明火的出現(xiàn)往往象征著事故的發(fā)生,但在美國(guó)北卡州防護(hù)性紡織品及舒適度研究中心(Textile Protection and Comfort Center,縮寫TPACC),研發(fā)人員每天都需要采用點(diǎn)燃、拉伸、嗅聞、滲透等方式來(lái)測(cè)試材料性能,這里的試驗(yàn)過(guò)程,火的使用已司空見慣。
作為美國(guó)紡織業(yè)獨(dú)一無(wú)二的檢測(cè)評(píng)估中心,TPACC已進(jìn)行持續(xù)25年的創(chuàng)新研發(fā),持之以恒的創(chuàng)新理念引領(lǐng)著美國(guó)紡織行業(yè)的發(fā)展。這種創(chuàng)新能力所帶來(lái)的是,全行業(yè)無(wú)與倫比的權(quán)威地位。1994年,該中心主任巴克在防護(hù)性紡織品和舒適性領(lǐng)域的工作實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),紡織業(yè)可通過(guò)結(jié)合其他領(lǐng)域的各種技術(shù)、設(shè)備和理論知識(shí)實(shí)現(xiàn)突破性發(fā)展。由此觸發(fā)了可穿戴技術(shù)的產(chǎn)生,TPACC正是在這種理念下應(yīng)運(yùn)而生。長(zhǎng)久以來(lái),他們已擁有獨(dú)特的研究方法,并且善于將研究結(jié)果轉(zhuǎn)化為切實(shí)可行的生產(chǎn)技術(shù),幫助行業(yè)研發(fā)更優(yōu)秀的產(chǎn)品。
平衡防護(hù)和耐磨性研究需要結(jié)合諸多不同領(lǐng)域的試驗(yàn),該中心致力于將其整合起來(lái),以一種更易于理解的方式呈現(xiàn)給研究者和工業(yè)界。TPACC開創(chuàng)了美國(guó)嶄新的需求領(lǐng)域,并獲得熱烈的反響。隨著國(guó)際國(guó)內(nèi)聲譽(yù)不斷提高,創(chuàng)新紡織行業(yè)的需求呈直線上升。
TPACC的研究集中于三大領(lǐng)域:防護(hù)性、功能性和舒適度,研究測(cè)試對(duì)象涵蓋了紡織行業(yè)中從基礎(chǔ)紡織品到服裝成品的各個(gè)環(huán)節(jié)。而獨(dú)特的研究方法又將成果商業(yè)化并應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,這樣研發(fā)成果才能脫穎而出。
從硬件配置上說(shuō),TPACC擁有行業(yè)領(lǐng)先的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。最富代表性的設(shè)備之一是PyroMan,它作為該中心最熱門的展品矗立于一個(gè)巨型封閉玻璃的實(shí)驗(yàn)室中。它是一個(gè)高度儀表化的真人大小的人體模型,通過(guò)將產(chǎn)品暴露于高溫和烈焰之下,專用于評(píng)估熱防護(hù)服的性能。
另一代表性產(chǎn)品是人體刺激實(shí)驗(yàn)設(shè)備,用水楊酸甲酯,它以蒸汽的模式測(cè)試衣物的化學(xué)滲透性。還有一模擬人體流汗的模型設(shè)備,用于測(cè)試衣物的透氣隔熱性,由內(nèi)部的“汗液”控制系統(tǒng)和分布于全身的仿真汗腺組成。試驗(yàn)時(shí),系統(tǒng)將水分分配到目標(biāo)區(qū)域的“汗腺”,通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)?zāi)康?,這里甚至還有模擬人行走狀態(tài)來(lái)觀察衣物在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的排汗性。以上只是TPACC所擁有的先進(jìn)設(shè)備的幾個(gè)例子,它足以展現(xiàn)中心杰出且多樣化的試驗(yàn)?zāi)芰?。但僅僅只是技術(shù)與設(shè)備的關(guān)注遠(yuǎn)非中心的核心理念,“人”才是一切工作的開始和基礎(chǔ)。
