在內(nèi)蒙古包頭稀土研究院天津分院(以下簡(jiǎn)稱“稀土院天津分院”)紡織材料研發(fā)中心生產(chǎn)車間里，智能化紡紗設(shè)備正開足馬力運(yùn)轉(zhuǎn)，身著工裝的技術(shù)人員穿梭于紡絲機(jī)與檢測(cè)儀之間，電子屏實(shí)時(shí)跳動(dòng)著纖維直徑、孔隙率等關(guān)鍵參數(shù)。他們正在加緊趕制的是首批10萬米具有“隨身空調(diào)”功能的稀貝絲冰爽降溫防護(hù)面料。這些融合稀土黑科技的新型面料被制成工裝后，即將為內(nèi)蒙古包鋼集團(tuán)奮戰(zhàn)在高溫一線的勞動(dòng)者送去今夏的第一縷清涼。
一件看似普通的T恤背后，是科研人員對(duì)稀土功能材料應(yīng)用的創(chuàng)新性突破。稀土院天津分院聯(lián)合天津紡科研發(fā)的“稀土紅外反射中空隔熱聚酰胺纖維”，通過獨(dú)創(chuàng)的“反射隔熱+透射散熱”雙效制冷機(jī)制，成功將尖端航天熱控技術(shù)引入民用紡織領(lǐng)域。該成果日前斬獲中紡院2024年度“十佳科技成果”。其核心在于創(chuàng)新構(gòu)建稀土元素配比模型，使纖維在400—2500納米波段反射90%以上太陽(yáng)輻射熱，同時(shí)在8—13微米的大氣窗口實(shí)現(xiàn)93%的紅外透過率，形成持續(xù)主動(dòng)降溫效應(yīng)。
第三方產(chǎn)品檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示，應(yīng)用該技術(shù)的面料可使體感溫度降低3—5攝氏度，涼感持久性超越國(guó)標(biāo)2倍，經(jīng)50次水洗仍保持性能穩(wěn)定。“傳統(tǒng)涼感面料就像在布料表面刷防曬霜，我們的技術(shù)則是讓每根纖維都變成微型空調(diào)。”稀土研究院天津分院紡織材料研發(fā)中心主任時(shí)文婧打了個(gè)比方。
研發(fā)團(tuán)隊(duì)歷時(shí)兩年突破稀土納米分散、多級(jí)孔道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)，首創(chuàng)的中空多孔纖維形態(tài)使面料透氣性提升30%，汗液導(dǎo)出效率提高40%，兼具抗菌和防紫外線功能。在包鋼焦化廠實(shí)地測(cè)試中，穿著新型工裝的爐前工在40攝氏度高溫環(huán)境下，體感溫度始終維持在28攝氏度左右，工作服內(nèi)濕度較傳統(tǒng)面料降低15個(gè)百分點(diǎn)。
目前，該成果轉(zhuǎn)化落地的包頭稀土高新區(qū)生產(chǎn)線正在建設(shè)中，未來生產(chǎn)線還將實(shí)現(xiàn)稀土蓄熱、隔熱、抗紫外線等多功能母粒的規(guī)模化生產(chǎn)。2025年全面建成后，生產(chǎn)線的熱管理母粒年產(chǎn)能將躍升至現(xiàn)有水平的5倍。市場(chǎng)分析顯示，全球調(diào)溫纖維市場(chǎng)規(guī)模已突破千億元，而我國(guó)稀土功能紡織品滲透率尚不足1%。這組數(shù)據(jù)的強(qiáng)烈反差，折射出“稀土+紡織”創(chuàng)新組合的巨大想象空間。
與此同時(shí)，南開大學(xué)科研人員正與稀土院天津分院聯(lián)合攻關(guān)光熱響應(yīng)稀土纖維，未來有望研發(fā)出“冬暖夏涼”的自適應(yīng)調(diào)溫服裝。正如時(shí)文婧所言，當(dāng)稀土功能材料從實(shí)驗(yàn)室走進(jìn)紡織車間，當(dāng)熱力學(xué)方程轉(zhuǎn)化為普羅大眾的切實(shí)體感，這場(chǎng)以原子級(jí)材料設(shè)計(jì)為起點(diǎn)的技術(shù)革命，正在重新定義“穿在身上的科技”內(nèi)涵。
