進(jìn)行的測(cè)試證實(shí)了該產(chǎn)品優(yōu)良的隔熱性能。絕緣紡織材料主要用由石油衍生物或動(dòng)物源材料組成的合成產(chǎn)品。從生產(chǎn)到最終使用,傳統(tǒng)的合成材料都會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生有害影響。Vegeto 使用植物原料,在產(chǎn)品廢棄時(shí)分解成工業(yè)堆肥。此外,消費(fèi)者對(duì)皮草和羽絨被的看法正在被改變。羽絨被保暖但費(fèi)用高,且不適合素食主義者的生活方式。Vegeto 紡織絕緣材料成功地將性能與對(duì)環(huán)境和動(dòng)物的尊重相結(jié)合。Bouchar 強(qiáng)調(diào)說:“Vegeto 已制造了加工馬利筋纖維所需的設(shè)備,馬利筋纖維也將是新一代環(huán)保材料。 Vegeto 希望與獲得符合紡織級(jí)標(biāo)準(zhǔn)且能夠穩(wěn)定生產(chǎn)馬利筋作物的加拿大農(nóng)民合作,以確保原料的長(zhǎng)期供應(yīng)。
(摘譯自Vegeto 公司/杜宇君)
1月13日,海屹科在瑞士蘇黎世宣布推出新型雙效涼感紡織品技術(shù)——HeiQ Cool,可同步實(shí)現(xiàn)接觸涼感并持續(xù)涼感的紡織品技術(shù)。
過熱和過冷都會(huì)讓人感覺到不舒適,通過雙效涼感技術(shù)打造的HeiQ Cool面料能夠不斷調(diào)節(jié)人體表面溫度,適用于所有面料。首次推出的重點(diǎn)領(lǐng)域是家用紡織品,尤其是床墊、枕頭和床單等睡眠產(chǎn)品,該面料可有效幫助用戶獲得良好的睡眠,觸感瞬間涼爽,使人體始終保持涼爽、干燥的舒適感。這種由生物基植物油衍生的熱功能聚合物通過吸收熱能,給人一種瞬間清涼的感覺。如果人體升溫排汗,水功能聚合物會(huì)將水分和熱量一起帶走,形成持續(xù)降溫的效果,一旦降溫完成就會(huì)停止。目前,該聚合物已獲得專利。HeiQ Cool 創(chuàng)新雙效涼感紡織品技術(shù)將水功能聚合物與生物基植物油衍生聚合物相結(jié)合,經(jīng)USDA?Bio Preferred 認(rèn)證,生物基含量超過50%。同時(shí)符合OEKO-TEX?標(biāo)準(zhǔn)(I-IV)以及大多數(shù)品牌限制物質(zhì)清單標(biāo)準(zhǔn)。
海屹科首席營(yíng)銷官Hoi Kwan Lam 表示:“自新冠肺炎疫情以來,消費(fèi)者更加注重提高家居舒適度。人一生有1/3 的時(shí)間在睡眠中,所以消費(fèi)者愿意為提供良好睡眠的產(chǎn)品買單。事實(shí)上,Cotton Inc 在 2017年開展的研究表明,55%的消費(fèi)者在尋找具有溫度調(diào)節(jié)功能的床上用品。HeiQ Cool 技術(shù)不僅比市場(chǎng)上大多數(shù)產(chǎn)品都更加環(huán)??沙掷m(xù),還有助于有效平衡體溫,這意味著可同步節(jié)約空調(diào)能耗。”
(摘譯自海屹科材料公司/杜宇君)
1月17日,為支持客戶在體育和消費(fèi)品市場(chǎng)的強(qiáng)勁增長(zhǎng),阿科瑪通過對(duì)其法國(guó)Serquigny 工廠的投資,將Pebax?彈性材料的全球生產(chǎn)能力提高約25%。
該項(xiàng)投資將顯著提高阿科瑪生物循環(huán)Pebax Rnew?和傳統(tǒng)Pebax 系列的產(chǎn)量。由于這些材料具有輕質(zhì)、柔韌性和優(yōu)異的能源回收性能,新產(chǎn)能可實(shí)現(xiàn)各種高度專業(yè)化等級(jí)產(chǎn)品的生產(chǎn)。這些特性在運(yùn)動(dòng)裝備(如跑鞋、滑雪靴或技術(shù)紡織品的鞋底)、消費(fèi)品(如智能手機(jī)和柔性屏幕)以及醫(yī)療設(shè)備等其他市場(chǎng)中頗受歡迎。
Pebax Rnew?生物循環(huán)材料源自可再生蓖麻籽,為客戶提供可持續(xù)的解決方案。與市場(chǎng)上的其他彈性材料相比,這些材料的碳足跡最多可降低50%,并且可以完全回收利用。此外,該項(xiàng)計(jì)劃將于2023年年中通過流程優(yōu)化將場(chǎng)地的用水量降低25%。
