持續25年的紡織創新
——記美國北卡州防護性紡織與舒適度研究中心

明火的出現往往象征著事故的發生，但在美國北卡州防護性紡織品及舒適度研究中心（Textile Protection and Comfort Center，縮寫TPACC），研發人員每天都需要采用點燃、拉伸、嗅聞、滲透等方式來測試材料性能，這里的試驗過程，火的使用已司空見慣。

作為美國紡織業獨一無二的檢測評估中心，TPACC已進行持續25年的創新研發，持之以恒的創新理念引領著美國紡織行業的發展。這種創新能力所帶來的是，全行業無與倫比的權威地位。1994年，該中心主任巴克在防護性紡織品和舒適性領域的工作實踐中發現，紡織業可通過結合其他領域的各種技術、設備和理論知識實現突破性發展。由此觸發了可穿戴技術的產生，TPACC正是在這種理念下應運而生。長久以來，他們已擁有獨特的研究方法，并且善于將研究結果轉化為切實可行的生產技術，幫助行業研發更優秀的產品。

平衡防護和耐磨性研究需要結合諸多不同領域的試驗，該中心致力于將其整合起來，以一種更易于理解的方式呈現給研究者和工業界。TPACC開創了美國嶄新的需求領域，并獲得熱烈的反響。隨著國際國內聲譽不斷提高，創新紡織行業的需求呈直線上升。

瞄準三大領域：防護性、功能性、舒適度

TPACC的研究集中于三大領域：防護性、功能性和舒適度，研究測試對象涵蓋了紡織行業中從基礎紡織品到服裝成品的各個環節。而獨特的研究方法又將成果商業化并應用到實際生產過程中，這樣研發成果才能脫穎而出。

從硬件配置上說，TPACC擁有行業領先的實驗設備。最富代表性的設備之一是PyroMan，它作為該中心最熱門的展品矗立于一個巨型封閉玻璃的實驗室中。它是一個高度儀表化的真人大小的人體模型，通過將產品暴露于高溫和烈焰之下，專用于評估熱防護服的性能。

另一代表性產品是人體刺激實驗設備，用水楊酸甲酯，它以蒸汽的模式測試衣物的化學滲透性。還有一模擬人體流汗的模型設備，用于測試衣物的透氣隔熱性，由內部的“汗液”控制系統和分布于全身的仿真汗腺組成。試驗時，系統將水分分配到目標區域的“汗腺”，通過相關數據的統計實現試驗目的，這里甚至還有模擬人行走狀態來觀察衣物在運動過程中的排汗性。以上只是TPACC所擁有的先進設備的幾個例子，它足以展現中心杰出且多樣化的試驗能力。但僅僅只是技術與設備的關注遠非中心的核心理念，“人”才是一切工作的開始和基礎。

當中心開始一項新產品研發時，工作的第一步永遠都是理解人在該產品適用領域真正的需要是什么。只有理解了真正服務于這些需求的內容，才能研發出更好的產品。中心為此做了大量工作，包括與合作伙伴深入溝通、加入國家防護服標準組織以及與各個領域的工作者如消防員進行直接交談等等。

對產品適用領域的密切關注促進了TPACC的專家與合作伙伴的高效協作，更好地發現問題并制定解決方案。消防防護裝備的安全性和舒適性是中心工作的一大重點。研究者關注消防工作中的蒸汽燙傷，織物怎樣才能在此時此刻產生防護效果。他們研究了水分如何加劇熱傳導并開發出一整套測試方法，這些方法已被納入到美國國家消防服評定標準。這里還開發了防煙塵消防服、更好的消防面罩和防火掩體。他們與當地消防部門的消防員密切合作，確保研發的需求得到滿足。

中心還與其他多個領域的行業伙伴展開密切合作，涵蓋了從運動到軍用裝備等各個領域。與TPACC合作的企業包括軍用裝備與防彈衣等制造商。他們與中心合作開展數個研發項目，包括士兵與急救人員制服新型材料與設計評估、燒傷測定系統以及即時爆炸裝置火力威脅程度測試方法。

