在剛剛閉幕的北京冬奧會(huì)賽場(chǎng)上，彰顯著科技創(chuàng)新力的紡織元素?zé)o處不在。新型纖維材料、新型非織造材料、智能紡織材料等創(chuàng)新材料，皆以科技之力“編織”冬奧精彩，彰顯中國(guó)力量！ 冬奧盛事為中國(guó)科技創(chuàng)新提供了試煉舞臺(tái)，國(guó)產(chǎn)“冰雪黑科技”競(jìng)相展露風(fēng)姿，既向公眾展示推廣了科技賦能、綠色環(huán)保意識(shí)，也為中國(guó)邁向自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)強(qiáng)國(guó)蓄能發(fā)力。賽場(chǎng)內(nèi)外，科技賦能浸潤(rùn)方方面面，產(chǎn)業(yè)用紡織品表現(xiàn)尤為亮眼。 膜結(jié)構(gòu)建筑、索網(wǎng)結(jié)構(gòu)建筑等等早已是現(xiàn)代建筑必不可少的材料與工藝。在北京冬奧會(huì)上，無論是“冰立方”還是“雪如意”，自然都離不開產(chǎn)業(yè)用紡織品的“好身手”。 我國(guó)過濾材料行業(yè)已形成了從纖維、非織造材料、基布、濾袋，到過濾器裝備、工程服務(wù)等等的全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展?fàn)顟B(tài)。冬奧會(huì)上，不論是空氣消毒機(jī)還是消殺清掃機(jī)器人，工作中都使用了大量的產(chǎn)業(yè)用紡織品及非織造布材料，發(fā)揮著過濾、除塵等核心作用。 隨著我國(guó)非織造布產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、國(guó)家對(duì)公共衛(wèi)生加大投入，以及突發(fā)公共衛(wèi)生事件的影響，高性能產(chǎn)業(yè)用紡織品在醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)得到大面積推廣。冬奧會(huì)上，無論是中國(guó)自主研發(fā)的口罩，還是綠色環(huán)保的消毒濕巾，都化身為為冬奧“保駕護(hù)航”的“安全衛(wèi)士”。 目前，我國(guó)安全與防護(hù)用紡織品在防靜電、阻燃、防刺防割、防彈、防生化等方面取得了一系列成果。在冬奧會(huì)上，冬奧“戰(zhàn)袍”發(fā)揮了強(qiáng)大的保護(hù)性能，做到在高速運(yùn)動(dòng)中保護(hù)選手不受鋒利冰刃的威脅。 近年，我國(guó)在碳纖維產(chǎn)業(yè)制備技術(shù)和生產(chǎn)能力方面取得比較大的突破，織造和立體編織成型技術(shù)、復(fù)合材料加工技術(shù)上取得一系列成果。冬奧場(chǎng)上的火炬“飛揚(yáng)”、國(guó)產(chǎn)雪車等，都離不開碳纖維的加持。
產(chǎn)業(yè)用紡織品如何“編織”冬奧精彩？ 火炬“飛揚(yáng)” 碳纖維加持、世界首創(chuàng)大尺寸異形結(jié)構(gòu)件三維高精度球面立體編織機(jī) 由中國(guó)石化上海石化牽頭研發(fā)的火炬主要分為外飄帶、內(nèi)飄帶和氫氣燃燒裝置3個(gè)部分。外殼不僅要耐火抗高溫，還要能在極寒天氣中使用，如何承受這“冰與火”的雙重考驗(yàn)？奧秘就藏在一種新型材料里——碳纖維。碳纖維的質(zhì)量只有鋼的1/4左右，但是強(qiáng)度是鋼的7~9倍。 火炬“飛揚(yáng)”的外飄帶造型非常特殊，是一個(gè)高維曲面體，對(duì)于工程化制造來說是一種極其復(fù)雜的異形結(jié)構(gòu)件。