阿科瑪高性能聚合物業(yè)務(wù)線高級(jí)副總裁Erwoan Pezro表示:“我們很高興致力于擴(kuò)大Pebax?彈性材料的產(chǎn)能,Serquigny 工廠在生產(chǎn)這些先進(jìn)材料方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn),提高產(chǎn)能可以應(yīng)對(duì)客戶對(duì)高性能可持續(xù)材料不斷增長(zhǎng)的需求?!?/p>
(摘譯自阿科瑪公司/杜宇君)
2021年12月15日,日本帝人宣布已開始對(duì)其碳纖維產(chǎn)品開展全生命周期評(píng)估(LCA),用于計(jì)算碳纖維的碳排放總量,這也是業(yè)內(nèi)首次進(jìn)行此類探索。
此前,帝人公司針對(duì)其體育、休閑、工業(yè)和飛機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用的碳纖維長(zhǎng)絲的碳足跡進(jìn)行了計(jì)算,經(jīng)過前期的數(shù)據(jù)積累,已經(jīng)掌握了碳纖維長(zhǎng)絲產(chǎn)品在不同領(lǐng)域應(yīng)用的二氧化碳排放量。
帝人公司的全生命周期評(píng)估方法已通過獨(dú)立第三方機(jī)構(gòu)根據(jù)ISO14040 和ISO14044 標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證,可以為客戶提供帝人碳纖維長(zhǎng)絲產(chǎn)品的可靠碳排放數(shù)據(jù),幫助客戶評(píng)估碳排放的情況。帝人公司表示,全生命周期方法有助于確定在碳纖維生產(chǎn)過程中的碳熱點(diǎn),并評(píng)估碳減排方案。展望未來,帝人公司期望全生命周期評(píng)估的范圍不僅僅局限于碳纖維長(zhǎng)絲,還可涵蓋短切纖維、預(yù)浸料等中間產(chǎn)品。此外,通過與終端客戶合作,最終實(shí)現(xiàn)全種類碳纖維產(chǎn)品的全生命周期評(píng)估目標(biāo)。帝人的目標(biāo)是通過努力減少能源消耗、引入可再生能源和回收方法等舉措,到2050年將集團(tuán)內(nèi)部的碳排放量降至為零。
(摘編自中國(guó)國(guó)際復(fù)合材料展覽會(huì))
開發(fā)具有非侵入性血糖監(jiān)測(cè)功能的可穿戴式電化學(xué)傳感器對(duì)于糖尿病診斷和管理具有重要意義。目前,基于漿料或?qū)щ娔苽涞钠咸烟请娀瘜W(xué)傳感電極通常由活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘接劑組成。其中,粘接劑的使用阻礙了電子和電解質(zhì)的傳輸,容易覆蓋電化學(xué)反應(yīng)活性位點(diǎn)并弱化電化學(xué)響應(yīng)信號(hào)。傳統(tǒng)的葡萄糖電化學(xué)傳感器還需引入水凝膠用于負(fù)載酶和收集體液,從而稀釋了葡萄糖的濃度、延長(zhǎng)了電化學(xué)傳質(zhì)路徑。除電性能外,現(xiàn)有電極普遍缺乏透氣性,阻礙了人體汗液蒸發(fā)和皮膚揮發(fā)性有機(jī)成分的排放,使用時(shí)可能導(dǎo)致皮膚過敏和舒適性下降。因此,制備可直接負(fù)載酶和體液、兼具電子和物質(zhì)高速傳輸通道的自支撐透氣電極是克服上述問題、提高電極靈敏度及可靠性的有效方法之一。
近日,中國(guó)科學(xué)院大學(xué)溫州研究院王毅團(tuán)隊(duì)與東華大學(xué)李召嶺團(tuán)隊(duì)合作,以石墨烯纖維無紡布(GFF)為自支撐導(dǎo)電骨架、電化學(xué)沉積普魯士藍(lán)納米顆粒(PB)為信號(hào)轉(zhuǎn)換層制備了一種柔性的自支撐透氣電極(GFFPB),其在中性環(huán)境下對(duì)過氧化氫的電化學(xué)響應(yīng)靈敏度高達(dá)7298.7μA·mM-1·cm。進(jìn)一步地,經(jīng)葡萄糖氧化酶(GOx)和殼聚糖(CS)修飾后,GFF-PB-GOx-CS對(duì)葡萄糖表現(xiàn)出高度選擇性,在2~220μM 的濃度范圍內(nèi)對(duì)葡萄糖具有良好的線性響應(yīng),其電化學(xué)響應(yīng)靈敏度為1539.53μA·mM-1·cm-2。
