智能調(diào)溫纖維綜述

《智能調(diào)溫纖維綜述》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、智能調(diào)溫纖維綜述201013020427楊艷艷摘要：智能調(diào)溫纖維是相變材料技術(shù)與纖維制造技術(shù)相結(jié)合開發(fā)的一種新型功能性纖維，可隨外界環(huán)境溫度的變化通過相變、吸收或放熱來調(diào)節(jié)溫度.從智能調(diào)溫纖維的調(diào)溫機(jī)理、相變材料的選擇、加工方法（中空纖維浸漬法、熔融復(fù)合紡絲法、涂層法、微膠囊復(fù)合紡絲法）、性能評(píng)價(jià)以及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀等方Ifif進(jìn)行了綜述，并指山了目前智能調(diào)溫纖維存在的不足之處。關(guān)鍵字：智能調(diào)溫纖維調(diào)溫機(jī)理用途性能評(píng)價(jià)智能調(diào)溫纖維是將相變材料技術(shù)與纖維制造技術(shù)相結(jié)合開發(fā)出的一類新型功能性制品，具有雙向溫度調(diào)節(jié)作用。當(dāng)外界環(huán)境溫度升高時(shí)，纖維屮包含的

2、相變材料發(fā)生相變，從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，吸收熱量儲(chǔ)存于纖維內(nèi)部；當(dāng)外界環(huán)境溫度降低時(shí)，相變材料從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，釋放山儲(chǔ)存的熱量，這種吸熱和放熱過程是自動(dòng)的、可逆的、無限次的。因而，智能調(diào)溫面料有助于保持人體體表溫度，帶給人體舒適性的同時(shí)還能節(jié)省空調(diào)能耗，低碳環(huán)保［1］。1智能調(diào)溫纖維的調(diào)溫機(jī)理智能調(diào)溫紡織品的調(diào)溫機(jī)理與傳統(tǒng)保溫衣物有明顯不同：傳統(tǒng)衣物主要是利用空氣熱傳導(dǎo)率極小的特點(diǎn)，采用提高織物內(nèi)部靜止空氣的方法來避免熱量散失的，其絕熱效果主要取決于織物的厚度和密度，且其保溫效果受外界壓縮和水分的影響；智能調(diào)溫紡織品利用其內(nèi)部的相變材料來調(diào)節(jié)熱量而不是

3、隔絕熱，是一種對(duì)水分和外界壓力影響不敏感的，能為人體提供舒適微氣候環(huán)境的全新保溫纖維BTAUSE測(cè)試了普通紡織品的熱阻值和含有相變材料紡織品的熱阻值，結(jié)果如表1所示［2］。表1織物的基本特征與保溫性能試樣面密度/(g*nV2)厚度/mm-熱阻/clo靜態(tài)動(dòng)態(tài)總熱阻不含相變物質(zhì)14807.80.063000.0630含5%相變物質(zhì)11606.00.06270.07730.1400相變材料（PhaseChangeMaterials，簡稱PCM）的調(diào)溫機(jī)理如圖1、圖2。圖1相變材料的制冷作用吸熱圖2相變材料的加熱作用2智能調(diào)溫纖維的原料選擇相變材料能隨

4、環(huán)境溫度的變化而發(fā)生相轉(zhuǎn)變，但并不是能發(fā)生相轉(zhuǎn)變的物質(zhì)就可作為相變材料。相變材料選擇是制備智能調(diào)溫纖維及其紡織品的第一步，作為適宜工業(yè)化應(yīng)用的相變材料應(yīng)具有以下特點(diǎn)[3]:a）合適的相變溫度。相變材料的應(yīng)用領(lǐng)域、具體的應(yīng)用場(chǎng)合不同，所要求的相變溫度不同，應(yīng)根據(jù)具體的應(yīng)用要求，選擇具有適宜相變溫度的相變材料。b）儲(chǔ)熱能力強(qiáng)。一方而要求材料的相變潛熱（相變焓）大，另一方而要求單位質(zhì)量和單位體積材料儲(chǔ)存的熱量多（即儲(chǔ)熱密度人）。c）在相變過程中的體積變化小。在相變過程中，相變材料的體積變化越小越好，相變時(shí)體積變化大的相變材料難以在實(shí)際中應(yīng)用。d）相變過

5、程的可逆性好。e）導(dǎo)熱快，即相變材料具有較高的傳熱能力，吸熱和放熱的速度快。f）化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，無毒，無腐蝕性，不易燃。g）結(jié)晶速度快，過冷程度低。h）密度大。許多應(yīng)用場(chǎng)合要求相變材料異有較大的密度，以減小體積。i）價(jià)格低。相變材料分為無機(jī)相變材料、有機(jī)相變材料和復(fù)合相變材料.迄今為止，已7T?發(fā)和應(yīng)用的單一型相變材料有500多種，還有通過復(fù)合技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用的具有獨(dú)特相變特性的復(fù)合相變材料，但是能完全符合述耍求的材料很少。通常用于紡織品的相變材料有

6、41:(1)無機(jī)相變材料，如MgC12.6H20、CaCl2.6H20、Na2SO410H2O、Na

7、2HPO4?12H2O等，相變溫度小于35°C,相變熱為100?300J/g;⑵有機(jī)相變材料，如有機(jī)酸酯類、多元醇類、高級(jí)烷烴類和有機(jī)酯類等，應(yīng)用較多的相變材料直鏈烷烴的相變熱可達(dá)200?300J/g、相變溫度為18?4(TC.表2是一些可用于紡織品的相變材料的物理性質(zhì).通過合理復(fù)配能夠得到在一定溫度范圍內(nèi)具有調(diào)溫作用的復(fù)合相變材料，如表3所示。表2—些烷烴的物理性質(zhì)烷烴熔點(diǎn)廠C結(jié)晶溫度廠C熱焓/(rg1)十六烷18.516.2237十七烷22.521.5213辛烷28.225.424.4壬焼32.126.4222表3常用相變材料項(xiàng)H無機(jī)相變材料

8、存機(jī)相變材料笈合相變材料材料列舉各種水合鹽：Na^SOrlOHjO、N咐HPOr]21U)等脂肪烴、石蠟、脂肪酸、肪肪酸酯等多元醇類:新戊二酹、三羥甲基乙烷，聚乙二醇等SiO：脂昉酸發(fā)合系列，蒙脫土、珍殊畀、超輕陶砂脂肪酸復(fù)合系列，層狀鈣鈦礦系列相變類徹液閡-液固-固囲-固相變溫度常滋，可調(diào)節(jié)常沏講J節(jié)常溫，可調(diào)節(jié)常溫.可調(diào)節(jié)相變焓100-300150-300100-300100-300循環(huán)性差好很好很好熱傳導(dǎo)性好較好好很好優(yōu)點(diǎn)村料易將.價(jià)格便苴，儲(chǔ)熱能力強(qiáng)，熱傳導(dǎo)速率大熔融熱人，穩(wěn)定性好，不易出現(xiàn)過冷和析出形變小，過冷度小，熱效率商，壽命長儲(chǔ)能

9、密?大，傳熱性好，稔定性好，易于加I:缺點(diǎn)秘出現(xiàn)過冷和析出.循環(huán)性差，用于紡織品耐水洗性差鏞熱密度小，導(dǎo)熱性差商溫時(shí)易揮發(fā)，耐水洗性差制