智能调温纺织品的种类及应用

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1、万方数据第3期第24页浙江纺织服装职业技术学院学报2009年9月doi：10．3969／j．issn．1674—2346．2009．03．007智能调温纺织品的种类及应用赵宝艳王碹吴超摘要：文章对智能调温纺织品的概念和调温原理进行了阐述，着重介绍了智能调温纺织品的种类，及其在服装、床上用品，医疗卫生用品等领域中的应用，并对智能调温纺织品的未来发展作了展望。关键词：智能；调温；纺织品；相变材料；应用中图分类号：TSl01．3文献标识码：A文章编号：1674．2346(2009)03．0024．041概述智能调温纺织品是指对温度或温度变化有

2、响应的智能纺织品，它超越了传统纺织品的单一保温功能，是一种具有双向温度调节作用的、以改善舒适性为主要目的的新型材料。它是将相变蓄热技术与纤维和纺织品制造技术相结合开发出的一种高技术产品，具有自动吸收、储存、分配和放出热量的功能，有智能调温的效果，能够防止头、身体、手和足部位的剧烈温度变化，创造舒适的温度环境。其调温原理是利用含有的相变物质随外界环境温度的变化发生液——固可逆变化，即环境温度升高时吸收储存热量，自身由固态变为液态；当温度降低时，放出储存的热量，相变物质由液态变为固态，从而实现纺织品的温度自调节，创造舒适的温度环境。2智能调

3、温纺织品的种类20世纪80年代中期，各国研究人员先后采用多种工艺路线研制开发智能调温纺织品，我国自20世纪90年代初开始这方面的研究工作，现已取得很大成绩。目前常用的制备方法主要有以下几种(本文通过制备方法的区分分别介绍智能调温纺织品)。2．1后整理法制备的智能调温纺织品织物后整理法是通过整理或涂层的方式，将相变材料施加在织物上，从而获得调温纺织品的方法。整理法采用浸一轧一烘一皂洗工艺得到相变材料的织物，浸渍液中含相变材料或相变材料微胶囊(Micro．PCM)、交联剂、催化剂等。涂层法通过涂层加工手段，利用胶粘剂将相变材料机械地粘接在纺

4、织品上。由于织物整理的方法是将相变高聚物附着在纤维表面，故对织物手感以及使用中的稳定性都存在问题，而且相变材料进行交联后调温性能可能发生改变。据中国纺织报报道，日本小松精练公司近年推出了具有保持衣服内舒适温度功能的纤维材料Air-Tech．no。它主要利用聚酯纤维等合成纤维，镀上具有调节温度功能的特殊蛋白微粒子(10毫微米)超薄膜。当收稿日期：2009一03一13作者简介：赵宝艳，女，浙江纺织服装职业技术学院，宁波市先进纺织技术Lj服装CAD重点实验室，硕士(浙江宁波315211)王碹，女，浙江纺织服装职业技术学院，副教授，硕士(浙江宁

5、波315211)万方数据2009年9月浙江纺织服装职业技术学院学报第3期第25页衣服外温度上升时，特殊微粒子即随温度状况吸热，抑制衣服内温度上升。相反，当外部温度下降时，这种纤维释放出储存的热量，防止衣服内部温度下降。天津工业大学马晓光等将正硅酸乙酯、无水乙醇和蒸馏水常温水解聚合成二氧化硅网状结构凝胶，然后加入醇类相变材料而制成复合相变材料，最后将复合相变材料与粘合剂混合后涂布在纺织面料的表面制成智能调温纺织品。王春莹等人通过微胶囊涂层法制得了储热量达155J／g的调温织物，研究表明整理后的植物蓄热效果较为明显，与服用相关的性能可基本保

6、持。2．2中空纤维填充法制备的智能调温纺织品中空纤维填充法是在织造前，利用特殊方法将中空部分密封，将Micro．PCM充填到中空纤维的中空部分，利用相变材料而产生可逆蓄热和防热性能，然后用树脂将纤维进行包覆，防止相变胶囊外泄从而达到持久调温效果。采用中空纤维填充法生产智能调温纺织品所用相变材料有无机水合盐、聚乙二醇、塑晶物质等。在20世纪80年代初，Vigo等将无机水合盐填加在中空纤维内部，得到了相变调温纤维，但这种纤维调温效果的耐久性差，使用一段时间后其调温功能会降低。此后，Vigo等将聚乙二醇填充在中空纤维中，得到了调温效果可耐15

7、0次以上升温和降温循环的纤维。另外，Hansen．R．H等将二氧化碳等气体溶解在溶剂中，然后填充到纤维的中空部分，并在织造前将中空部分封闭。当温度降低时，调温纤维中空部分的液体固化，气体在其中的溶解度降低，从而使纤维的有效体积增大，织物的绝热性能提高；反之，温度升高时绝热性能降低。由于使用过程中易造成气体逸出，因此其调温效果耐久性有待改进。2．3纺丝法制备的智能调温纺织品纺丝法是将Micro-PCM直接分散在纺丝熔体或溶液内进行纺丝，或将含有Micro．PCM的纺丝组分作为岛或芯组分-聚酯、丙纶等作为皮组分制备耐久效果更好的相变纤维，现

8、阶段主要应用的为溶液纺丝和熔融纺丝技术。最早应用的为溶液纺丝技术纺造相变腈纶纤维，目前研究的热点为采用熔融纺丝工艺。相变材料微胶囊作为一种复合材料，它具有解决固液相变材料相变时体积变化以及泄漏问题；提供大的