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新天工开物︱用石头织成烧不破的布,能抵挡千度高温灼烧

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2025-04-26 18:36 来源: 长江日报
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  将一块布盖在手臂上,再用1200℃的火枪喷10秒,皮肤会被烧焦吗?做演示的纺大学生徐傲淡定地拿开已经被烧黑的布料,他的手臂完好无损。在武汉纺织大学,长江日报记者见证了这惊人的一幕。

  这块神奇的布料由玄武岩纤维制成。它不仅能在-260℃~700℃极端温度环境下长期使用,还能抵御1000摄氏度以上的短时高温,目前已广泛应用在防火毡、汽车刹车片、防弹衣、炮筒隔热罩等产品上。

  由玄武岩纤维再加工制作的面料放在手臂上,用1200℃的火枪喷10秒,手臂完好无损。记者 胡冬冬 摄

  这个纺织界的“三好生”也有短板,它摸上去有些“剌手”,并不适合作为服装布料,玄武岩纤维脆度高,用传统的纺纱方法极易断裂。

  武汉纺织大学团队历时4年,在比头发丝还要细的纤维上做“大文章”,研发出“转芯纺”技术,实现用柔软的纱线包裹玄武岩纤维,让布料既有高超的防护功能,又舒适轻便,已制作的防火服、日常服饰已进入推广阶段。

  由玄武岩制成的纤维丝。记者 胡冬冬 摄

  【研发者说】

  讲述人:武汉纺织大学纺织科学与工程学院副院长夏治刚

  我们曾做过这样一次实验:将一块布盖在木头人偶的手臂上,用1200℃以上的火枪对着喷10秒,看看会发生什么?

  我们采用三种不同材质的布料。第一种是一般的棉布,在开火的一瞬间即被点燃,毫无防护作用。第二种是市面上常用的消防服面料芳纶,火烧10秒后,芳纶布被完全烧穿,布面下的“手臂”被烫得焦黑一片。而第三种是我们研发的防火布,10秒后,布面和“手臂”均完好无损,当大火喷烧至20秒,布面轻微发黑,仍未烧破,“手臂”仅略微发热。

  由玄武岩纤维再加工制作的面料,用1200℃的火枪喷10秒无明显变化。记者 胡冬冬 摄

  这是我们的研发成果——玄武岩纤维防火布,它里头的关键成分是玄武岩纤维。这种从石头里拉出的纤维,是天然的防火好材料,耐高低温、耐酸碱腐蚀、电绝缘、抗辐射。但长期以来,玄武岩纤维应用也被两个痛点所局限:一是脆性易碎,难以纺纱、织造;二是手感粗粝,此前多用于工业设备和工业混料制作,没有用作服装布料的先例。

  徐卫林院士团队多年聚焦玄武岩基纱线研发,探索“将石头织成布”。团队研发出的“转芯纺”技术,为玄武岩纤维穿上一层柔软的“外套”,保留玄武岩“强悍”内核同时,实现轻便、柔软、亲肤、隔热、吸汗,还剪不断、割不破。用玄武岩纤维布料制作的“月面国旗”,在2024年被带上月球。

  我们的玄武岩纤维防火布也由此诞生。传统消防服耐热极限为550℃,只能保护消防员出入普通建筑物室内火灾。我们的防火服,熔点在1600℃,可满足住宅、工厂、仓库等大多数场景的火灾救援保护。更重要的是,它生产起来绿色环保,单价仅为芳纶的30%、碳纤维的10%。

  由玄武岩纤维再加工制作的公文包。通讯员供图

  目前,我们和多家纺织企业合作,用玄武岩防火布料做成防火服、防火包、防火绳、防火毡等产品,已在多个省份消防部门验收中。我们还和安踏等运动品牌联合开发产品,相信很快就会有玄武岩纤维制成的衣帽鞋履上市。

  再将眼光放远,月球上存在大量与玄武岩结构成分类似的月壤。未来,我们还能用玄武岩纤维布料制作航空服、开展月面建造,帮助人类进一步开展月球探索。

  【大众点评】

  点评人:湖北汇尔杰玄武岩纤维有限公司总经理吴敏勇

  我们企业专注于研发玄武岩纤维,这是一款非常好的纺织材料,但它布料粗硬,且脆度很高,一旦进行复杂纺织,很容易缠绕和断裂。

  武汉纺织大学徐卫林院士团队研发出的拉丝和纺织技术,实现将玄武岩纤维的直径拉至仅5微米,且每根纤维的长度可达10万米。他们研发的“转芯纺”技术,让柔软的短纤维围绕玄武岩芯丝加捻包覆,更是解决了玄武岩纤维的应用痛点,出来的纱线既轻薄柔软又强韧耐用,打开了玄武岩纤维应用的新世界。

  我们用玄武岩纤维做成的防火布料,抵抗得住1200℃以上的烈火烧灼,是真正的“铁布衫”,更兼具防火、隔热、轻便的性能。

  由玄武岩纤维再加工制作的面料,可阻挡1200℃的火枪喷10秒。记者 胡冬冬 摄

  目前,公司制作的防火服、防火绳、防火包、灭火毯等产品,已送到多个省份的消防部门进行验收,反响特别好。

  (长江日报记者陈晓彤 通讯员郑婷)

  【编辑:王戎飞】