相變材料在紡織品中的應(yīng)用形式研究

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1、相變材料在紡織品中的應(yīng)用形式研究?34?濟南紡織化纖科技2009~t?g3期相變材料在紡織品屮的應(yīng)用形式研究胡春華孫玉釵張麗娟（河北科技大學(xué)紡織服裝學(xué)院石家莊050018）摘要:本文介紹了相變智能調(diào)溫紡織品的調(diào)溫原理?列舉了相變材料用于紡織品的方法.并比較了他們的優(yōu)缺點.關(guān)鍵詞:相變材料紡織品應(yīng)用1刖B和變材料（phasechangematerials）是一種能在特定溫度（相變溫度）下發(fā)生物相變化的材料，材料的分子排列在有序與無序Z間迅速轉(zhuǎn)變，同時伴隨著吸收或釋放熱能的現(xiàn)象來貯存或放岀熱能，進而調(diào)整,控制工作源或材料周圍環(huán)境溫度，

2、以實現(xiàn)其特定的應(yīng)用功能.相變材料具有儲熱密度大，儲熱容器體積小，熱效率高等優(yōu)點.人體靠服裝及生理機能調(diào)節(jié)以適應(yīng)環(huán)境溫度，但隨著人們涉足領(lǐng)域的不斷擴展，環(huán)境惡劣使得人們難以靠自身的調(diào)節(jié)和普通的服裝來抵御環(huán)境溫度不適宜帶來的傷害.相變智能調(diào)溫紡織品就是為了使人身能夠適應(yīng)惡劣的環(huán)境溫度而研制的?當環(huán)境溫度高于人體適宜溫度時，相變智能調(diào)溫紡織品就會吸收人體皮膚表面多余的熱量，帶給人們涼爽舒適的感覺?當環(huán)境溫度低于人體適宜溫度時，相變智能調(diào)溫紡織品就會放出熱量，使紡織品內(nèi)部溫度降低相對較少，使人體保持正常體溫，延長人體在低溫環(huán)境下的適應(yīng)時間

3、?相變智能調(diào)溫紡織品的這種吸熱和放熱過程是自動的,可逆的，無限次的?相變調(diào)溫服裝將人類傳統(tǒng)的被動式防御保暖方式轉(zhuǎn)向主動地變熱調(diào)溫方式.1.1相變調(diào)溫服裝保溫機理.相變智能調(diào)溫調(diào)溫紡織品與傳統(tǒng)的紡織品的區(qū)別在于保溫機理的不同.傳統(tǒng)的保溫衣物主要是通過絕熱方法來避免皮膚溫度降低過多，而絕熱效果主要取決于織物的厚度和密度.厚度越大，密度越小絕熱效果越好，因為滯留在織物內(nèi)部的靜止空氣多而空氣的熱傳導(dǎo)率極小，然而傳統(tǒng)織物的保溫效果受限于外界壓縮和水分的影響.而蓄熱調(diào)溫技術(shù)的保溫機理則是一種對水分和外界壓力影響不敏感的能為人體提供舒適微氣候環(huán)

4、境的全新的保溫機理,即提供熱調(diào)節(jié)而不是提供熱隔絕?含有相變材料的紡織品不論外界環(huán)境溫度升高還是降低吋，它在人體與外界環(huán)境之間起一個調(diào)節(jié)器的作用，緩沖外界環(huán)境溫度的變化.相變智能調(diào)溫紡織品除具有與普通紡織品相似的靜態(tài)保溫（熱板法測試）性能外，述具有動態(tài)保溫性能，動態(tài)保溫性能的產(chǎn)生是紡織品內(nèi)部包含的相變物質(zhì)在環(huán)境溫度變化吋吸熱或放熱引起的.B.PAUSE?］試了普通紡織品的熱阻值和含有相變材料的紡織品的熱阻值，如表1所示.作者簡介:胡春華，女,1976年2月生,湖北英山縣人，河北科技大學(xué)紡織服裝學(xué)在讀研究生.研究方向:基于人體需求的相

5、變紡織品的研究.濟南紡織化纖科技2009年第3期?35?表1織物的基本特征與保溫性能試樣面密度厚度靜態(tài)熱阻動態(tài)熱阻全部熱阻(m(ram)(CLO)(CIO1(CLO,不含相變物質(zhì)14807.80.063000.0630的試樣含5%相變物質(zhì)116o6.00.06270.07730.14JD0的試樣從表1可看出，含有相變材料的紡織品的全部熱阻值大大超過同厚度普通紡織品，前者是后者的2.22倍,這說明相變智能調(diào)溫調(diào)溫紡織品比普通紡織品具有更好的調(diào)溫保暖效果?…2相變智能調(diào)溫紡織品加工方法20世紀80年代中期開始，世界不同國家和地區(qū)的研究

6、人員先后采用多種工藝路線研制開發(fā)相變智能調(diào)溫紡織品，我國自90年代開始這方面的研究工作?目前常用的相變紡織品的制造方法主要有以下四大類：2」纖維紡制法2.1.1填充法屮空纖維充填相變材料法涉及到纖維與相變材料相互浸潤問題?一-般是先對纖維內(nèi)孔進行化學(xué)或物理改性，增加纖維內(nèi)壁對相變材料的表面浸潤性能，使相變材料可能地充填到中空纖維中去.也有用在熔融的相變材料中添加適當?shù)谋砻婊钚詣┑姆椒?，改善其表面張?使熔融相變材料能潤濕中空纖維內(nèi)壁?在這一點上，固一固相變材料在發(fā)牛固一固轉(zhuǎn)變時沒有液相產(chǎn)牛，宜采用中空纖維充填形式.如果是固一液相變

7、材料，需要利用特殊技術(shù)對纖維兩端進行封堵.1981年,Vigo等人將無機固一液相變材料CaCl,?6H,0,SrC1,?6H,0充填到人造絲和聚丙烯等中空纖維中.20世紀80年代中期,vigo,Frost,Bruno等人開展了將聚乙二醇整理在織物表面或浸漬在屮空纖維內(nèi)部的系列研究工作.通過研究發(fā)現(xiàn)，含有聚乙二醇的織物經(jīng)過150次加熱和冷卻循環(huán)后,仍具有吸放熱功能.[2]用微膠囊填充，在織造前，利用特殊方法將中空部分密封，將相變微膠囊充填到中空纖維內(nèi)，然后用樹脂將纖維進行包覆防止相變材料外泄.[31這種方法所用纖維直徑較大，難以在工

8、業(yè)化應(yīng)用中推廣.2.1.2熔融復(fù)合紡織絲法20世紀90年代初,H本酯公司研究采用將低溫相變物質(zhì)，如石蠟直接用紡絲法紡制在纖維內(nèi)部,并在纖維表面用環(huán)氧樹脂進行處理?該纖維中的石蠟，在升溫過程中熔融吸熱，降溫過程中凝固放熱,使纖維具有明顯不同于普通纖維