织物的蓄热保温整理
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适性在研究方法上主要有 以下三种 , 即微候仪法 、 暖体
外 界环境温 度的变化, 相应的 吸收或释放热量。 将蓄 热
微胶囊整理到织物表面 , 可明显提高织物的保温性。
假人法和实际 人体穿 着法。 它们各有优缺点, 1 如表 。
具体测试过程又分 为单纯热湿性 能测试和综合热 湿性能测试 , 面就对这些指标 作一分 析对 比和综合 下
3 中 . 2 空纤维内部填充 法
一般来说 调温织物 的调温效果 是利用 纤维 内部 ,
的温适载体或其含有 的相变材料达到的。1 1 9 年 7 Hn n as RH申 e . 请的美国 专利将二氧化碳之类的气体
先溶解到各种溶剂 中, 充填 到纤 维的中空部分, 然后 在 织造前 , 利用特殊方法将中空部分 密封, 从而利用纤维
观。因 9 年代以 新型保温调温纤维和织物的 此, 0 来, 开 发研制骤然兴起。各 种新型的 保温调温纺织品相继 问 例如 世, 远红外纤维、 降温织物、 在原丝液中 添加特 殊的 陶瓷粉末或涂层法 将陶瓷 粉末 涂布在织物上。最
近, 一种新 的方法— 调温纺织品上。 微胶囊技术 , 到了开发蓄热 应用
20 05年1 月 ・ 3 ・ 2期 2 第3 卷 第1
V 1 3 . o3 N 1 . o 2, D 2 5 D
S A H I X I S IN E C N OGY 上海 纺织科技 H NG A T TL CE C & T H OL E E E
专题论 坛
织物的蓄热保温整理
( 天津工业大学 材料化工学院. 天津306) 010 摘 要: 文章介绍 了相变材料在纺织品中的应用 , 并叙述可蓄热保 温纺 织品的概念 、 保温机理 、 制造 方法、 性能评价 方法 以及 调温纺织 品在各领域中的应用 关键 词: 纺织 品; 相变材料 ; 保温整理;舒适性;性能评 价 中图分类号: S9.9 T 151 文献标 识码 : B 文章编号 :0124 20)20 1-3 10-04(05 1-090
加工到纺织材 料上可 以获得 意想不 到的效 果。8 0年
收稿日期二050-2 20-8 1 作者简介: 翁亮( 8- , 黑龙江双鸭山人, 1 0 )女, 9 在读硕十研究生, 研究
方 向为微生物 对染料废水 的处理 。
境的 全新的 保温机理, 即提供热调节而不是提供热隔 绝。 这种全新的保温机理在于纺织品内部应用了 微胶
() 1相变物质直接整理法。用交联剂及催化剂一
起混合后制成均匀水溶液 , 、 将棉 涤棉和羊毛织物等在
溶 液中 浸溃、 轧压、 烘干、 皂洗后得到增重5 %左右的 0 织物, 该类织物在 0 50温度范围 一0 C 具有明显的吸放
热效果 。
4 性能的评价方法川
服装的热湿舒适性 的评价方法 和指标 与单纯的织 物保暖性 、 透湿性的评价方法和指标有很大不同 , 因为
中空 部分的 一 固) 气 液( 相转变来达到保温0 年代 8 0 初 Vg等人将带有结晶 期,i o 水的无机盐充填到中空纤
维的中空部分 , 利用 相变盐在室 温下发生熔 融和结 晶 而产生可逆 的贮热和释热性能 , 而达到调温效果。 从 33 直接纺丝法 . () 1相变物质直接纺 丝法。采用纺 丝法直接将低 温相变物质 如石蜡 纺制在纤维 内部 , 并在纤 维表面进 行环氧树脂处 理, 防止石蜡从纤 维中析 出。该纤维在
WE G ag WU n i N L n, Z - n am
服装的 热传递基本上可分为两 : 种 显热传递, 即人 体温 度和外界环境存在差异可产生的热量传递, 它主 要通过热传导、 对流和辐射完成; 潜热传递, 即由于人 体与 外界环境之间的蒸汽浓度差而产生的湿热传递, 它主 要通过蒸发和排汗来完成[1 1 [。 , 2 随着服装的时装化, 仅通过增加或降低织物厚度
囊中, 后与聚合物溶液一起纺丝 , 然 得到具有 可逆 蓄热 特点纤维 的专利 。 蓄热调温微胶 囊就是将特定温度范 围的相变材料
某些高分子 化合物或无机化合物以 物理或化学方法 寒 冷环境中 使用, 液态P M 将变回固 释放出 Cs 态, 能量, 用 包覆起 制成直 来, 径在 1 1 N 常态下稳定的固体 一0 , 0 之间 提供短暂的加热效果。这种热转换在服装 内起缓冲作 微粒, 这种包裹后相变材料性质不受影响 的固体微粒就 用, 小皮肤温 减 度的变化, 人的舒 延长 适感。
3 蓄热 纺织品的制造 调温 方法〔‘ 6〕 一
31 织物表面整理法 . 表 面整理法包括相变材料直接整理法和蓄热微胶 囊整理法 。
