智能温控纺织品的种类及应用

树的繁殖季节，松球能自动打开鳞片状 的孢子叶，把其中的松子播撒到外界。
目前，美国也在研制由自动调温的 化学纤维制成的军服。这种军服对周围 的温度特别敏感，会随温度的变化而变 化。从而使服装内形成一个微气候环 境。酷暑季节，调温纤维自行收缩，使编 织物的孔眼张开而通风透气．从而大大 地提高军服的散热能力；寒冬腊月，调 温纤维又可自行膨胀。使编织物的孔眼 闭合而阻止空气流通，从而提高了军服 的保暖能力。
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将二氧化碳等气体溶解在溶剂中， 然后填充到纤维的中空部分，并在织造
前将中空部分封闭。当温度降低时，调
温纤维中空部分的液体固化，气体在其
中的溶解度降低．从而使纤维的有效体
积增大，织物的绝热性能提高；反之，温
度升高时绝热性能降低。由于使用过程
中易造成气体逸出，因此其调温效果的
耐久性有待改进。
‘
（２）调温调湿纤维
特殊调温织物由面层、内层和调温 垫层组成，它通过调温层起调温作用。 不同的调温织物，调温垫层有不同的调 温装置和不同的工作原理。
根据调温方式可将织物区分为电 热式调温织物、液体调温织物和通气调 温织物。电热式调温织物的调温垫由弹 性导电材料组成，使用固定电源、小型 蓄电池或锂电池保持一定温度；通气调 温织物垫层内壁上有带孔的弹性管，管 内充有空气或混合气体，温度由恒温器 保持；还有一种液冷服，它通过电动泵 使冷却物质在循环回路中流动，构成制 冷回路，使人体躯干得到良好的散热效 果，是新一代个体冷却散热服装。 ２．３．３自动调温织物
我国自行研制了一种可以降低太 阳热辐射的防暑服装，它由多层带孔单 面或双面喷铝的涤纶薄膜和普通布料 制作而成。根据需要可制成上衣、裤子 及多种款式的防暑降温服装，且可靠性 高、成本低。
天津泰达股份有限公司和总后勤部 军需装备研究所联合研制开发的“超微 细丙纶熔喷纤维保暖材料”，即“新型泰 达生态棉”已被中国人民解放军新式冬 服采用，成为我军正式指定的新型保暖 填充材料。以这种材料为保暖层的新一 代冬服，具有轻、薄、软、暖、透气和透湿 等优良特性，穿着柔软舒适，成功解决了 冬服配套保暖量外大内小的难题。与不 同服装搭配，可以满足多种场合的保暖 需要。使整套冬服在保证保暖量需求的 前提下，重量减轻２ ｋｇ。２００５年前新一 代冬服已经正式装备到了西藏军区。
近几年欧美市场上出现的ｏｕｄ勰ｔ 纤维就是一种介质相变调温纤维，其技 术的关键就是将微胶囊包裹的特定熔 点和结晶点的相变材料置于纤维内部。 为覆盖所有实际需要的温度范围。它使 用了三种不同的相变材料：相变温度为 １８．３３心９．４４℃的用于严寒气候：２６．６７— ３７．７８℃的用于温暖气候；３２．２２叫３．３３℃ 的用于热区或大运动量情况。 ２．３．２特殊调温织物
外线吸收功能，将该类染料涂覆在纤维 表面后。就得到了具有近红外线吸收功 能的纤维。该纤维制品能使保温效果提 高６℃，保温性能略优于陶瓷微粉涂层 的纤维。 ２．１．２远红外纤维
远红外纤维通过吸收人体散发的 热量，并向人体辐射一定波长范围的远 红外线。从而使人体局部产生温热效 应，促进血液循环。由于这种纤维能反 射人体辐射的部分红外线，减少了人体 热量损失，因此，此类纤维织物的保温 性能较好。
按照对外界冷暖的刺激反应方式， 温控纺织品可分为保温、降温及调温三 类。 ２．１保温纺织品
早期的保温织物通常采用织物表 面蒸镀金属和复合金属层等方法．利用 金属的镜面反射性能，抑制人体热量辐
射散发。但它存在热传导较强、缺乏着 色性、透气透湿性差、不能洗涤等缺点。
