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相变纤维 编辑
相变即表现为气、固、液三态的变化以及结晶、晶型转烃、晶体熔融等物理过程,伴随着分子聚集态结构的变化,在此过程中温度不发生变化但伴随热量的释放或吸收,因而具有调解温度的作用。利用其固→液、固→固态的相变,在不同环境温度下表现出不同的吸、放热功能,并且保持温度相对恒定的特性,制得相变纤维。
相变材料能够根据外界环境温度的变化而发生相变,并从外界吸收或释放热量,在纺织品周围形成温度基本恒定的微气候,从而实现温度调节功能。当环境温度或人体皮肤温度达到服装内相变材料熔点时,相变材料吸收热量,同时从固态转为液态,以此在服装内层产生短暂的致冷效果。热能可能来自外界温暖环境,也可能来自人体本身(如运动后产生的热量),一旦相变材料完全熔化,储能便结束。如果在低于相变材料结晶温度的寒冷环境下使用,服装的温度会低于相变温度,此时,液态的相变材料将转变回固态,释放其储存的能量,提供短暂的加热效果。这种热转换在服装内起缓冲作用,减小皮肤温度的变化,延长穿着者的舒适感。
共混法
(1)相变材料与聚合物直接共混进行纺丝,较为简单但存在相变热焓低、相变易泄漏和纤维强度低等问题。在采用湿法纺丝的腈纶和纤维素类纤维中较容易实现。
(2)微胶囊法(PCM)。微胶囊是用高分子将相变材料包裹封闭起来,防止相变材料泄漏。将含有相变材料的微胶囊与聚合物进行共混纺丝得到相变纤维,但存在较大的PCM会被过滤掉而不能进入纤维导致纤维相变焓较小;PCM与纤维基体相容性差导致纤维强敌低的问题。
复合纺丝法
皮芯复合或海岛复合法,相变焓较大,纤维可以做到80J/g以上,纤维直径为100μm-3mm,进行两端或中间封闭之后可以实现重复使用。在服装填充、编制座垫、汽车靠垫等方面有较好应用前景。
微胶囊法
微胶囊法是加工相变纤维最先进的方法之一。微胶囊法是指通过将相变材料包封在一载体系统(直径为1. 0~10微米的微胶囊)中,对织物进行涂层或将微胶囊混入纺丝液中进行纺丝。该方法制成的相变纤维具有材料分散均匀,调温性能显著,穿着、洗涤、熨烫等过程中不会外逸等特点。