是蓄热调温微胶囊。蓄热调温微胶囊与其 他微胶囊如 缓释微胶囊、 压敏微胶囊等的不 同之处在于壁材的选取 和设计不同。缓释微胶囊、 压敏微胶囊等类型 的胶囊是 希望胶囊壁材在外界条件的作用下被破 坏以达到特殊 效果, 而蓄热调温微胶囊的壁材则需要在外力作用下能 够较长时间保持其完整性 , 以避免芯料 的渗透。
上海 纺织科技
S AN H TXT E INC & C NOOGY H G AI I S E E T H L E L C E
20 05年 , 2月 ・ 3 第 3卷 。 1 第 2期
V l 3 . , o. N 1 2 3 o 2 的5
专题论坛
瓮 亮, 赞敏 吴
Het srao ad r l l i f i o f r a peevtn temais a o i s f i r i n h nu t n h a c n b
(ij Plehi U irtIst e a i ad mc Eg er g Taj 306 , n ito Mtrl Ce i l i en, nn 10 C i ) Ta i o t n n ei ntu f ea n h a n n i nn y c c v sy i i 0 ha Ti rce oue te lao o hs hne s i C i ei wt t ocp o et ar tn Abt c二 h atl irdcs apctn pa cag mamlP M t t s h cnet hapee ao ad sa rt s i n t h pi i f e s n l i h xe e f r v i n t raiuao t te, hapee ao mcai ad mto oi p dc g fntn l tn wl i api tn h ml li eis te t sr tn hnm te hd t r ui ad co eaui a e a t plao e n tn l h e r v i e s x s n h e f o n n u i v ao s s s s ci
i txie dsr e . n t s c b d e l e i Ke wods txi s p s c n e tras P r ; te; ae ag taeil( CM);ii ig tema is lt n c mfr biy fnt n au t n y e l h h n fns n o h r l uai ; o a l ; ci e lai h f n o o t t u o v o
规纺织品更具有舒适性 。
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 影晌。 而蓄热调温织物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
蓄热调温纺织品 研制所使用的 相变物质的相 交温 度通常在0 5 ℃。利用相变物质的吸 一0 放热特 性将其
的 工作手套, 美国 Ta l研究发展公司和农业部南 ig rne 方工作室 先后开展了该方面的 研究工作。 0 2 世纪9 0 年 代初, 美国 Gt a 公司( awy e 现更名为 Ots技术公 ua lt 司) 得到了Tig 公司微胶囊技术制造蓄热调温纺 yne al 织品和泡沫的专利授权, 该公司经过研究改进, 于 17 9 年开始生产和销售含有蓄热 9 调温微胶囊的纤维、
厚度 和密度 。厚度越大、 密度越小绝热 效果越好 , 因为
收、 放出热量, 从而具有温度调 节功能的 新型高技 术纺
织 品。这类纺织品能够根据外界环境温度 的变化在 一
定的 湿度范围内可 自 由调节纺织品内部温度, 即当外
界环境温度升高时 , 以储存能量 , 可 使纺织 品内部温度
升高相对较低 ; 当外界环境温度下降时, 可以释放能 量, 织品内 使纺 部温度降低相对较少, 做成服 装后比常
() 热微胶 囊整理法。 2蓄 微胶囊由 天然或合成的 高 分子 制成的微型容器。蓄热微胶囊是将相变物质在液
态时包裹在微小球体 中。含有相变物质 的微胶囊 随着
前者所涉及的广度与深度远比 后者大。 具体来说, 前
者要受到人体、 服装 、 环境 三方面 因素的影 响, 而后者
从织物平身来进行研究。 这些年来, 纺织品的热 湿舒
从固态转化液态, 在服装层 内产生短 暂的制 冷效果, 热 能可能来 自 外界温暖环境。一旦 MP Ms C 完全溶解 , 储 能便结束。如果 MP Ms 及 C 月装在低于 P M 结 晶温度的 C