而“織”火炬的“秘密武器”則是由東華大學(xué)獨(dú)家研制、世界首創(chuàng)的大尺寸異形結(jié)構(gòu)件三維高精度球面立體編織機(jī)，該系列編織機(jī)可編織大飛機(jī)、高鐵等大尺寸結(jié)構(gòu)承力件，也可編織螺旋槳、無人機(jī)、火炬外飄帶等精密異形結(jié)構(gòu)件。它總共有576個(gè)編織錠子，可編織最大截面500*500毫米，是目前世界上功能最強(qiáng)、編制尺寸最大的三維球面立體編織機(jī)。 火炬的火從里面燒出來，一般復(fù)合材料都不能在火里燒，到500℃一燒就沒了。上海石化與核八所一起攻關(guān)，引入高性能樹脂、與碳纖維一起做成碳纖維復(fù)合材料，最后通過工藝調(diào)整，把火炬上半段燃燒端在1000℃以上高溫中進(jìn)行陶瓷化，有效解決了在高溫制備過程中火炬外殼起泡、開裂等難題，達(dá)到了既能夠耐溫又能夠耐火的要求，實(shí)現(xiàn)了燃燒溫度＞800℃氫氣燃燒環(huán)境下正常使用。 特種“保密網(wǎng)” “穿”上了航天專用特種繩索 開幕式上，三張總面積近2800平方米的偽裝網(wǎng)讓冬奧圣火懸念留到最后一刻。織起這張“保密網(wǎng)”的，是來自青島的海麗雅集團(tuán)有限公司。對(duì)于偽裝網(wǎng)來說，透風(fēng)和遮光本身就是矛盾的。針對(duì)遮光性，研發(fā)團(tuán)隊(duì)從材質(zhì)和網(wǎng)眼密度上著手改進(jìn)；針對(duì)透風(fēng)性，研發(fā)團(tuán)隊(duì)為特種防護(hù)網(wǎng)“穿”上了航天專用特種繩索，這種高性能超纖繩纜重量輕，但是強(qiáng)度比鋼纜還要大，同時(shí)兼顧了“細(xì)、輕、延伸率小”的特性，此外，研發(fā)團(tuán)隊(duì)從橫豎兩個(gè)方向，在偽裝網(wǎng)的基礎(chǔ)上增加了近3000米的特種繩，這相當(dāng)于給整個(gè)網(wǎng)增加了骨架。 邦維公司為冬奧會(huì)延慶賽區(qū)提供的保障物資包含現(xiàn)場(chǎng)消殺、環(huán)境測(cè)溫、醫(yī)療防護(hù)、垃圾收集、標(biāo)本采樣共五大類30余種防疫用品，在延慶賽區(qū)啟動(dòng)賽時(shí)“大閉環(huán)”管理之前，順利完成了防疫物資的物流配送、安裝調(diào)試及現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)等服務(wù)，有效助力延慶賽區(qū)各項(xiàng)工作安全穩(wěn)定的開展，為北京乃至全球這場(chǎng)冰雪盛宴做出了自己的貢獻(xiàn)及使命擔(dān)當(dāng)。 清廢團(tuán)隊(duì)套裝 采用RPET材料，具有良好的防水防污效果 北京冬奧會(huì)張家口賽區(qū)連續(xù)降雪，云頂場(chǎng)館清廢保障團(tuán)隊(duì)出動(dòng)清廢服務(wù)工作人員近200人，進(jìn)行鏟冰除雪保潔等工作，確保道路通暢等清廢保障工作任務(wù)的順利完成。據(jù)悉，這些工作人員的服飾由可口可樂中國(guó)提供，外套設(shè)計(jì)借鑒了戶外沖鋒衣的可拆卸功能，搭配了可拆卸的防寒外套和褲裝，滿足了極大溫差下的作業(yè)需求，外套面料采用了RPET材料（飲料瓶再生材質(zhì)），具有良好的防水防污效果。 