智能調(diào)溫紡織品的種類及應(yīng)用

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1、萬方數(shù)據(jù)第3期第24頁浙江紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)2009年9月doi：10．3969／j．issn．1674—2346．2009．03．007智能調(diào)溫紡織品的種類及應(yīng)用趙寶艷王碹吳超摘要：文章對智能調(diào)溫紡織品的概念和調(diào)溫原理進(jìn)行了闡述，著重介紹了智能調(diào)溫紡織品的種類，及其在服裝、床上用品，醫(yī)療衛(wèi)生用品等領(lǐng)域中的應(yīng)用，并對智能調(diào)溫紡織品的未來發(fā)展作了展望。關(guān)鍵詞：智能；調(diào)溫；紡織品；相變材料；應(yīng)用中圖分類號：TSl01．3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674．2346(2009)03．0024．041概述智能調(diào)溫紡織品是指對溫度或溫度變化有

2、響應(yīng)的智能紡織品，它超越了傳統(tǒng)紡織品的單一保溫功能，是一種具有雙向溫度調(diào)節(jié)作用的、以改善舒適性為主要目的的新型材料。它是將相變蓄熱技術(shù)與纖維和紡織品制造技術(shù)相結(jié)合開發(fā)出的一種高技術(shù)產(chǎn)品，具有自動(dòng)吸收、儲(chǔ)存、分配和放出熱量的功能，有智能調(diào)溫的效果，能夠防止頭、身體、手和足部位的劇烈溫度變化，創(chuàng)造舒適的溫度環(huán)境。其調(diào)溫原理是利用含有的相變物質(zhì)隨外界環(huán)境溫度的變化發(fā)生液——固可逆變化，即環(huán)境溫度升高時(shí)吸收儲(chǔ)存熱量，自身由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)；當(dāng)溫度降低時(shí)，放出儲(chǔ)存的熱量，相變物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，從而實(shí)現(xiàn)紡織品的溫度自調(diào)節(jié)，創(chuàng)造舒適的溫度環(huán)境。2智能調(diào)

3、溫紡織品的種類20世紀(jì)80年代中期，各國研究人員先后采用多種工藝路線研制開發(fā)智能調(diào)溫紡織品，我國自20世紀(jì)90年代初開始這方面的研究工作，現(xiàn)已取得很大成績。目前常用的制備方法主要有以下幾種(本文通過制備方法的區(qū)分分別介紹智能調(diào)溫紡織品)。2．1后整理法制備的智能調(diào)溫紡織品織物后整理法是通過整理或涂層的方式，將相變材料施加在織物上，從而獲得調(diào)溫紡織品的方法。整理法采用浸一軋一烘一皂洗工藝得到相變材料的織物，浸漬液中含相變材料或相變材料微膠囊(Micro．PCM)、交聯(lián)劑、催化劑等。涂層法通過涂層加工手段，利用膠粘劑將相變材料機(jī)械地粘接在紡

4、織品上。由于織物整理的方法是將相變高聚物附著在纖維表面，故對織物手感以及使用中的穩(wěn)定性都存在問題，而且相變材料進(jìn)行交聯(lián)后調(diào)溫性能可能發(fā)生改變。據(jù)中國紡織報(bào)報(bào)道，日本小松精練公司近年推出了具有保持衣服內(nèi)舒適溫度功能的纖維材料Air-Tech．no。它主要利用聚酯纖維等合成纖維，鍍上具有調(diào)節(jié)溫度功能的特殊蛋白微粒子(10毫微米)超薄膜。當(dāng)收稿日期：2009一03一13作者簡介：趙寶艷，女，浙江紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院，寧波市先進(jìn)紡織技術(shù)Lj服裝CAD重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，碩士(浙江寧波315211)王碹，女，浙江紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院，副教授，碩士(浙江寧

5、波315211)萬方數(shù)據(jù)2009年9月浙江紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)第3期第25頁衣服外溫度上升時(shí)，特殊微粒子即隨溫度狀況吸熱，抑制衣服內(nèi)溫度上升。相反，當(dāng)外部溫度下降時(shí)，這種纖維釋放出儲(chǔ)存的熱量，防止衣服內(nèi)部溫度下降。天津工業(yè)大學(xué)馬曉光等將正硅酸乙酯、無水乙醇和蒸餾水常溫水解聚合成二氧化硅網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)凝膠，然后加入醇類相變材料而制成復(fù)合相變材料，最后將復(fù)合相變材料與粘合劑混合后涂布在紡織面料的表面制成智能調(diào)溫紡織品。王春瑩等人通過微膠囊涂層法制得了儲(chǔ)熱量達(dá)155J／g的調(diào)溫織物，研究表明整理后的植物蓄熱效果較為明顯，與服用相關(guān)的性能可基本保

6、持。2．2中空纖維填充法制備的智能調(diào)溫紡織品中空纖維填充法是在織造前，利用特殊方法將中空部分密封，將Micro．PCM充填到中空纖維的中空部分，利用相變材料而產(chǎn)生可逆蓄熱和防熱性能，然后用樹脂將纖維進(jìn)行包覆，防止相變膠囊外泄從而達(dá)到持久調(diào)溫效果。采用中空纖維填充法生產(chǎn)智能調(diào)溫紡織品所用相變材料有無機(jī)水合鹽、聚乙二醇、塑晶物質(zhì)等。在20世紀(jì)80年代初，Vigo等將無機(jī)水合鹽填加在中空纖維內(nèi)部，得到了相變調(diào)溫纖維，但這種纖維調(diào)溫效果的耐久性差，使用一段時(shí)間后其調(diào)溫功能會(huì)降低。此后，Vigo等將聚乙二醇填充在中空纖維中，得到了調(diào)溫效果可耐15

7、0次以上升溫和降溫循環(huán)的纖維。另外，Hansen．R．H等將二氧化碳等氣體溶解在溶劑中，然后填充到纖維的中空部分，并在織造前將中空部分封閉。當(dāng)溫度降低時(shí)，調(diào)溫纖維中空部分的液體固化，氣體在其中的溶解度降低，從而使纖維的有效體積增大，織物的絕熱性能提高；反之，溫度升高時(shí)絕熱性能降低。由于使用過程中易造成氣體逸出，因此其調(diào)溫效果耐久性有待改進(jìn)。2．3紡絲法制備的智能調(diào)溫紡織品紡絲法是將Micro-PCM直接分散在紡絲熔體或溶液內(nèi)進(jìn)行紡絲，或?qū)⒑蠱icro．PCM的紡絲組分作為島或芯組分-聚酯、丙綸等作為皮組分制備耐久效果更好的相變纖維，現(xiàn)

8、階段主要應(yīng)用的為溶液紡絲和熔融紡絲技術(shù)。最早應(yīng)用的為溶液紡絲技術(shù)紡造相變腈綸纖維，目前研究的熱點(diǎn)為采用熔融紡絲工藝。相變材料微膠囊作為一種復(fù)合材料，它具有解決固液相變材料相變時(shí)體積變化以及泄漏問題；提供大的