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大连工业大学科研团队研发建筑热管理用纤维素纤维泡沫
时间:2026-09-16 11:32:00    来源:先进纤维材料  

建筑供暖与空调运行消耗大量能源,开发高性能建筑热管理材料是降低建筑能耗的重要途径。传统膨胀聚苯乙烯(EPS)等石油基泡沫虽隔热性能良好,但存在难降解、高温易收缩和易燃等问题。纤维素来源广泛、可再生且环境友好,是绿色保温泡沫的理想原料。然而,纤维间结合力弱、泡孔结构不稳定,使其在低密度下难以兼顾低导热、高强度与使用稳定性。因此,如何通过界面调控稳定纤维多孔骨架是亟待解决的问题。

近期,大连工业大学王海松教授、傅成龙讲师与加拿大卡尔加里大学胡劲光教授合作,在Advanced Fiber Materials 发表题为“Interface-Engineered Cellulose Fiber Composite Foams with Strength and Low Thermal Conductivity for Building Energy Management”的研究成果。团队巧妙采用水系发泡与界面诱导组装策略,以气泡为动态模板,通过阳离子竹粉介导纤维素纤维与海藻酸钠静电耦合,并结合Ca²⁺配位和柠檬酸酯化交联,构筑稳定的纤维多孔骨架。所得泡沫兼具轻质、高强、低导热、耐热和阻燃等性能,并在夏冬季户外测试中展现出良好的建筑热管理效果,同时具有循环利用和土壤降解能力,为绿色建筑保温材料的设计与应用开辟了新思路。

该材料可用于建筑屋顶、墙体等部位的保温隔热,有助于降低建筑供暖与制冷能耗,并有望成为传统石油基保温泡沫的可持续替代材料。

大连工业大学轻工与化学工程学院博士研究生韩贤新为本文的第一作者,大连工业大学王海松教授、傅成龙讲师与加拿大卡尔加里大学胡劲光教授为本文的共同通讯作者。