防護(hù)口罩 采用具有高透、高物理阻隔的全新納米級(jí)阻隔材料 冬奧會(huì)定制版納纖膜防護(hù)口罩采用具有高透、高物理阻隔的全新納米級(jí)阻隔材料——納纖膜，不僅能夠充分阻隔各種微小顆粒、真菌、細(xì)菌以及流感和新冠病毒，而且可以將水汽更好地傳遞到外層，形成單向?qū)竦墓δ埽_(dá)到持久的干爽舒適。 通用技術(shù)高新材料集團(tuán)有限公司明星產(chǎn)品綠纖®衛(wèi)賽爾酒精消毒濕巾入選冬奧防疫包。供國(guó)家體育總局體育科學(xué)研究所、各省隊(duì)運(yùn)動(dòng)員、新聞?dòng)浾摺⒍瑠W工作人員使用。該款濕巾由100%綠纖®Lycell水刺非織造布制成，柔軟親膚、綠色環(huán)保、純天然可降解，同時(shí)濕巾厚實(shí)不起毛，擦拭不易破。 保暖絮片 吸收轉(zhuǎn)換光能和人體的熱能并實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間蓄熱 北京冬奧會(huì)和冬殘奧會(huì)制服以及安保民警防寒服裝中的保暖“內(nèi)芯”由江蘇康大無紡有限公司制造。此次研制的北京冬奧制服專用保暖材料——多維蓄熱保暖絮片，70%采用了中國(guó)石化儀征化纖有限責(zé)任公司的多種功能性滌綸短纖，30%采用了恒天中纖紡化無錫有限公司與上海安凸阻燃纖維有限公司聯(lián)合研制的功能性錦綸短纖。這些多功能性短纖可以吸收轉(zhuǎn)換光能和人體的熱能并實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間蓄熱，同時(shí)功能性短纖的質(zhì)輕、柔軟、回彈好和吸濕性好的特點(diǎn)提高了保暖絮片的舒適性。 石墨烯發(fā)熱背包 實(shí)現(xiàn)石墨烯柔性織物加熱技術(shù)低溫應(yīng)用 由北京創(chuàng)新愛尚家科技有限公司聯(lián)合北京石墨烯技術(shù)研究院有限公司研發(fā)的低溫環(huán)境石墨烯智能發(fā)熱產(chǎn)品及熱力保障應(yīng)用技術(shù)，可針對(duì)冬奧會(huì)低溫環(huán)境下人員、現(xiàn)場(chǎng)專業(yè)設(shè)備的保暖需求，突破石墨烯柔性織物加熱材料的低溫啟動(dòng)和運(yùn)行、快速電熱轉(zhuǎn)換等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)石墨烯柔性織物加熱技術(shù)低溫應(yīng)用。北京國(guó)際云轉(zhuǎn)播科技有限公司承接了冬奧賽場(chǎng)的高清視頻云轉(zhuǎn)播工作，其中在張家口賽區(qū)的保障工作，需要工作人員背一個(gè)“云轉(zhuǎn)播背包”，利用愛家科技的石墨烯加熱裝置，里面的轉(zhuǎn)播設(shè)備可在零下20℃正常開機(jī)使用。 短道速滑“戰(zhàn)袍” 吸濕減阻面料性達(dá)到或超過國(guó)外同類面料水平 在接近三年的研發(fā)過程中，廣東德潤(rùn)紡織有限公司通過各種工藝試驗(yàn)和調(diào)整，為速度滑冰制備了十幾種面料。新開發(fā)的面料中有四種減阻效果增強(qiáng)了10%。其中有兩款最終被選中運(yùn)用在冬奧會(huì)速度速滑比賽服上面。經(jīng)過測(cè)試，德潤(rùn)紡織制作的吸濕減阻面料性能達(dá)到或者超過國(guó)外同類面料水平。短道速滑易產(chǎn)生身體接觸，所以運(yùn)動(dòng)員要佩戴安全頭盔以及耐割防扎的手套、護(hù)腿板、護(hù)膝、護(hù)頸等。比賽服不僅需有低風(fēng)阻性能，助力運(yùn)動(dòng)員高速滑行，還需要有強(qiáng)大的保護(hù)性能，在高速運(yùn)動(dòng)中保護(hù)選手不受鋒利冰刃的威脅。