隨著社會的不斷進步,人們對穿著的舒適性要求愈來愈高,新型纖維的開發運用便成了紡織行業的一大熱點,國內外企業已紛紛投入大量精力進行新產品的研發。2008年3月28日于中國國際紡織技術展覽會上,河北吉藁化纖有限責任公司協同北京巨龍博方科學技術研究院聯合發布了智能空調纖維紡織品最新研究進展,并詳細介紹了絲維爾TM智能空調纖維的特點及用途,展現了我國在智能空調纖維領域的突破性進展。
智能空調纖維的概念
智能空調纖維是將相變蓄熱材料技術與纖維織造技術相結合開發出的一種高新技術產品。含有相變材料的紡織品在外界環境溫度升高時,相變材料吸收熱量,從固態變為液態,降低了體表溫度。相反,當外界環境溫度降低時,相變材料放出熱量,從液態變為固態,減少了人體向周圍放出的熱量,保持了人體正常的體溫,為人體提供舒適的“衣內微氣候”環境,使人體始終處于一種舒適的狀態。這類纖維材料可主動地、智能地調節周圍的溫度,故稱為智能空調纖維。與此同時,智能空調纖維織物還可以在溫度急劇變化環境中反復循環使用。
智能空調纖維的生產方式
1)將含有熱敏相變材料的微膠囊涂于織物表面,即外部涂層處理。此種方式在使用過程中隨著時間的推移功能性會不斷降低,同時在加工過程中,使用的各種助劑也會對環境造成不同程度的影響。
2)將含有熱敏相變材料的微膠囊植入纖維內部,使相變材料鑲嵌在纖維之中,克服了織物的功能性在使用時不斷降低的弊病,具有較好的可加工性。吉藁化纖有限責任公司則采用了此種技術。
用智能空調纖維制成的服裝,由于存在著成千上萬個具有能量轉換功能的相變材料,其不間斷地吸收和釋放能量來調節溫度,因此使其服裝能保持在一個舒適的溫度范圍內,故用智能空調纖維可制得“冬暖夏涼”的服裝。
智能空調纖維調溫機理
智能空調纖維制品與傳統的紡織品的區別在于保溫機理不同。傳統的衣物主要是通過絕熱方法來避免皮膚溫度降低過多,主要取決于滯留在織物內部的靜止空氣量,所以厚度越大、密度越小,絕熱效果越好。而智能空調纖維的保溫機理則是能為人體提供舒適“微氣候環境”的全新保溫機理,能夠熱調節而不僅僅是熱隔絕。當環境溫度或人體皮膚溫度達到服裝內微膠囊相變材料的熔點時,相變材料吸熱從固態轉化為液態,在服裝層內產生舒適的“制冷效果”儲存能量。如果空調纖維服裝在低于相變材料結晶溫度的寒冷環境中使用,液態相變材料將變回固態,釋放出能量,提供舒適的“加熱效果”。這種熱轉換在服裝內起緩沖作用,減小皮膚溫度的變化,延長穿著者的舒適感,從而達到空調似的調溫效果。
含有相變材料的紡織品不論外界環境溫度升高還是降低,它在人體與衣物、衣物與外界環境之間能起到一個“調節器”的作用,緩沖外界環境溫度的變化。