غشاهای ترکیبی و مهندسی کشش: تقویت عملکرد نرم در آب و هوای متغیر

پارچه های نرم ، الگوی نوآوری نساجی مدرن ، به عملکرد همه کاره آنها از طریق یک تعامل دقیق و دقیق از فناوری های غشای لایه ای و طراحی مکانیکی ناهمسانگرد. ساختار اصلی پارچه یک لمینت سه جانبه را یکپارچه می کند: یک چهره بیرونی مقاوم در برابر آب و هوا ، یک لایه میانی تنظیم کننده رطوبت و یک قشر داخلی از نظر حرارتی. لایه بیرونی به طور معمول از نایلون بافته شده بافته شده یا میکرو فیبر پلی استر که با استفاده از فلوئوروکربن آب با دوام (DWR) استفاده می شود ، استفاده می کند و برای ایجاد یک سد انرژی با سطح پایین که باعث می شود بارش مایع را در حالی که نفس می کشد ، از بین می برد. این امر از طریق پیوند کووالانسی زنجیرهای پرفلوئوروالکیل به سطوح فیبر حاصل می شود و یک شبکه مولکولی را تشکیل می دهد که قطرات آب (> زاویه تماس 120 درجه) را دفع می کند بدون اینکه میکروپوری ذاتی پارچه را مسدود کند.

لایه میانی شامل غشاهای پلی اورتان الکتروسپون (PU) با ساختارهای منافذ شیب ، که در آن قطر منافذ به تدریج از 0.1 میکرومتر در رابط بیرونی تا 5 میکرومتر به سمت داخل گسترش می یابد. این معماری از اصول انتشار Knudsen برای تسریع انتقال بخار رطوبت (MVT) از مناطق با کیفیت بالا (سمت بدن) به محیط های خارجی خشک تر استفاده می کند ، در حالی که همزمان مانع ورود آب مایع می شود. بر خلاف غشاهای یکپارچه ، این طرح شیب نیاز به پوشش های آبگریز را از بین می برد و بهره وری MVT طولانی مدت را حتی پس از چرخه سایش مکرر حفظ می کند.

خاصیت ارتجاعی ناهمسانگرد ، برای تحرک نامحدود در کاربردهای ورزشی یا تاکتیکی بسیار مهم است ، از طریق بافندگی تعصب از نخ های الاستومری (به عنوان مثال ، پلی استر پیچیده شده اسپندکس) در زاویه 45 درجه نسبت به محور اصلی پارچه ساخته می شود. این جهت گیری از اثرات نسبت پواسون استفاده می کند ، و در عین حال که استحکام پیچشی را حفظ می کند ، کشش دو طرفه (حداکثر 40 ٪ کشیدگی قابل بازیافت) را قادر می سازد-یک ضرورت برای کاربردهای بارگذاری مانند مهره های کوهنوردی یا کوله پشتی. ادغام مناطق تهویه با استفاده از لیزر ، که از لحاظ استراتژیک با نقاط مهم حرارتی انسان تراز شده است ، باعث افزایش گرمای همرفتی بدون به خطر انداختن مقاومت در برابر باد می شود.

تنظیم حرارتی از طریق میکروکپسول های ماده تغییر فاز (PCM) تعبیه شده در پشم برس برس داخلی تقویت می شود. این کپسول های مبتنی بر پارافین ، به اندازه بین 5-20 میکرومتر ، تحت انتقال مایعات جامد در دمای مجاور پوست قرار می گیرند ، گرمای متابولیکی اضافی را در حین فعالیت با شدت بالا جذب می کنند و انرژی ذخیره شده را در طی مراحل استراحت آزاد می کنند. به طور هم زمان ، الیاف پلی استر کربنی که به درون لایه داخلی بافته شده اند ، با انتشار طول موج های مادون قرمز (FIR) که با بافت انسان طنین انداز هستند ، باعث افزایش گرمای تابش می شوند و باعث افزایش میکروكسوله خون بدون افزودن فله می شوند.

تکنیک های پیشرفته تولید توپوگرافی های سطح چند منظوره را فعال می کنند. اچینگ پلاسما الگوهای زبری در مقیاس نانو (0.5-2 میکرومتر RA) را بر روی الیاف بیرونی ایجاد می کند و ضمن حفظ نرمی لمسی ، قدرت چسبندگی یخ را برای کاربردهای آلپین کاهش می دهد. برای محیط های شهری ، پوشش های دی اکسید تیتانیوم فوتوکاتالیستی که از طریق رسوب ژل استفاده می شود ، آلاینده های موجود در هوا را در معرض قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش قرار می دهند و زیبایی شناسی پارچه و کیفیت هوا را حفظ می کنند.

در مناطق با فروپاشی بالا ، جوش اولتراسونیک یکپارچه جایگزین دوخت سنتی است ، و تکه های فیبر آرام مقاوم در برابر سایش را مستقیماً به پارچه پایه از طریق همجوشی پلیمری بومی سازی می کند. این غلظت استرس ناشی از سوراخ سوزن را از بین می برد و وزن آن را 15-20 ٪ در مقایسه با تقویت کننده های دوخته شده کاهش می دهد. برای محیط های شدید ، کامپوزیت های پلی آمید گرافن دوپ در لایه های بیرونی مورد آزمایش قرار می گیرند و خواص ضد میکروبی ذاتی و اتلاف بار الکترواستاتیک را ارائه می دهند-برای کاهش چسبندگی ذرات در تنظیمات بیابانی یا صنعتی.

تکرارهای هوشمند در حال ظهور شامل شبکه های نانوسیم نقره ای رسانا روی صفحه نمایش داده شده بر روی لایه های داخلی است و مناطق گرمایشی مقاومت را قادر می سازد که از باتری های لیتیوم-پلیمر جمع و جور استفاده شود. این شبکه ها عرض خط زیر میلی متر را برای حفظ پارچه پارچه ای در حالی که گرم شدن موضعی در 0.5-1.0 W/cm² را حفظ می کنند ، حفظ می کنند. همراه با فلپ های تهویه فعال شده با رطوبت-که توسط پلیمر شکل حافظه شکل (SMP) شکل گرفته شده است.

پایداری باعث نوآوری مادی می شود ، با پلی استر زیستی مبتنی بر قندهای گیاهی تخمیر شده که جایگزین مواد اولیه نفتی می شود. سیستم های بازیابی حلال حلقه بسته در فرآیندهای پوشش اکنون به 95 ٪ میزان استفاده مجدد شیمیایی دست می یابند ، در حالی که پروتکل های بازیافت آنزیمی لمینت های پارچه ای را به پلیمرهای تشکیل دهنده برای پردازش دایره ای جدا می کنند. چنین پیشرفته هایی پارچه های نرم افزار Softshell در Nexus عملکرد فنی و سرپرستی اکولوژیکی ، به طور مداوم انتظارات برای سیستم های لباس بیرونی تطبیقی ​​را تعریف می کند .