质与 多种增勃剂混合后才能用于纺丝, 采用分子量为 l 的PC 0〕 E 纺出的 0 1 纤维具有明 温度调节功 显的 能。 () 2蓄热微胶囊共混纺丝法。1 3 rg 公司 9 年T ne 9 il 申请了 将石蜡类碳氢化合物封人直径 1 IW的 一O 微胶
囊相 变材料 ( C )相变材 料在其固 、 MP Ms , 液相态 之间
变 化时 从外界环境吸收或向外界释放热量, 且在相变
的过程 中温度保持不变。含有相变材料 的纺织 品不论 外 界环境温度升高 还是降低 时 , 在人体 与外界 环境 它 之间起调节器 的作用 , 冲外 界环境 温度 的变化 。 缓
评述, 2 见表 0
表 1 不同测试 方法的优 缺点
测试 方法 微气 候法 暖体假人 法 人休穿着 法 优 点 缺 点
仪器简单、 方法易行、 周期短、 与 实际情 况存在差 异 重复性 好
适合任何 环境 、 误差 较小 与实 际符合 无感情 变化 、 不能反 应心理 因素影 响 误 差较大 、 周期 长
来维持人 体适宜 的温度 , 但麻烦 而且 困难 , 不 也不 美
代中 各国研究人员先后采用多种工艺路线研制开 期,
发蓄热调温纺织品 , 我国 自9 0年代初开始蓄热调 温纺 织品的研究 , 现已取得 了很大成绩。
2 世纪 8 年代中 美国N S 0 0 期, AA开始资助具有温
度调节功能 的纺 织品的研究 工作 , 计划用 于宇航服 中
织 物和泡沫产品 。日本和欧洲等工业发达 国家 也有同 类研究 。
f蓄 热调温纺织品的介绍[ 3 1
蓄热调Байду номын сангаас纺织品是 一种通过纺织品 表面或纤维内
含有 的相变物质遇冷 、 热后发 生固 一 液可 逆相 变而 吸
2 蓄热 调温纺 保温机理[1 织品 4 . 5
蓄 热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避 免皮肤温 度降低过多, 而绝热效果主要取决于织物的
蓄热调温纺织 品除具 有与普通纺织品相似的静态
熔融勃度很低 , 完全不具备可纺性 , 只有将低温相 变物
保 热板 温( 法测试) 外, 性能 还具有动态 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
温度变化时的吸热成放热引起 的。当环境温度或人体
皮 肤温度 达到服装内M C S 熔点时,P M 吸热 PM 的 M Cs
外 界环境温 度的变化, 相应的 吸收或释放热量。 将蓄 热
微胶囊整理到织物表面 , 可明显提高织物的保温性。
假人法和实际 人体穿 着法。 它们各有优缺点, 1 如表 。
具体测试过程又分 为单纯热湿性 能测试和综合热 湿性能测试 , 面就对这些指标 作一分 析对 比和综合 下
3 中 . 2 空纤维内部填充 法
一般来说 调温织物 的调温效果 是利用 纤维 内部 ,
的温适载体或其含有 的相变材料达到的。1 1 9 年 7 Hn n as RH申 e . 请的美国 专利将二氧化碳之类的气体
先溶解到各种溶剂 中, 充填 到纤 维的中空部分, 然后 在 织造前 , 利用特殊方法将中空部分 密封, 从而利用纤维
观。因 9 年代以 新型保温调温纤维和织物的 此, 0 来, 开 发研制骤然兴起。各 种新型的 保温调温纺织品相继 问 例如 世, 远红外纤维、 降温织物、 在原丝液中 添加特 殊的 陶瓷粉末或涂层法 将陶瓷 粉末 涂布在织物上。最
近, 一种新 的方法— 调温纺织品上。 微胶囊技术 , 到了开发蓄热 应用
20 05年1 月 ・ 3 ・ 2期 2 第3 卷 第1
V 1 3 . o3 N 1 . o 2, D 2 5 D
S A H I X I S IN E C N OGY 上海 纺织科技 H NG A T TL CE C & T H OL E E E
专题论 坛
织物的蓄热保温整理
( 天津工业大学 材料化工学院. 天津306) 010 摘 要: 文章介绍 了相变材料在纺织品中的应用 , 并叙述可蓄热保 温纺 织品的概念 、 保温机理 、 制造 方法、 性能评价 方法 以及 调温纺织 品在各领域中的应用 关键 词: 纺织 品; 相变材料 ; 保温整理;舒适性;性能评 价 中图分类号: S9.9 T 151 文献标 识码 : B 文章编号 :0124 20)20 1-3 10-04(05 1-090
加工到纺织材 料上可 以获得 意想不 到的效 果。8 0年
收稿日期二050-2 20-8 1 作者简介: 翁亮( 8- , 黑龙江双鸭山人, 1 0 )女, 9 在读硕十研究生, 研究
方 向为微生物 对染料废水 的处理 。