當(dāng)中心開始一項(xiàng)新產(chǎn)品研發(fā)時(shí),工作的第一步永遠(yuǎn)都是理解人在該產(chǎn)品適用領(lǐng)域真正的需要是什么。只有理解了真正服務(wù)于這些需求的內(nèi)容,才能研發(fā)出更好的產(chǎn)品。中心為此做了大量工作,包括與合作伙伴深入溝通、加入國(guó)家防護(hù)服標(biāo)準(zhǔn)組織以及與各個(gè)領(lǐng)域的工作者如消防員進(jìn)行直接交談等等。
對(duì)產(chǎn)品適用領(lǐng)域的密切關(guān)注促進(jìn)了TPACC的專家與合作伙伴的高效協(xié)作,更好地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并制定解決方案。消防防護(hù)裝備的安全性和舒適性是中心工作的一大重點(diǎn)。研究者關(guān)注消防工作中的蒸汽燙傷,織物怎樣才能在此時(shí)此刻產(chǎn)生防護(hù)效果。他們研究了水分如何加劇熱傳導(dǎo)并開發(fā)出一整套測(cè)試方法,這些方法已被納入到美國(guó)國(guó)家消防服評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。這里還開發(fā)了防煙塵消防服、更好的消防面罩和防火掩體。他們與當(dāng)?shù)叵啦块T的消防員密切合作,確保研發(fā)的需求得到滿足。
中心還與其他多個(gè)領(lǐng)域的行業(yè)伙伴展開密切合作,涵蓋了從運(yùn)動(dòng)到軍用裝備等各個(gè)領(lǐng)域。與TPACC合作的企業(yè)包括軍用裝備與防彈衣等制造商。他們與中心合作開展數(shù)個(gè)研發(fā)項(xiàng)目,包括士兵與急救人員制服新型材料與設(shè)計(jì)評(píng)估、燒傷測(cè)定系統(tǒng)以及即時(shí)爆炸裝置火力威脅程度測(cè)試方法。
由于TPACC對(duì)美國(guó)的紡織研發(fā)企業(yè)極具吸引力,這家中心在業(yè)內(nèi)幾乎家喻戶曉,還在于他們要測(cè)試一種設(shè)備,就需要綜合各種紡織品性能,其專業(yè)化程度在業(yè)界無(wú)與倫比,得益于多方合作,他們研發(fā)的士兵和急救人員裝備得到了質(zhì)的提升。在防護(hù)裝備之外,其他各式日用商品,如運(yùn)動(dòng)服、床單、睡袋、床墊的舒適性以及涼爽排汗等功效性能均得到諸多用戶的認(rèn)可。人們?cè)诰€上線下所能找到的幾乎每個(gè)品牌都曾經(jīng)受他們的評(píng)估。
除了專業(yè)能力上的卓越,TPACC也為廣大青年才俊提供完美的平臺(tái)。他們?cè)鴵碛羞^(guò)一位獨(dú)特的研究助理,其外號(hào)為“臭家伙”。這一稱號(hào)乍聽惡意滿滿,但實(shí)際上來(lái)源于這位人士對(duì)紡織品氣味性能的研究興趣與杰出成果。他叫皮克特,早年供職于阿迪達(dá)斯北美總部,擔(dān)任高級(jí)創(chuàng)意與內(nèi)聯(lián)部高級(jí)化學(xué)分析員。當(dāng)他還是紡織化學(xué)作業(yè)研究生和TPACC研究助理時(shí),就開始撰寫運(yùn)動(dòng)鞋氣味測(cè)試新方法的論文。
皮克特在TPACC的工作經(jīng)歷為他開辟了一條新的道路,為日后的職位與工作積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)與啟迪?,F(xiàn)在他在公司負(fù)責(zé)材料、飾物和成品的性能測(cè)試,并幫助同事處理與產(chǎn)品氣味相關(guān)的問(wèn)題。