积极保温材料则通过吸收外部能 源的能量再将热量辐射到人体，从而达 到保温增温的目的。近年来，国内外研 制开发的新型积极保温材料主要是阳 光蓄热保温纤维与远红外纤维等。 ２．１．１阳光蓄热保温纤维
人体有９０％￣９５％的热量散失是通 过皮肤以辐射、对流、传导、蒸发等方式 进行的。在纤维内混合金属粉末涂层， 能生产出散热性能良好的织物。人体散 发的热量能以Ｆｅ、ｃｕ、Ａ１、ｚｎ等热传导 性高的金属粉末为媒介。快速向外界环 境散发。 ２．３调温纺织品
调温纤维是一种双向温度调节材 料。环境温度较高时它具有吸热功能， 环境温度较低时它具有放热功能。它从 根本上扩展了原有纤维的功能，极大地 改善了传统服装的舒适性和环境温度 适应性。 ２．３．１介质相变调温纤维
道，冬天循环热水，夏天循环冷水，以此
来创造人体所需要的温度。四是赋予织
物记忆力，根据主人预先确定的指令，
随时调节温度。美国空军机械师已使用 有记忆力、能自动调温的织物制成防寒
手套，在一６５℃的环Biblioteka Baidu中也不会感到寒
冷。而且其使用寿命比一般防寒手套长
５倍。 ２．３．４其他新型调温纤维
（１）介质溶解析出调温纤维
木棉纤维的一半左右。与天然纤维相
比，“爱克苏”的吸温和放热速度比较缓
慢，而且均匀，因此，衣内温度调节缓 和，能防止出汗后的冷感。
（３）微粒调温纤维
日本小松精练公司近年推出了具
万方数据
约０５年第４期中国个体防护装备３７
综述
有保持衣服内舒适湿度功能的纤维材
料艋一ｔｅｃｈｎｏ。它主要是利用聚酯纤维
等合成纤维。镀上具有调节温度功能的 特殊蛋白微粒子超薄膜。当衣服外温度 上升时，特殊微粒子即吸热，抑制衣服 内温度上升；相反，当外部温度下降时， 这种纤维即释放出储存的热量，防止衣 服内部温度下降。这种纤维可广泛应用 于运动服、寝具和个体防护装备。
在聚酯纤维中掺入金属氧化物，可 制成一种防暑防晒的凉爽服装。金属氧 化物能保持衣服内部凉爽．并减弱由于 紫外线和太阳光照射而引起的服装褪 色。经测试，在太阳光下，该面料与棉布
相比，温度可降低５枷℃；与普通聚酯
纤维面料相比，可降低５℃。另外，将水 和乙二醇的混合物制成的冷却剂置入 服装衬里中，由于冷却剂的循环作用， 可使人体降温，以防酷暑。 ２．２．３散热织物
该纤维能吸收太阳光中的可见光 与近红外线，并将热量辐射到人体，从 而实现保温的功能。它以添加Ⅳ族过 渡金属碳化物为主。
日本德山都和尤尼吉卡公司联合 研制出含碳化锆（ｚｒＣ）、可吸收太阳能 的蓄热保暖纤维“ｓｏｌａｒ一仪”。将这种纤维 加工成服装后，在阳光照射下，服内温 度比普通服装内温度高２￣８℃；但阴天 时其保温功能有所下降，服内温度仅比 普通服装高ｏ￣２℃。此外，日本帝人公司 利用某些醌系有机染料所具有的近红
日本可乐丽公司于９０年代初期首 先推出了商品名为“Ｅｓｍｏ”的纤维，即在 ＰＥＴ聚合物熔体中均匀掺入细陶瓷粉 末纺织成涤纶。由于它具有良好的紫外 线反射功能，可见光和近红外线吸收率 较低，因此，阳光下其织物内温度可较 常规棉织物低２￣４℃，穿着这种纤维制 作的服装具有凉爽感。 ２＿２－２防暑凉爽织物
大多数陶瓷微粉都具有发射远红 外线的功能，把它填充到纤维中，可使 纤维在一定温度下能发射７—１４斗ｍ的 远红外线给人体。远红外纤维中使用最 多的陶瓷粉是金属氧化物，以氧化铝、 氧化镁、氧化铬为主，有时也使用二氧 化钛和二氧化硅。
∞２００６ 万年第方４数期据中国个体防护装备
综述
２．２降温纺织品 ２．２．１紫外线和热屏蔽织物
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