境的 全新的 保温机理, 即提供热调节而不是提供热隔 绝。 这种全新的保温机理在于纺织品内部应用了 微胶
() 1相变物质直接整理法。用交联剂及催化剂一
起混合后制成均匀水溶液 , 、 将棉 涤棉和羊毛织物等在
溶 液中 浸溃、 轧压、 烘干、 皂洗后得到增重5 %左右的 0 织物, 该类织物在 0 50温度范围 一0 C 具有明显的吸放
热效果 。
4 性能的评价方法川
服装的热湿舒适性 的评价方法 和指标 与单纯的织 物保暖性 、 透湿性的评价方法和指标有很大不同 , 因为
中空 部分的 一 固) 气 液( 相转变来达到保温0 年代 8 0 初 Vg等人将带有结晶 期,i o 水的无机盐充填到中空纤
维的中空部分 , 利用 相变盐在室 温下发生熔 融和结 晶 而产生可逆 的贮热和释热性能 , 而达到调温效果。 从 33 直接纺丝法 . () 1相变物质直接纺 丝法。采用纺 丝法直接将低 温相变物质 如石蜡 纺制在纤维 内部 , 并在纤 维表面进 行环氧树脂处 理, 防止石蜡从纤 维中析 出。该纤维在
WE G ag WU n i N L n, Z - n am
服装的 热传递基本上可分为两 : 种 显热传递, 即人 体温 度和外界环境存在差异可产生的热量传递, 它主 要通过热传导、 对流和辐射完成; 潜热传递, 即由于人 体与 外界环境之间的蒸汽浓度差而产生的湿热传递, 它主 要通过蒸发和排汗来完成[1 1 [。 , 2 随着服装的时装化, 仅通过增加或降低织物厚度
囊中, 后与聚合物溶液一起纺丝 , 然 得到具有 可逆 蓄热 特点纤维 的专利 。 蓄热调温微胶 囊就是将特定温度范 围的相变材料
某些高分子 化合物或无机化合物以 物理或化学方法 寒 冷环境中 使用, 液态P M 将变回固 释放出 Cs 态, 能量, 用 包覆起 制成直 来, 径在 1 1 N 常态下稳定的固体 一0 , 0 之间 提供短暂的加热效果。这种热转换在服装 内起缓冲作 微粒, 这种包裹后相变材料性质不受影响 的固体微粒就 用, 小皮肤温 减 度的变化, 人的舒 延长 适感。
3 蓄热 纺织品的制造 调温 方法〔‘ 6〕 一
31 织物表面整理法 . 表 面整理法包括相变材料直接整理法和蓄热微胶 囊整理法 。
是蓄热调温微胶囊。蓄热调温微胶囊与其 他微胶囊如 缓释微胶囊、 压敏微胶囊等的不 同之处在于壁材的选取 和设计不同。缓释微胶囊、 压敏微胶囊等类型 的胶囊是 希望胶囊壁材在外界条件的作用下被破 坏以达到特殊 效果, 而蓄热调温微胶囊的壁材则需要在外力作用下能 够较长时间保持其完整性 , 以避免芯料 的渗透。
上海 纺织科技
S AN H TXT E INC & C NOOGY H G AI I S E E T H L E L C E
20 05年 , 2月 ・ 3 第 3卷 。 1 第 2期
V l 3 . , o. N 1 2 3 o 2 的5
专题论坛
瓮 亮, 赞敏 吴
Het srao ad r l l i f i o f r a peevtn temais a o i s f i r i n h nu t n h a c n b
(ij Plehi U irtIst e a i ad mc Eg er g Taj 306 , n ito Mtrl Ce i l i en, nn 10 C i ) Ta i o t n n ei ntu f ea n h a n n i nn y c c v sy i i 0 ha Ti rce oue te lao o hs hne s i C i ei wt t ocp o et ar tn Abt c二 h atl irdcs apctn pa cag mamlP M t t s h cnet hapee ao ad sa rt s i n t h pi i f e s n l i h xe e f r v i n t raiuao t te, hapee ao mcai ad mto oi p dc g fntn l tn wl i api tn h ml li eis te t sr tn hnm te hd t r ui ad co eaui a e a t plao e n tn l h e r v i e s x s n h e f o n n u i v ao s s s s ci
i txie dsr e . n t s c b d e l e i Ke wods txi s p s c n e tras P r ; te; ae ag taeil( CM);ii ig tema is lt n c mfr biy fnt n au t n y e l h h n fns n o h r l uai ; o a l ; ci e lai h f n o o t t u o v o