上述優(yōu)異的電化學(xué)性能主要得益于:石墨烯纖維間的融合位點(diǎn)有效減小了電極內(nèi)部的接觸電阻,實(shí)現(xiàn)了電子的快速傳輸;石墨烯纖維無紡布豐富的孔道結(jié)構(gòu)和親水性普魯士藍(lán)使電解質(zhì)和代謝產(chǎn)物的快速傳質(zhì)成為可能;GFF-PB 對(duì)體液的自發(fā)吸收提高了電極內(nèi)部活性位點(diǎn)的利用率。使用該電極結(jié)合反向離子電滲(RI)技術(shù)進(jìn)行的無創(chuàng)血糖監(jiān)測(cè)結(jié)果與商用指尖血糖測(cè)試儀的血糖測(cè)試結(jié)果具有良好的相關(guān)性。
(摘編自中國(guó)科學(xué)院大學(xué)溫州研究院)
導(dǎo)電織物具有輕便、柔軟的優(yōu)點(diǎn),在壓力傳感器、柔性加熱器、心電圖應(yīng)用等領(lǐng)域的應(yīng)用研究越來越廣泛。心電信號(hào)采集技術(shù)趨向于設(shè)備小型化、數(shù)據(jù)智能化、診斷自動(dòng)化和采集非接觸化。將織物電極與服裝集成一體用于采集心電信號(hào),不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)心臟活動(dòng)狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),而且可以僅降低成本,使穿戴更加便捷、舒適,同時(shí)具有柔軟性、透氣性和可折疊等日常服裝所具備的優(yōu)點(diǎn)。這就要求織物電極具有低的表面電阻和良好的耐洗滌性能和耐折疊性能。表面涂覆型織物電極可以很容易實(shí)現(xiàn)低表面電阻,而且成本較低,但其耐洗性和耐折疊性難以滿足實(shí)際使用需求。
為獲得在心電信號(hào)采集中具有實(shí)際應(yīng)用潛力的織物電極,華南理工大學(xué)李軍榮和錢麗穎課題組采用帶巰基的硅烷對(duì)織物進(jìn)行改性,并利用化學(xué)還原的方法在改性織物上沉積納米銀顆粒,制備出表面電阻低至7.18 mΩ/sq 的導(dǎo)電織物,該系列織物表現(xiàn)出優(yōu)異的耐洗滌性能和耐折疊性能。聚酯纖維具有較高的彈性,銀層伸長(zhǎng)后呈現(xiàn)斷裂趨勢(shì),伸長(zhǎng)20%后, 電阻達(dá)到14.74 mΩ/sq??椢锏膶?dǎo)電性受彎曲影響較小,3000 次彎曲后,銀層略有脫落。在恒溫恒濕環(huán)境中放置9 周后,織物的表面電阻幾乎沒有變化。將該織物電極嵌入智能服裝中用于采集人體在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的心電信號(hào),經(jīng)過200 次洗滌循環(huán)后,織物的表面電阻仍然在1Ω/sq 以下,心電圖波形依然清晰正常。該研究為解決涂覆型導(dǎo)電織物耐洗滌性能差和耐折疊性能不佳的難題提供了技術(shù)方案,將有效促進(jìn)導(dǎo)電織物在可穿戴智能服裝等領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。此外,該課題組與阿木(深圳)新科技有限公司對(duì)織物電極在智能服裝領(lǐng)域的應(yīng)用研究進(jìn)行了一系列工作,先后利用殼聚糖無紡布、棉織物、滌綸等作為織物基材,利用納米銀原位還原沉積的方法制備了應(yīng)用于心電信號(hào)采集的織物電極,加快其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的步伐。
(摘編自高分子科技)
據(jù)報(bào)道,西南大學(xué)魯志松團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種柔性、可編織和大規(guī)模制備的紗線基汗液激發(fā)電池(CYSAB),可作為生物相容性好、可靠性佳的電源整合到電子織物中,在自供能人體運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)和醫(yī)療保健領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用潛力。