他表示,研究生期間若沒(méi)有在TPACC的工作經(jīng)歷,現(xiàn)在的成就將成天方夜譚。這一段經(jīng)歷為他在紡織業(yè)的第一份工作積累了無(wú)比寶貴的經(jīng)驗(yàn)。中心對(duì)眾多學(xué)子在視野開闊、閱歷豐富上的引領(lǐng)作用,在全美甚至是世界范圍內(nèi),恐怕都很難找到一個(gè)與之相提并論的地方。
皮克特對(duì)于中心的高度評(píng)價(jià)只是深受眾多校友和合作伙伴贊揚(yáng)的一個(gè)小例子。這些人中包括高性能紡織公司高地工業(yè)(Highland Industries)的高級(jí)化學(xué)家弗格森,同樣有著在TPACC歷練的經(jīng)歷。在此度過(guò)的5年時(shí)間里,她收獲了大量關(guān)于軍用個(gè)人防護(hù)裝備化學(xué)污染接觸性能測(cè)試的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
TPACC為弗格森提供了與研究相關(guān)終端客戶進(jìn)行交流的獨(dú)特平臺(tái),研究期間她得到了最終直接穿戴她所評(píng)估材料的軍人和急救人員協(xié)同工作,促使她拿出了獨(dú)特而帶有開創(chuàng)性研究成果。PBI性能研發(fā)公司質(zhì)管部門主任希爾斯也曾是TPACC的學(xué)生與雇員,而現(xiàn)在成為中心的客戶之一,他對(duì)中心有著更全面的認(rèn)識(shí)。他認(rèn)為,TPACC給學(xué)生提供的遠(yuǎn)不止于理論知識(shí)的教育,更難能可貴的是實(shí)踐教育的理想環(huán)境。
該中心這種以實(shí)踐應(yīng)用為導(dǎo)向的研究理念激發(fā)了專業(yè)學(xué)生對(duì)紡織科學(xué)研究的興趣,并使他們獲得了足以成為行業(yè)領(lǐng)袖的寶貴經(jīng)歷。該中心為人才培養(yǎng)所做出的獨(dú)特貢獻(xiàn),對(duì)學(xué)院或是整個(gè)大學(xué)來(lái)講都是一筆寶貴的教育財(cái)富。美國(guó)最流行期刊《大眾機(jī)械》將TPACC命名為全世界最棒的學(xué)院實(shí)驗(yàn)室。
該中心雖然已創(chuàng)辦逾四分之一世紀(jì),其創(chuàng)新之路仍在向四面八方延伸。中心已成為防護(hù)服領(lǐng)域首屈一指的研發(fā)機(jī)構(gòu)。業(yè)界確信,他們?nèi)詫⒃诩徔棙I(yè)的更多領(lǐng)域獲得同樣的成就。中心未來(lái)的道路在哪里呢?毫無(wú)疑問(wèn),他們有望成為世界可穿戴技術(shù)設(shè)備評(píng)估的領(lǐng)軍者。他們目前正研究如何在不影響性能和舒適度的前提下將技術(shù)成果融合到服裝中。
對(duì)消防裝備的研究仍在繼續(xù)。國(guó)際消協(xié)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,癌癥是致消防員死亡的主因。對(duì)此,他們進(jìn)一步與北卡州毒理學(xué)家開展合作,研究煙霧中的致癌物質(zhì),以改善防護(hù)服裝的微粒防護(hù)性能。以需求為導(dǎo)向的研究理念帶來(lái)了行業(yè)領(lǐng)先的研發(fā)速度。與單純的學(xué)術(shù)研究不同,當(dāng)社會(huì)產(chǎn)生亟待解決的問(wèn)題就要求盡可能快速拿出解決方案,這促使中心以更快的速度獲得成果并成長(zhǎng)壯大。
TPACC就是這樣一家機(jī)構(gòu),他們用創(chuàng)新的理念服務(wù)于社會(huì)需求的研究目標(biāo),它對(duì)美國(guó)各州、國(guó)家乃至世界范圍內(nèi)都產(chǎn)生著真正的影響。
(據(jù)美國(guó)北卡州立大學(xué)網(wǎng)https://news.ncsu.edu/2019/03/tpacc-textiles-innovation-laboratory/近期資料)