规纺织品更具有舒适性 。
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 影晌。 而蓄热调温织物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
蓄热调温纺织品 研制所使用的 相变物质的相 交温 度通常在0 5 ℃。利用相变物质的吸 一0 放热特 性将其
的 工作手套, 美国 Ta l研究发展公司和农业部南 ig rne 方工作室 先后开展了该方面的 研究工作。 0 2 世纪9 0 年 代初, 美国 Gt a 公司( awy e 现更名为 Ots技术公 ua lt 司) 得到了Tig 公司微胶囊技术制造蓄热调温纺 yne al 织品和泡沫的专利授权, 该公司经过研究改进, 于 17 9 年开始生产和销售含有蓄热 9 调温微胶囊的纤维、
厚度 和密度 。厚度越大、 密度越小绝热 效果越好 , 因为
收、 放出热量, 从而具有温度调 节功能的 新型高技 术纺
织 品。这类纺织品能够根据外界环境温度 的变化在 一
定的 湿度范围内可 自 由调节纺织品内部温度, 即当外
界环境温度升高时 , 以储存能量 , 可 使纺织 品内部温度
升高相对较低 ; 当外界环境温度下降时, 可以释放能 量, 织品内 使纺 部温度降低相对较少, 做成服 装后比常
() 热微胶 囊整理法。 2蓄 微胶囊由 天然或合成的 高 分子 制成的微型容器。蓄热微胶囊是将相变物质在液
态时包裹在微小球体 中。含有相变物质 的微胶囊 随着
前者所涉及的广度与深度远比 后者大。 具体来说, 前
者要受到人体、 服装 、 环境 三方面 因素的影 响, 而后者
从织物平身来进行研究。 这些年来, 纺织品的热 湿舒
从固态转化液态, 在服装层 内产生短 暂的制 冷效果, 热 能可能来 自 外界温暖环境。一旦 MP Ms C 完全溶解 , 储 能便结束。如果 MP Ms 及 C 月装在低于 P M 结 晶温度的 C
质与 多种增勃剂混合后才能用于纺丝, 采用分子量为 l 的PC 0〕 E 纺出的 0 1 纤维具有明 温度调节功 显的 能。 () 2蓄热微胶囊共混纺丝法。1 3 rg 公司 9 年T ne 9 il 申请了 将石蜡类碳氢化合物封人直径 1 IW的 一O 微胶
囊相 变材料 ( C )相变材 料在其固 、 MP Ms , 液相态 之间
变 化时 从外界环境吸收或向外界释放热量, 且在相变
的过程 中温度保持不变。含有相变材料 的纺织 品不论 外 界环境温度升高 还是降低 时 , 在人体 与外界 环境 它 之间起调节器 的作用 , 冲外 界环境 温度 的变化 。 缓
评述, 2 见表 0
表 1 不同测试 方法的优 缺点
测试 方法 微气 候法 暖体假人 法 人休穿着 法 优 点 缺 点
仪器简单、 方法易行、 周期短、 与 实际情 况存在差 异 重复性 好
适合任何 环境 、 误差 较小 与实 际符合 无感情 变化 、 不能反 应心理 因素影 响 误 差较大 、 周期 长
来维持人 体适宜 的温度 , 但麻烦 而且 困难 , 不 也不 美
代中 各国研究人员先后采用多种工艺路线研制开 期,
发蓄热调温纺织品 , 我国 自9 0年代初开始蓄热调 温纺 织品的研究 , 现已取得 了很大成绩。
2 世纪 8 年代中 美国N S 0 0 期, AA开始资助具有温
度调节功能 的纺 织品的研究 工作 , 计划用 于宇航服 中
织 物和泡沫产品 。日本和欧洲等工业发达 国家 也有同 类研究 。
f蓄 热调温纺织品的介绍[ 3 1
蓄热调Байду номын сангаас纺织品是 一种通过纺织品 表面或纤维内
含有 的相变物质遇冷 、 热后发 生固 一 液可 逆相 变而 吸
2 蓄热 调温纺 保温机理[1 织品 4 . 5
蓄 热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避 免皮肤温 度降低过多, 而绝热效果主要取决于织物的
蓄热调温纺织 品除具 有与普通纺织品相似的静态
熔融勃度很低 , 完全不具备可纺性 , 只有将低温相 变物
保 热板 温( 法测试) 外, 性能 还具有动态 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
温度变化时的吸热成放热引起 的。当环境温度或人体
皮 肤温度 达到服装内M C S 熔点时,P M 吸热 PM 的 M Cs