人體汗液是一種富含陰陽(yáng)離子、生物相容性極佳的天然電解質(zhì)水溶液,當(dāng)其被紗線吸收后,可儲(chǔ)存在纖維間隙中并以之為通道進(jìn)行傳輸。在這一過程中,汗液中的離子會(huì)隨之在紗線纖維通道中自由移動(dòng),因此,浸潤(rùn)汗液的紗線可作為鹽橋連接并隔離電池兩極。受傳統(tǒng)原電池結(jié)構(gòu)啟發(fā),研究人員設(shè)計(jì)了一種分段式結(jié)構(gòu)CYSAB,其中炭黑改性的前段紗線、未修飾中段紗線和鋅箔包裹后段紗線分別充當(dāng)電池的陰極、鹽橋和陽(yáng)極。在汗液存在的情況下,紗線可吸收汗液激活CYSAB 并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)電。CYSAB 的激發(fā)在很大程度上依賴于電解質(zhì)溶液的芯吸和離子在水溶液中的遷移。因此,開放環(huán)境中溶液的蒸發(fā)會(huì)影響電池性能??紤]到水的蒸發(fā)會(huì)受溫度、風(fēng)速和濕度等多種因素的影響,研究結(jié)果顯示,當(dāng)CYSAB 中電解質(zhì)溶液體積低于15 μL 時(shí),電池輸出性能將迅速下降為零。此時(shí),CYSAB 將不再工作,直到補(bǔ)充了新的電解質(zhì)溶液后,電池方能被再次激活。
CYSAB 可耐受機(jī)洗,且可在動(dòng)態(tài)循環(huán)彎曲狀態(tài)下供能。電解質(zhì)持續(xù)供應(yīng)的CYSAB 可耐受高達(dá)20000 次彎曲,其恒流放電性能無明顯下降。此外,可將多個(gè)CYSAB 串聯(lián)或并聯(lián)為電池組,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)其輸出功率或輸出電壓的提升。通過分段式設(shè)計(jì),可在同一根紗線上制備多個(gè)CYSAB,以滿足后續(xù)編織應(yīng)用的需求。
利用傳統(tǒng)紡織工藝(如編織、針織、縫紉和縫合)可將一維CYSABs 輕松集成到電子織物中。使用CYSAB編織的供能織物可設(shè)計(jì)為頭帶和胸帶,用于志愿者運(yùn)動(dòng)分泌汗液的采集,為小型電子器件供能。整合CYSAB 供能織物與拉伸型織物應(yīng)變傳感器,可實(shí)現(xiàn)志愿者運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的穿戴式自供能監(jiān)測(cè)。
(摘編自高分子科技)
據(jù)報(bào)道,麻省理工學(xué)院(MIT)研究團(tuán)隊(duì)宣布開發(fā)出一種特別的可充電鋰離子電池,以超長(zhǎng)纖維的形式存在,可以織成織物。研究人員認(rèn)為,這種電池的應(yīng)用領(lǐng)域極廣,包括自供電通信、傳感和計(jì)算設(shè)備等,可讓設(shè)備像普通衣服一樣穿著,電池也可以作為結(jié)構(gòu)部件。在概念驗(yàn)證中,研究團(tuán)隊(duì)制造出世界上最長(zhǎng)的柔性纖維電池,長(zhǎng)達(dá)140 米,證明這種材料可以被制造成任意長(zhǎng)度。
這種新型纖維電池采用新型電池凝膠和標(biāo)準(zhǔn)的纖維拉伸系統(tǒng)制造,是一個(gè)包含所有組件的較大圓柱體。該材料通過一個(gè)狹窄的開口來壓縮所有的零件到其原始直徑的一小部分,同時(shí)保持零件的所有原始排列。研究人員表示,雖然已有人嘗試以纖維的形式來制造電池,但這些電池都是由纖維外部的關(guān)鍵材料構(gòu)成,而這個(gè)新系統(tǒng)將鋰和其他材料嵌入纖維內(nèi)部,并在外部涂上一層保護(hù)性涂層,從而直接使這種版本的電池穩(wěn)定且防水。
研究人員表示,該纖維電池不僅可自供電,還滿足了便攜式電子系統(tǒng)的要求,具備可機(jī)洗、操作靈活、可在水下使用、防火/破裂、安全等優(yōu)點(diǎn),且可實(shí)現(xiàn)3D 打印“一步到位”。進(jìn)而,研究人員展示了其應(yīng)用潛力,演示設(shè)備包含一個(gè)“Li-Fi”通信系統(tǒng),其中光脈沖用于傳輸數(shù)據(jù),包括一個(gè)麥克風(fēng)、前置放大器、晶體管和二極管,以建立兩個(gè)織物設(shè)備之間的光數(shù)據(jù)鏈接。實(shí)驗(yàn)表明,這款140 米長(zhǎng)的電池具有123 mAh 的存儲(chǔ)容量,可為智能手表或手機(jī)充電。此外,這種纖維設(shè)備的厚度只有幾百微米,比以往任何用纖維形式生產(chǎn)的電池都要薄。
