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 ? 最近,東華大學(xué)通過學(xué)科交叉,強(qiáng)強(qiáng)合作,結(jié)出了豐碩成果。由東華大學(xué)材料學(xué)院研制的“間位芳綸”高性能纖維和服裝學(xué)院的“燃燒假人”系統(tǒng)合作,成功開發(fā)了高性能的熱防護(hù)用品,填補(bǔ)了國內(nèi)空白,目前已形成產(chǎn)業(yè)化的批量生產(chǎn)。

  間位芳綸是一種重要的高性能纖維。纖維本身具有阻燃的內(nèi)在特性,短時間內(nèi)能承受220℃高溫,且維持織物形狀,不會發(fā)生融滴,在近400℃時才開始分解,形成的碳化層能有效阻擋熱量傳遞。這些“特異功能”能為逃生者、消防員爭取到盡可能多的時間??梢哉f,間位芳綸是熱防護(hù)裝備材料的絕佳材料,美國等國的消防服面料甚至包括縫紉線都采用這樣的高性能纖維。然而,受發(fā)達(dá)國家技術(shù)封鎖和市場壟斷,間位芳綸芳綸材料多年來始終在國門外徘徊。

  怎樣讓國人用上更安全的熱防護(hù)用品,怎樣填補(bǔ)我國間位芳綸產(chǎn)業(yè)化空白?為此,東華大學(xué)材料學(xué)院胡祖明教授團(tuán)隊從上個世紀(jì)90年代初開始就踏上了一條從無到有的自主創(chuàng)新之路,經(jīng)過近20年艱苦努力,最終不僅研制出間位芳綸紙,作為電器絕緣材料,被廣泛用于航空航天、國防和電子通訊等領(lǐng)域,同時,其技術(shù)成果還被成功應(yīng)用于消防領(lǐng)域。用間位芳綸做成的消防服難以在火焰中燃燒,離焰即熄,而且即便經(jīng)過上百次洗滌后,其防護(hù)性能也不會受影響。記者了解到,這一成果有效地促進(jìn)了間位芳綸消防服國產(chǎn)化的進(jìn)程,并且在技術(shù)上達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

  有了高性能纖維保駕護(hù)航,防護(hù)裝備是否就一勞永逸了呢?在胡祖明教授看來顯然不是,“高性能防護(hù)裝備的研究其實是一整條產(chǎn)業(yè)鏈,既要從纖維層面研究如何提升織物性能,也要從服裝設(shè)計等層面思考如何改進(jìn)結(jié)構(gòu),還要建立科學(xué)合理的防護(hù)服檢測系統(tǒng),不斷發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有裝備的不足,不斷加以完善”。而讓胡教授感到高興的是,他的同事、東華大學(xué)服裝學(xué)院李俊教授領(lǐng)銜團(tuán)隊研制出的燃燒假人系統(tǒng),恰恰就是用于檢測服裝的整體熱防護(hù)性能。

  “燃燒假人”,是身著防護(hù)服置身火場進(jìn)行燃燒試驗的人體模型。作為生物人體的替身,通過采集假人衣下皮膚表面的熱流量數(shù)據(jù),結(jié)合皮膚燒傷評估模型,報告人體皮膚可能受到的燒傷級別,從而科學(xué)、定量評估被測服裝的整體熱防護(hù)性能。在燃燒假人的“出生地”——東華大學(xué)功能防護(hù)服裝研究中心燃燒環(huán)境模擬實驗室,記者看到,實驗過程中,燃燒假人佩頭盔、戴手套、身著全套防護(hù)服,在12支噴火器的作用力下,瞬間被高達(dá)3米的烈焰包圍,并在火海中保持奔跑姿勢。據(jù)李俊教授介紹,這是我國第一個燃燒假人,與其他國家研制的燃燒假人相比,該假人模擬中國男子體形特征設(shè)計,具有肩、頸、肘、膝等關(guān)節(jié)可活動調(diào)節(jié)等獨(dú)特特征,可以模擬人站、坐、跑、匍匐等多個動作和姿勢,“救援人員在火場中是運(yùn)動的,這樣設(shè)計是為了更貼近火場救援的真實環(huán)境,也更增加測算防護(hù)服性能的針對性和有效性”。李俊教授和團(tuán)隊成員形象地把假人叫做“東華火人”?!啊畺|華火人’是東華大學(xué)研制出的服裝仿生假人家族的最新成員,他的兄長‘神五假人’、‘神七假人’曾是在模擬太空環(huán)境試穿航天服的‘第一人’,為神舟系列艙內(nèi)外航天服的工程設(shè)計提供了寶貴的科學(xué)依據(jù)?!?BR>
  一個是產(chǎn)業(yè)鏈的前端,從纖維基礎(chǔ)層面入手,把好高性能防護(hù)裝備的安全“源頭”;一個是產(chǎn)業(yè)鏈的后續(xù),通過科學(xué)檢測手段為改進(jìn)高性能防護(hù)裝備提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。實驗現(xiàn)場,胡祖明和李俊兩位教授均表示該領(lǐng)域兩學(xué)科的合作空間很大,“合作是必然的,而且能幫助很多合作方實現(xiàn)‘雙贏’,燃燒假人的實驗數(shù)據(jù)能為改進(jìn)纖維性能提供科學(xué)依據(jù),從材料檢驗結(jié)果及數(shù)據(jù)分析也可讓檢測的途徑和方法更加有針對性,促進(jìn)研究水準(zhǔn)更上一個新臺階?!崩羁〗淌?、胡祖明教授如是說。

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作者: 楊維驊