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1、相变材料在纺织品中的应用形式研究?34?济南纺织化纤科技2009~t・g3期相变材料在纺织品屮的应用形式研究胡春华孙玉钗张丽娟（河北科技大学纺织服装学院石家庄050018）摘要:本文介绍了相变智能调温纺织品的调温原理•列举了相变材料用于纺织品的方法.并比较了他们的优缺点.关键词:相变材料纺织品应用1刖B和变材料（phasechangematerials）是一种能在特定温度（相变温度）下发生物相变化的材料，材料的分子排列在有序与无序Z间迅速转变，同时伴随着吸收或释放热能的现象来贮存或放岀热能，进而调整,控制工作源或材料周围环境温度，
2、以实现其特定的应用功能.相变材料具有储热密度大，储热容器体积小，热效率高等优点.人体靠服装及生理机能调节以适应环境温度，但随着人们涉足领域的不断扩展，环境恶劣使得人们难以靠自身的调节和普通的服装来抵御环境温度不适宜带来的伤害.相变智能调温纺织品就是为了使人身能够适应恶劣的环境温度而研制的•当环境温度高于人体适宜温度时，相变智能调温纺织品就会吸收人体皮肤表面多余的热量，带给人们凉爽舒适的感觉•当环境温度低于人体适宜温度时，相变智能调温纺织品就会放出热量，使纺织品内部温度降低相对较少，使人体保持正常体温，延长人体在低温环境下的适应时间
3、•相变智能调温纺织品的这种吸热和放热过程是自动的,可逆的，无限次的•相变调温服装将人类传统的被动式防御保暖方式转向主动地变热调温方式.1.1相变调温服装保温机理.相变智能调温调温纺织品与传统的纺织品的区别在于保温机理的不同.传统的保温衣物主要是通过绝热方法来避免皮肤温度降低过多，而绝热效果主要取决于织物的厚度和密度.厚度越大，密度越小绝热效果越好，因为滞留在织物内部的静止空气多而空气的热传导率极小，然而传统织物的保温效果受限于外界压缩和水分的影响.而蓄热调温技术的保温机理则是一种对水分和外界压力影响不敏感的能为人体提供舒适微气候环
4、境的全新的保温机理,即提供热调节而不是提供热隔绝•含有相变材料的纺织品不论外界环境温度升高还是降低吋，它在人体与外界环境之间起一个调节器的作用，缓冲外界环境温度的变化.相变智能调温纺织品除具有与普通纺织品相似的静态保温（热板法测试）性能外，述具有动态保温性能，动态保温性能的产生是纺织品内部包含的相变物质在环境温度变化吋吸热或放热引起的.B.PAUSE〜］试了普通纺织品的热阻值和含有相变材料的纺织品的热阻值，如表1所示.作者简介:胡春华，女,1976年2月生,湖北英山县人，河北科技大学纺织服装学在读研究生.研究方向:基于人体需求的相
5、变纺织品的研究.济南纺织化纤科技2009年第3期?35?表1织物的基本特征与保温性能试样面密度厚度静态热阻动态热阻全部热阻(m(ram)(CLO)(CIO1(CLO,不含相变物质14807.80.063000.0630的试样含5%相变物质116o6.00.06270.07730.14JD0的试样从表1可看出，含有相变材料的纺织品的全部热阻值大大超过同厚度普通纺织品，前者是后者的2.22倍,这说明相变智能调温调温纺织品比普通纺织品具有更好的调温保暖效果•…2相变智能调温纺织品加工方法20世纪80年代中期开始，世界不同国家和地区的研究
6、人员先后采用多种工艺路线研制开发相变智能调温纺织品，我国自90年代开始这方面的研究工作•目前常用的相变纺织品的制造方法主要有以下四大类：2」纤维纺制法2.1.1填充法屮空纤维充填相变材料法涉及到纤维与相变材料相互浸润问题・一-般是先对纤维内孔进行化学或物理改性，增加纤维内壁对相变材料的表面浸润性能，使相变材料可能地充填到中空纤维中去.也有用在熔融的相变材料中添加适当的表面活性剂的方法，改善其表面张力,使熔融相变材料能润湿中空纤维内壁•在这一点上，固一固相变材料在发牛固一固转变时没有液相产牛，宜采用中空纤维充填形式.如果是固一液相变
7、材料，需要利用特殊技术对纤维两端进行封堵.1981年,Vigo等人将无机固一液相变材料CaCl,?6H,0,SrC1,?6H,0充填到人造丝和聚丙烯等中空纤维中.20世纪80年代中期,vigo,Frost,Bruno等人开展了将聚乙二醇整理在织物表面或浸渍在屮空纤维内部的系列研究工作.通过研究发现，含有聚乙二醇的织物经过150次加热和冷却循环后,仍具有吸放热功能.[2]用微胶囊填充，在织造前，利用特殊方法将中空部分密封，将相变微胶囊充填到中空纤维内，然后用树脂将纤维进行包覆防止相变材料外泄.[31这种方法所用纤维直径较大，难以在工
8、业化应用中推广.2.1.2熔融复合纺织丝法20世纪90年代初,H本酯公司研究采用将低温相变物质，如石蜡直接用纺丝法纺制在纤维内部,并在纤维表面用环氧树脂进行处理•该纤维中的石蜡，在升温过程中熔融吸热，降温过程中凝固放热,使纤维具有明显不同于普通纤维
