体育化学:纺织化学创新性能服装和运动器材
步行,跑步,骑自行车,游泳,瑜伽,健身课程和团队体育只是锻炼的一些看似无穷无尽的选择。在许多情况下,这些活动都有特定的服装和运动器材。纺织化学的进步可以采取的创新面料和材料可以帮助改善专业和休闲运动员的运动表现。
纺织化学它是一个高度专业化的领域,将化学原理应用于纺织品的生产。纺织化学一般分为三个领域:染整化学、纤维和聚合物化学,以及一个与材料科学交叉的新领域,涉及纺织材料的混合。纺织化学有助于创造创新的织物,提供防水,吸湿和气味吸收.
性能穿着织物的化学创新
- 生物陶瓷织物这种由离子材料制成的生物陶瓷化合物,如银或电气石,可以帮助运动员调节温度和湿度。生物陶瓷化合物的工作原理是向皮肤发射远红外(FIR)射线。一种学习发表在《生物学的运动发现发射冷杉的衣物,可以渗透到人体组织中的短电磁波,可能用于帮助改善组织的循环,修复和再生,加速肌肉恢复并在锻炼后减少疼痛。
- 水凝胶蜘蛛丝:剑桥大学的研究人员已经开发了一种对仿制性的强烈,弹性线的环保过程蜘蛛丝.该实验室制作的蜘蛛丝由水凝胶由98%的水和2%的二氧化硅和纤维素组成。二氧化硅和纤维素通过Curcurbituril分子固定在一起,当从水凝胶中提取时,导致强大的强烈的可生物降解的螺纹。
人造蜘蛛丝可能会改进自行车和滑板头盔、降落伞以及热气球材料等产品。人造蜘蛛丝也具有生物相容性,可能用于人体内部缝线。其他正在开发的人造蜘蛛丝的例子包括改性e-coli细菌和生产牛奶的转基因山羊蜘蛛丝蛋白. - 碳纤维面料有保温隔热性能并用于提高潜水服和滑雪磨损等服装的舒适性。这种织物也很轻,抗拉强度高。碳纤维面料有潜力替代赛车和运动器材等高性能产品中的钢。
- 剪切增稠流体:的粘度剪切增稠液体压力增加。使用剪切增稠液的一个例子是足球头盔,以帮助减少头部伤害。在马里兰州阿伯丁的美国陆军研究实验室,研究人员一直在研究剪切增稠液体,并找到了一种在橄榄球头带中包含这种材料的方法。这种带子可以帮助保持头盔到位以降低头部伤害的风险。
然而,在面料和材料方面的一些创新并非没有争议。2008年,Speedo推出了它LZR Pulse™北京奥运会期间,它曾被用于制作泳装。由聚氨酯、尼龙和弹性组成的氨纶制成,无毒、无炎症。除了使用这种性能织物,泳衣的接缝是用超声波焊接而不是缝起来的,以帮助减少游泳者的阻力。虽然游泳者在2008年北京奥运会上使用这些泳衣突破了100多次世界纪录,但是在北京奥运会,芬达,全球游泳机构,发行规定禁止游泳运动员由于在比赛中穿着聚氨酯和氯丁橡胶的服装对性能结果的潜在影响。
化学在运动服装和运动器材中的应用
纺织化学家造成了几种其他创新导致有先进的田径运动的产品.这些材料包括特种塑料和热固性聚合物、聚碳酸酯、聚氨酯和纳米技术等等。
- 聚氨酯经常在跑步和其他运动鞋中发现,可以使它们更有弹性。聚氨酯还可以用于各种流行的运动设备,包括足球、冲浪板、旱冰鞋和保龄球。
- 聚碳酸酯是一种强大的防碎塑料,可以在防护运动设备中找到。它用于骑马和骑自行车的头盔,在马术和骑自行车比赛中保护骑手。太阳镜和保护遮罩器中使用的聚碳酸酯有助于提供光学透明度和破碎抗性。聚碳酸酯镜片也可以在游泳护目镜中找到。
- 纳米技术是小尺寸的研究和操纵物质。纳米技术可以通过帮助球重新分配它们的重量来提高高尔夫球的性能,以稍微改变方向略微改变,然后去看高尔夫球手。高尔夫球杆轴材料中的缺陷通常填充有纳米粒子,用纳米材料制造的网球拍变得更加僵硬和打火机,可以帮助运动员更快回报,更强大的服务。环氧树脂也有助于制造较轻的运动器材,这可以减少疲劳。
- FluoroTechnology产品可以为户外行业提供独特的、高效益的性能特性,如透气膜和持久耐用的防水(DWR)饰面,提供防水、防油、耐污和土壤释放的耐磨饰面用于服装和设备。在非常重要的应用领域,氟科技的产品通过在极端天气和温度下提供救生保护,帮助确保人们的安全。
织物的发展和可持续性
化学品制造商也在创新新产品和新材料,这些产品和材料通过节水节能的技术在促进可持续发展方面发挥着关键作用。
chemour创造了一个防水纺织完成这可以提高运动磨损材料的服装质量和耐用性。
Teflon Ecoelite™,耐用的非氟化织物饰面,允许运动员从事户外运动,携带衣服和齿轮,可以承受因恶劣天气而导致的磨损。Teflon Ecoelite™与各种织物兼容,可在织物和织物中提供防水性和织物混合,让运动员温暖和干燥在恶劣的天气条件下。织物精加工污染物污渍,需要较少的洗涤和更低的水温以去除污渍,这可能导致使用较少的能量和降低的环境足迹。
一种反应性染料溶液由亨斯迈研发的AVITERA®SE染料,可减少纺织生产中的用水量。这种染料需要更少的盐来粘附在纺织品上,因此允许制造商在较低的温度下使用更少的水来洗去多余的染料。这可以减少能源使用和二氧化碳排放。