目前,該研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)為該工藝申請(qǐng)了專利,并繼續(xù)在功率容量和用于提高效率的材料上做進(jìn)一步改進(jìn)。研究人員表示,這種纖維電池將在幾年內(nèi)用于商業(yè)產(chǎn)品。
(摘編自前瞻網(wǎng))
進(jìn)入5G時(shí)代與物聯(lián)網(wǎng)社會(huì),可穿戴電子產(chǎn)品飛速發(fā)展,然而,輕便耐用的可穿戴設(shè)備需要自身供電能力的支持。在此背景下,加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校陳俊教授、澳大利亞伍倫貢大學(xué)李維杰研究員、北京航空航天大學(xué)宮勇吉教授合作對(duì)柔性鋅離子電池體系進(jìn)行改良,研制了毫米級(jí)纖細(xì)無線可充電纖維電池,可以編織到智能衣物中,作為可穿戴電子設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的樞紐。
研究人員結(jié)合了蒙特卡洛方法與有限元模擬技術(shù),對(duì)二維材料氧化石墨烯在PVA 高分子凝膠體系中的分散情況從分子層面到整體性能進(jìn)行了詳細(xì)而系統(tǒng)的解釋。計(jì)算模擬的結(jié)果同時(shí)也對(duì)材料的設(shè)計(jì)與制造進(jìn)行指導(dǎo),最終成功制備了具有柔韌、堅(jiān)固和高離子導(dǎo)電性的柔性固態(tài)電解質(zhì)凝膠。據(jù)悉,該電池可以為包括測(cè)量脈搏、溫度、濕度和壓力信號(hào)的電子設(shè)備進(jìn)行長(zhǎng)久的有效供能。該柔性電池可以進(jìn)行穩(wěn)定的充放電,在測(cè)試中,電池在1000 次充電/充電循環(huán)后仍保持98%的容量(172.2 mAh·g-1)。一根15cm 的電池全重僅重1.26g,成本約為4.08 元,便于進(jìn)行工藝改良以適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)。
(摘編自中國(guó)聚合物網(wǎng))
近日,國(guó)內(nèi)首臺(tái)碳纖維復(fù)材輕量化氫能城市客車在浙江海鹽縣正式發(fā)布。據(jù)介紹,該客車以“碳纖維復(fù)材”構(gòu)建車身,以“氫”為動(dòng)力,一次加氫24 公斤,標(biāo)準(zhǔn)工況運(yùn)行續(xù)航里程可達(dá)800 公里,具有零排放、噪音小、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),可滿足各級(jí)公交公司使用要求,在全國(guó)氫燃料電池客車界處于領(lǐng)先地位。
據(jù)悉,該客車在開發(fā)之初就瞄準(zhǔn)整車輕量化方向,通過碳纖維復(fù)材車身的正向設(shè)計(jì)和其他系統(tǒng)優(yōu)化配置,實(shí)現(xiàn)了車輛實(shí)測(cè)10 噸,比其他同型車輛減重超過2.5 噸,可大幅節(jié)約百公里氫耗。同時(shí),采用整車地鐵化車廂布置設(shè)計(jì)理念,實(shí)現(xiàn)乘客一步登乘,無障礙快速通行,整車全平地板,乘車效率至少提升50%,顯著提高車內(nèi)乘客安全性,同等座位數(shù)站立面積提升60%以上,乘駕體驗(yàn)更佳。
除了氫能的動(dòng)力,該車車廂采用的碳纖維復(fù)合材料技術(shù),具有“更節(jié)能、更經(jīng)濟(jì)、更安全、更舒適、長(zhǎng)壽命、不腐蝕”六大優(yōu)勢(shì),比金屬材料整車強(qiáng)度提高約10%,重量減輕約30%。2021年12月16日,20 輛碳纖維復(fù)材新能源客車成功交付嘉興海鹽鴻遠(yuǎn)公交公司。
(摘編自央廣網(wǎng))