东方龙， 柯宝珠 东华大学服装学院,上海,200051
中国个体防护装备 CHINA PERSONAL PROTECTIVE EQUIPMENT 2005，""(4) 2次
引证文献(2条)
1.王敏.李俊 发热保暖服装材料的开发现状及发展趋势[期刊论文]-产业用纺织品 2009(4) 2.王运利.刘夺奎.张莹 智能纺织品及其在不同领域中的应用[期刊论文]-染整技术 2008(1)
综述
智能温控纺织品的 种类及应用
东方龙柯宝珠 （东华大学服装学院上海２０００５１）
智能温控纺织品是２０世纪９０年 代迅速发展起来、极富生命力的高科技 产品。它不仅能够提高服装的舒适性， 而且具有高附加值，能实现高效益。随 着高新技术不断引入该领域，人们对服 装高档化要求的日益增强和对功能性 整理织物要求的提高。开发新型保温调 温织物必将具有良好的发展前途和广 阔的应用前景。
（４）自动调温材料 日本生产出一种包含尼龙及聚酯 纤维的天气状况记忆聚合物制成的新 衣料。其聚合物分为晶体和非晶体两部 分。当温度上升至２５℃以上时，非晶体 部分的分子间距离增大，便于汗水排 出；当气温降至２５℃以下时，分子则会 收缩，纤维间的距离缩短，从而起到保 暖作用。
智能调温服装是智能服装中开发 最为成功的一种服装．它有广泛的消费 群体，而且其研究及开发成本都较低。 英国科学家研制出了一种智能调温服， 它能自动适应天气变化，具有散热、保 暖和除湿功能。这种智能服装的特殊功 能归功于其独有的双层智能面料。这种 面料的设计模仿了“松球原理”，即在松
日本东洋纺公司对聚丙烯酸分子
链进行高亲水化处理（金属盐型），分子
链中引入氨基、羧基等亲水基团。并进
行交联处理，开发出了具有调温调湿功
能的纤维“爱克苏”。由于该纤维亲水性 基团含量超过了各种天然纤维，因此它
有很高的吸湿性。通过调整纤维结构，
可使纤维吸湿放热和脱湿吸热过程较
为平稳进行，吸湿和放湿速度可调节到
美国科学家设计了几种冬暖夏凉 服装的可行方案：一是在织物内插入一 层具有特效功能的胶片，只让适宜人体 的１５℃￣２５℃的气体透过。这样，既能御 寒又能防热。二是在织物中夹一层经过
特殊处理的铝箔，利用铝箔反射热量， 成为衣服上的“空调器”。三是模仿人体
血液循环的原理，发明一种新的控温仿
生衣。这种仿生衣是在织物中布满管
温控纺织品作为一类重要的智能 材料已引起国内外材料界的广泛关注， 其研究和开发正方兴未艾，在服装等行 业具有良好的应用前景。而温控纤维作 为制造智能纺织品的主要材料之一，必 将在材料领域取得越来越重要的地位。
３８ ２００５ 万年方第４数期据中国个体防护装备
智能温控纺织品的种类及应用
作者： 作者单位： 刊名：
相变是指物质从一种相态转变为 另一种相态。相变材料（ＰｃＭ）是指在确
定温度范围内可改变自身聚集状态的 材料。在生产加工过程中，将相变材料 以微胶囊形式加入到纺织纤维基质中， 当到达相变温度时。它通过不连续的升 温来防止服装内温度波动范围过大，相 变过程的能量贮存于相变材料中以提 高其热容量；当环境温度下降时，它又 会释放出其贮存的能量。
另外，日本大和化学工业株式会社 最近开发出以高级脂肪族碳化氢为主 要组分的微胶囊整理剂“Ｐｒｅｍｅｍｍｃ一 ２５”和“Ｐｒｅｄｌｅ衄ｏｃ一３１”。这两种功能整 理剂能使纺织面料通过连续吸热和放 热，控制面料温度．赋予纺织面料调温 功能。“Ｐｒｅｄｌｅ肋ｏｃ一２５”能将面料的 温度始终控制在２５℃左右；而“Ｐｒｅｄｌｅｒ＿ ｍｏｃ一３１”能将面料的温度始终控制在 ３１℃左右，适于加工夏用床单。