這次北京冬奧會(huì)中，短道速滑隊(duì)員們穿的“戰(zhàn)袍”，具備了高質(zhì)量的防切割和減阻效果，防切割強(qiáng)度是鋼絲的15倍。 獎(jiǎng)牌綬帶 斷裂強(qiáng)度達(dá)到900N以上，同時(shí)采用綠色印染技術(shù) 北京冬奧會(huì)獎(jiǎng)牌綬帶來自萬事利絲綢，研發(fā)團(tuán)隊(duì)選取100%優(yōu)質(zhì)桑蠶絲為原料，絲綢采用24姆米厚度的五枚組織桑波緞，斷裂強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果達(dá)到900N以上，可牢牢拴住90公斤的物品而不發(fā)生斷裂。為了使染料能夠牢牢固著在絲綢面料上，團(tuán)隊(duì)針對(duì)染料和絲綢面料都進(jìn)行了特別處理。同時(shí)采用了色彩數(shù)字化的GBART綠色印染新技術(shù)，這一技術(shù)不僅讓色彩重現(xiàn)度達(dá)到99%，相較于傳統(tǒng)印花技術(shù)，還免去水洗流程，實(shí)現(xiàn)污水、氨氮等污染物減排，全面展現(xiàn)了綠色冬奧的理念。 腋下創(chuàng)口貼 世界上最小、最精準(zhǔn)的可穿戴式測(cè)溫設(shè)備 本次冬奧會(huì)推出了多種抗疫“黑科技”，其中一款目前世界上最小、最精準(zhǔn)的可穿戴式測(cè)溫設(shè)備“腋下創(chuàng)可貼”出自位于泰安的山東醫(yī)工健康科技有限公司的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。這“體溫計(jì)”的芯片傳感器僅有沙粒大小。需要測(cè)溫的人員只需將設(shè)備貼合在腋下的皮膚上，即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量、自動(dòng)上報(bào)，一旦發(fā)現(xiàn)體溫異常，遠(yuǎn)端檢測(cè)人員便會(huì)發(fā)出預(yù)警，測(cè)溫者自己也可通過手機(jī)App關(guān)聯(lián)后隨時(shí)獲取測(cè)量結(jié)果。“腋下創(chuàng)口貼”測(cè)溫精度極高，達(dá)到了0.05℃，美國(guó)的同類體溫貼檢測(cè)精度為0.1℃~0.2℃。而且“腋下創(chuàng)口貼”功耗極低，充一次電可用10天。 仁創(chuàng)生態(tài)環(huán)保科技股份有限公司研發(fā)生產(chǎn)的透氣防滲毯，用于首都體育館配套的景觀河道建設(shè)，符合了海綿城市的發(fā)展定位。崇禮雪如意奧運(yùn)環(huán)道也應(yīng)用了該產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了透水透氣，冬天不結(jié)冰。崇禮古楊樹場(chǎng)館采用該產(chǎn)品和硅砂蓄水凈化技術(shù)，以收集山頂溶雪水用于賽道造冰，保證水質(zhì)好。作為2022年北京冬奧會(huì)保障項(xiàng)目，南長(zhǎng)河生態(tài)景觀提升工程主要解決五塔寺路通行條件差、慢行系統(tǒng)弱、道路設(shè)施破等問題，可有效治理南長(zhǎng)河雨水直排入河污染、濱河步道不貫通、冬季景觀效果差等情況。這次整治是通過蜂巢蓄水凈化技術(shù)，在河道堤岸建設(shè)生態(tài)凈化池，用于初期雨水過濾，去除雨水中較高的固體懸浮物，并通過內(nèi)置管道，將過濾后雨水導(dǎo)入生態(tài)凈化池中，既增添了觀賞性，又能保證河道整體水質(zhì)。 