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  在日常日子中，运动服装的汗液办理功用一向十分重视。常见的功用性面料最重要的包含具有单导游水才能的“Janus”面料和相似皮肤排汗机制的“皮肤-like”面料。但是，因为两者水分传输机制不同，完成一起具有这两种功用的面料仍面对巨大应战。Janus面料依托双侧潮湿性差异完成单导游水，但在高汗率状况下导水才能有限；而类皮肤面料虽能在高湿度环境下有用排汗，却不适用于低强度运动。现在没有有一种面料能够根据出汗率自适应调理水分传输行为。

  东华大学陈晴研讨员、我国计量大学徐鹏教授香港理工大学寿大华助理教授协作，研宣布一种出汗率自适应的针织面料（Sweating Rate-Adaptive Knitted Fabric, SRAF），成功完成了Janus与类皮肤双功用集成。该研讨经过等离子预处理和外表涂层技能，对羊毛/丙烯酸混纺纱线进行潮湿性调控，中等疏水纱线%，超疏水纱线°，且具有十分杰出的耐洗性。该面料在3 mL/h低汗率下可完成单导游水与大面积分散，在15 mL/h高汗率下则能部分排液，完成自适应汗液办理。相关论文以“Sweating Rate-Adaptive Knitted Fabric with Janus and Skin-Like Functions”为题，宣布在

  经过对纱线外表描摹的扫描电镜剖析可见，原始纱线由外表具有鳞片结构的羊毛和带沟槽的丙烯酸纤维组成；经亲疏水剂处理后，纤维外表掩盖一层处理物质，元素散布显现改性未引进F元素，环保性杰出。红外光谱剖析标明，中等疏水纱线 cm⁻¹处呈现C–O–C弹性振荡峰，印证了亲水剂中酯醚官能团的存在。耐洗测验显现，超疏水面料水接触角在经过10次洗刷后仍坚持在142°–150°之间，表现出优异的耐久性。

  图1. a) 原始纱线的SEM图画 b) 中等疏水纱线的SEM图画 c) 超疏水纱线的SEM图画 d) 超疏水纱线的元素散布 e) 纱线的FTIR红外光谱剖析 f) 中等疏水纱线织物洗刷后的潮湿时刻 g) 原始纱线与超疏水纱线织物洗刷后的外表接触角 h) 纱线的芯吸长度测验 i) 不同纱线的吸水量 j) 不同纱线的吸水率

  在纱线功用评价中，中等疏水纱线展现出最佳的芯吸功用和吸水性，其芯吸长度在270秒内到达4.05厘米，吸水量和吸水率分别为0.0395 g和415.79%。超疏水纱线则简直无芯吸行为，吸水性最低。纱线拉伸测验标明，疏水改性对开裂力影响较小，中等处理略有下降，超疏水处理反而略有提高。

  图2. a) 织物静水压测验设备 b) 三种类型织物的静水压改变 c) 三种织物的最大静水压差 d) 三种织物的灌水继续时刻

  进一步对单一潮湿性纱线所织造的面料来测验显现，静态水压试验中，超疏水面料具有最长的进水时刻（52.67 s）和最大水压差（36.87 mmH₂O），中等疏水面料则简直无静水压。抗溅性测验中，超疏水面料获最高4级评级，而中等疏水面料抗湿性较差。水/乙醇溶液抗湿试验也验证了超疏水面料对高浓度酒精滴液仍具杰出排挤才能。

  图3. a) 织物的抗液体喷溅测验 b) 水/乙醇混合液在织物外表的潮湿状况

  SRAF面料结构规划共同，反面为中等疏水点与超疏水区域相间散布，正面则为“鸟眼安排”混合织造。接触角测验显现，反面中等疏水点处为132°，超疏水点处为150°，正面交错区为142%。滴液试验标明，超疏水点液滴坚持原位，而中等疏水点则继续被吸收，表现出显着的单导游水特性。

  在人体手臂试验中，SRAF面料在灌水后外外表液呈条状散布，而对照面料则呈圆状湿润；皮肤温度记载显现，SRAF掩盖区域湿润面积小、部分温度高，体现出更优的汗液办理功用。在不同灌水速率下，SRAF在3 mL/h时反面呈点状湿润、正面呈横向条状分散；在15 mL/h时部分液滴从面料外表掉落，完成了从“单向分散”到“液滴排出”的自适应切换。液体积累比照标明，SRAF在高汗率下可排出约0.5 mL液体，而对照面料无此功用。

  图4. a) SRAF织物的正反面细节及接触角 b) 1 mL液滴测验 c) 人体手臂掩盖不同织物后的作用比照

  图5. a) 3 mL/h灌水速率下SRAF与对照织物的潮湿状况比照 b) 15 mL/h灌水速率下SRAF与对照织物的潮湿状况比照 c) 液滴从织物正面滴落 d) 灌水速率在3与15 mL/h之间切换时SRAF的潮湿状况

  图6. a) 文献中灌水速率比照 b) 15 mL/h灌水速率下SRAF与对照织物的集水量比照 c) 3 mL/h灌水速率下织物正面的潮湿长度 d) 15 mL/h灌水速率下织物正面的潮湿长度

  经过COMSOL多物理场仿真，研讨团队建立了中疏水纱线的芯吸模型，模仿成果与试验数据差错小于3%，验证了模型的有用性。进一步地，经过纱线浸透率猜测织物芯吸行为，差错低于5%，完成了从纱线到织物的多标准功用相关。

  图7. a) 双股纱的几许简化模型 b) 纱线几许截面简化示意图 c) 60秒内纱线芯吸长度与速度的模仿 d) 30秒和60秒时理论与试验成果的比照

  图8. a) SRAF织物的水分传输进程示意图 b) SRAF织物的水分传输原理示意图 c) SRAF织物中单根曲折纱线分钟水分传输试验与模仿比照

  图9. a) 中等疏水与超疏水纱线外表等离子预处理设备示意图 b) SRAF织物的三维视图 c) 中等疏水纱线芯吸长度测验渠道

  该研讨成功规划出一种具有出汗率自适应水分传输功用的针织面料，交融了单导游水与皮肤-like排汗双机制，扩展了湿办理纺织品的基础理论与实践使用远景。经过对纱线潮湿性的精准调控与织物结构规划，完成了在低汗率下增强蒸腾冷却、在高汗率下快速排汗降重的智能呼应。该工作为开发下一代高功用运动与功用性服装供给了可行的资料战略与理论支撑。

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