該中心如何培養獨特的人才

由于TPACC對美國的紡織研發企業極具吸引力，這家中心在業內幾乎家喻戶曉，還在于他們要測試一種設備，就需要綜合各種紡織品性能，其專業化程度在業界無與倫比，得益于多方合作，他們研發的士兵和急救人員裝備得到了質的提升。在防護裝備之外，其他各式日用商品，如運動服、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可。人們在線上線下所能找到的幾乎每個品牌都曾經受他們的評估。

除了專業能力上的卓越，TPACC也為廣大青年才俊提供完美的平臺。他們曾擁有過一位獨特的研究助理，其外號為“臭家伙”。這一稱號乍聽惡意滿滿，但實際上來源于這位人士對紡織品氣味性能的研究興趣與杰出成果。他叫皮克特，早年供職于阿迪達斯北美總部，擔任高級創意與內聯部高級化學分析員。當他還是紡織化學作業研究生和TPACC研究助理時，就開始撰寫運動鞋氣味測試新方法的論文。

皮克特在TPACC的工作經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驗與啟迪。現在他在公司負責材料、飾物和成品的性能測試，并幫助同事處理與產品氣味相關的問題。

他表示，研究生期間若沒有在TPACC的工作經歷，現在的成就將成天方夜譚。這一段經歷為他在紡織業的第一份工作積累了無比寶貴的經驗。中心對眾多學子在視野開闊、閱歷豐富上的引領作用，在全美甚至是世界范圍內，恐怕都很難找到一個與之相提并論的地方。

皮克特對于中心的高度評價只是深受眾多校友和合作伙伴贊揚的一個小例子。這些人中包括高性能紡織公司高地工業（Highland Industries）的高級化學家弗格森，同樣有著在TPACC歷練的經歷。在此度過的5年時間里，她收獲了大量關于軍用個人防護裝備化學污染接觸性能測試的實踐經驗。

TPACC為弗格森提供了與研究相關終端客戶進行交流的獨特平臺，研究期間她得到了最終直接穿戴她所評估材料的軍人和急救人員協同工作，促使她拿出了獨特而帶有開創性研究成果。PBI性能研發公司質管部門主任希爾斯也曾是TPACC的學生與雇員，而現在成為中心的客戶之一，他對中心有著更全面的認識。他認為，TPACC給學生提供的遠不止于理論知識的教育，更難能可貴的是實踐教育的理想環境。

該中心這種以實踐應用為導向的研究理念激發了專業學生對紡織科學研究的興趣，并使他們獲得了足以成為行業領袖的寶貴經歷。該中心為人才培養所做出的獨特貢獻，對學院或是整個大學來講都是一筆寶貴的教育財富。美國最流行期刊《大眾機械》將TPACC命名為全世界最棒的學院實驗室。

以需求為導向的持續創新

該中心雖然已創辦逾四分之一世紀，其創新之路仍在向四面八方延伸。中心已成為防護服領域首屈一指的研發機構。業界確信，他們仍將在紡織業的更多領域獲得同樣的成就。中心未來的道路在哪里呢？毫無疑問，他們有望成為世界可穿戴技術設備評估的領軍者。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成果融合到服裝中。

對消防裝備的研究仍在繼續。國際消協統計數據顯示，癌癥是致消防員死亡的主因。對此，他們進一步與北卡州毒理學家開展合作，研究煙霧中的致癌物質，以改善防護服裝的微粒防護性能。以需求為導向的研究理念帶來了行業領先的研發速度。與單純的學術研究不同，當社會產生亟待解決的問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壯大。

TPACC就是這樣一家機構，他們用創新的理念服務于社會需求的研究目標，它對美國各州、國家乃至世界范圍內都產生著真正的影響。

（據美國北卡州立大學網https://news.ncsu.edu/2019/03/tpacc-textiles-innovation-laboratory/近期資料）