滑雪頭盔 防護(hù)性能比歐洲標(biāo)準(zhǔn)高出至少20% 大連理工大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)采用碳纖維、玻璃纖維、彈性體三種成分合成的新材料設(shè)計(jì)了一款滑雪頭盔，使其剛度提高四倍，拉伸強(qiáng)度提高三倍。其外殼和火箭中常見的曲面壁板類似，能起到“四兩撥千斤”的效果。這款頭盔重量只有約700克，在沒有大幅增加重量和厚度的前提下，其防護(hù)性能比歐洲標(biāo)準(zhǔn)高出至少20%。頭盔還充分考慮到亞洲人的頭型特征。團(tuán)隊(duì)采集了大量國(guó)家隊(duì)運(yùn)動(dòng)員的頭型數(shù)據(jù)，并研發(fā)了設(shè)計(jì)軟件，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)員頭盔的定制化，有效改善了長(zhǎng)時(shí)間佩戴的舒適性。 滑雪板 環(huán)氧樹脂材料，提升滑雪板整體強(qiáng)度、抗震性等 對(duì)于滑雪運(yùn)動(dòng)員來說，滑雪板至關(guān)重要，雪板板芯多采用木材或聚氨酯，一般會(huì)使用玻璃纖維或碳纖維等復(fù)合材料進(jìn)行包裹以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，橫豎維度的纖維交錯(cuò)在一起，賦予滑雪板兩個(gè)方向的剛度，有助于對(duì)抗扭轉(zhuǎn)和剪切。滑雪板光滑的表面是一種聚合物材料——環(huán)氧樹脂，用來提升滑雪板整體強(qiáng)度、抗震性等。 國(guó)產(chǎn)雪車 采用國(guó)產(chǎn)TG800宇航級(jí)碳纖維復(fù)合材料 為了能讓有著“冰上F1”之稱的國(guó)產(chǎn)雪車高速奔馳，雪車車身所用的材料要求質(zhì)量輕、強(qiáng)度高，因此，制造雪車瞄準(zhǔn)了碳纖維復(fù)合材料，而且采用了高強(qiáng)度等級(jí)國(guó)產(chǎn)TG800宇航級(jí)碳纖維復(fù)合材料。該材料由太鋼鋼科公司生產(chǎn)，可制作雪車和雪車頭盔。采用碳纖維復(fù)合材料后，雪車能在保證運(yùn)動(dòng)員安全的前提下，最大程度減輕車身重量，降低重心，使雪車滑起來更平穩(wěn)。據(jù)悉，碳纖維復(fù)合材料的雙人雪車車身重量只有50公斤左右。 22種可降解餐具 具有一定耐菌性、阻燃性和抗紫外線性 安徽豐原生物纖維股份有限公司為北京冬奧會(huì)和冬殘奧會(huì)提供用生物材料聚乳酸制成的22種可降解餐具產(chǎn)品。這些可降解餐具在使用和生物降解過程中不產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)，具有一定耐菌性、阻燃性和抗紫外線性，健康環(huán)保又安全。 作為亞洲建造的最大冰面的技術(shù)支撐，“冰絲帶”工程大面積采用特種混凝土。建設(shè)中主要采用了三種特種混凝土：抗凍混凝土、補(bǔ)償收縮混凝土、自密實(shí)混凝土。其中抗凍混凝土，在混凝土中摻入適量鋼纖維，提高了混凝土的抗裂能力，達(dá)到改善凍融性能的效果。在國(guó)家速滑館冰下地面建造過程中就使用了特種CF50P8F250鋼纖維抗凍混凝土。
（來源：中國(guó)產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)協(xié)會(huì)）
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