储能调温纤维

第七小组课程演讲演讲题目：储能调温纤维材料小组成员：

罗琳江颖高启红陈曦

向旗刘瑞峰葛伟星马剑飞储能调温纤维及纺织品储能调温纤维壹贰叁肆概念机理性能制造方法指标伍陆优缺前景壹概念储能调温纤维是一种具有双向温度调节作用的新型纤维，它能够根据外界温度的变化，从环境中吸收热量储存于纤维内部，或放出纤维所储存的热量，在纤维周围形成温度基本恒定的微气候，从而实现温度的调节功能。蓄热调温纤维这种吸热和放热的过程是自动的，可逆的，无限次的。视频1贰机理蓄热调温纤维与传统的纤维的区别在与他的保温机理不同，传统的纤维保温主要是通过绝热方法避免使皮肤降低温度过多，而绝热效果主要取决于织物的厚度和密度，蓄热调温纤维的保温则是通过对水分和外界压力变化的敏感反应，为人体提供舒适的微气候环境，即提供热调节而不是热隔绝，因此事一种全新的保温机理。视频2贰主要生产公司20世纪80年代各国就先后开始研究多种工艺的路线开发储能调温纤维，目前主要生产公司集中在一下几家：1、美国triangle公司：蓄热微胶囊法2、美国杜邦公司3、日本酯公司4、日本东洋公司：纺丝法5、上海海欣立肯诺纺织公司YOURLOGO叁制造方法将相变物质直接混合到聚合物熔体或者纺丝原液中进行纺丝,得到具有皮芯结构的复合相变纤维。例如将石蜡烃类相变材料混合一定的二氧化硅粉末,与聚烯烃进行熔融纺丝,可以得到相变温度在15~65℃

之间的调温纤维以聚丙烯(PP)和分子量为1000~20000的聚乙二醇(PEG)及增稠剂为主要原料,采用熔融复合纺丝的方法研出了蓄热调温纤维。用该纤维加工成的非织造布,具有一定的保温绝热功能,但是加入相变材料后聚合物的可纺性变差,相变材料在聚合物熔体中稳定性下降,纤维中的相变材料在染整、后整理等过程中芯部相变材料易逸出,相变材料属于固液相变,对纤维强度影响较大,这些问题需要进一步深入研究复合纺丝法叁中空纤维填充法利用中空纤维中的孔隙,将相变材料浸入,获得相变控温纤维。中空纤维填充相变材料最早是在80年代中期开始研究的,它是将中空纤维浸渍在聚乙二醇或塑晶材料的溶液或熔体中,使聚乙二醇塑晶进入纤维内部,得到温度在40~60℃

范围内具有相变特性的纤维。文献[11]研究了将三羟甲基乙烷新戊二醇二元固固相变材料采用水溶液真空填充的方法填充到涤纶中空纤维中,得到了相变材料填充率为24%的调温纤维。用中空纤维填充法制得的温纤维内径较大,相变物质残留于纤维表面,故易于渗出和洗出,作为服用纤维使用还有很大的局限性。叁中空纤维填充法叁织物涂层后整理法采用涂覆或者后整理的方法将相变材料混合,随其它助剂附着在纺织品表面获得具有调温功能的纺织品。例如采用二异氰酸酯、乙二醇与聚乙二醇聚合得到具有防水透湿性的调温涂料以涂覆在纺织品表面获得调温功能。用聚乙二醇和2D免烫树脂整理剂混合整理棉麻等纤维素织物,在酸性催化剂作用下,经浸轧、

焙烘工艺得到具有一定调温功能的面料。叁微胶囊法分类将相变物质分装在微胶囊内可以给予相变物质更广泛的应用前景。胶囊壁提供给相变材料一个稳定的封闭环境,可以增强相变材料的稳定性,同时可使固液相变转变为准固固相变,使相变材料与纤维和纺织品的复合变得易于进行。相变材料也因分散成小颗粒而具有更好的热传导性。由相变物质微胶囊化发展出了许多与纤维和纺织品复合的方法。叁微胶囊法肆评价指标(1)CLO值。CLO值既能反映服装材料的传热特性，又能反映人体热平衡调节的生理状态。CLO值越大，织物保暖性越好，是目前国际上最常用的表征服装保暖性能的指标，定义为：室温2l℃，相对湿度50％以下，气流为10cm／s条件下，试穿者静止不动或从事轻度脑力劳动，基础代谢为58．15W／m2·h感觉舒适并保持其体表温度在33℃时所穿服装的保暖量(隔热值)为lCLO。肆评价指标(2)保暖率肜。保暖率形是指无试样时的散热量q。和有试样时的散热量q，之差与无试样时的散热量q。之比。该值越大，试样的保暖性越好。肆评价指标(3)导热系数A。导热系数A(A=QL／STAt)是指单位面积、单位时间内通过的热量。式中：A一导热伍优缺点(客观评价)优点：（1）控制温度，以平衡温度，满足适合于全天舒适的热量要求；（2）抗温性良好，提供凉爽效应；（3）吸收过剩的人体热量，并在人体表温度降低时释放出来，防止体表过冷。伍缺点（1）相变材料有提高服装保暖性的效能，但智能调温纤维中含有的相变材料有限，不可能起到长时间调温的作用，只能多时间内作用；（2）outlast腈纶基智能调温纤维强力低，表面光滑，抱合力差，比电阻较大易产生静电，微胶囊易破裂，给纺织生产带来一定的困难；（3）粘胶基智能调温纤维的可纺性能相对较好，粘胶纤维也没有静电现象，但强力比较低，尤其是湿强更低。相变材料微胶囊的加入，破坏了纤维的微观结构，有时纤维强力进一步下降；（4）储能调温纤维织物在染整加工过程中的调温稳定性还有待探索。总之，储能调温纤维,目前还存在着加工难度大，产品耐久性、耐洗性差，纺织品加入相变材料后手感变差等问题。而且，它调节温度的幅度和时间都是有限的。陆应用前景1、民用服装5、汽车装饰物2、床上用