3．4微膠囊復合紡絲法
目前，微膠囊技術在醫藥、農藥、日化、感光材料、食品、生物制品等領域得到了廣泛的應用[20]，國際上已將微膠囊技術列為21世紀重點研究開發的高新技術．[21]紡織品領域使用的微膠囊就是將特定溫度范圍的相變材料用某些高分子化合物或無機化合物以物理或化學方法包覆起來，包覆材料稱為囊壁，制成直徑為1～100txm常態下穩定的固體微粒，相變材料性質不受囊壁的影響，然后將一定量的相變材料微膠囊添加到紡絲液中，通過噴絲板擠出制成纖維．微膠囊直接嵌入纖維內部，使微膠囊內的相變物質得以穩定地存在于纖維中．微膠囊的囊壁應選擇在外力作用下能較長時間保持其完整性的材料，以避免芯料從微膠囊中滲出．上述4種生產智能調溫纖維的方法中，復合熔融紡絲法需要加入大量增塑劑才能用于紡絲，中空纖維浸漬法存在封端困難，涂層織物雖然熱焓值很高，但普遍存在手感較差的缺點．所以，微膠囊復合紡絲法生產智能調溫纖維是目前最實用的先進的加工方法．[22]通常，微膠囊中的相變材料質量分數不超過80％(大多數在50％6O％)，微膠囊連同其中的相變材料的熱焓多在100～200J／g．
4調溫纖維的性能評價
目前有3種方法能夠表征智能調溫纖維的調溫性能：(1)差示掃描量熱法(DSC)是一種熱分析方法，可以測定智能調溫纖維織物的熱焓和相轉變溫度；(2)動態熱轉換測試法可以測定織物靜態絕熱效果和蓄熱微膠囊的動態絕熱效果；(3)溫度變化測試法可以測定相變材料吸熱時溫度變化程度和相變影響的持久性．3種方法各有側重，可以根據需要合理選擇．[24]
5國外發展概況
智能調溫纖維的研究于20世紀80年代起源于美國，主要應用于航空航天領域．Outlast腈綸基智能調溫纖維是采用包裹有相變材料石蠟烴的微膠囊，加入到腈綸紡絲液中所得，最初是太空總署為登月計劃而研發的，用作宇航員服裝和保護太空實驗精密儀器等，于1988年開發成功，1994年首次用于商業用途，1997年在戶外服裝中使用，現在已廣泛用于時裝和床上用品．[25-27]此后，Outlast公司與Kelheim纖維公司合作開發出Outlast粘膠纖維，并獲得專利．[28]其實就是將相變材料微膠囊加入到粘膠纖維的紡絲液中得到的，其隔熱效果達到42．5％，歐洲和日本也有這方面的研究．[29]德國最早研制成功硫酸鈉蓄熱微膠囊整理材料，之后，又開發了在中空纖維充入溶劑與隋性氣體的織物．日本東洋紡公司開發了以塑性晶體為芯材的鞘一芯復合絲．[1]1紡織工業南方測試中心通過熱分析法測出Outlast腈綸基智能調溫纖維中含有熱敏相變材料的吸熱、放熱性能：熔融吸熱溫度為24.0～32.0℃，熔融焓印染助劑28卷值為4.3J／g，結晶放熱溫度為23.5—19.5℃，結晶焓值為2.4J／g．東華大學通過電子顯微鏡也觀察到混入纖維的微膠囊分布狀態，從圖2可以清楚看到纖維中添加的微膠囊．Outlast公司試驗報告中還指出：如外界溫度在25～39clC變化時，具有Outlast纖維的服裝可以將溫度控制在30～35℃．
.jpg)
6國內發展概況
我國自20世紀90年代初開始蓄熱調溫紡織品的研究工作。天津工業大學功能纖維研究所自1993年立項，開始從事蓄熱調溫纖維的研究開發工作，2000年底成功完成相變物質熔融復合紡絲，研制出了相變物質含量在16％以上、單絲纖度5dtex的蓄熱調溫纖維，獲得了國家發明專利．[30]另外，該研究所還發明了耐高溫相變材料微膠囊和熔融紡絲儲熱調溫纖維技術，在升溫和降溫過程中其內部溫度較普通紡織品低或高3℃以上，持續時間可達30min．[31]2005年7月初，江蘇丹盛紡織有限公司研發的奧特佳(熱敏材料)腈綸基智能調溫纖維棉型機織產品通過了江蘇省省級鑒定，這是國內第一個開發智能調溫纖維機織面料的報道．[32]
河北省保定雄亞紡織集團與美國安伯士國際集團合作，采用美國太空總署開發的相變調溫纖維，結合高級洛科絨，開發出“安伯士”調溫洛科絨2950型號絨線．[33]
2008年3月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調溫纖維紡織品最新研究進展，推出了微膠囊復合紡絲法生產的粘膠基智能調溫纖維——絲維爾TM，該智能調溫粘膠纖維的推出，不僅填補了我國粘膠纖維行業的一項空白，更把中國納入國際上相同領域研究的前列．
7存在的不足
通過差示掃描量熱法(DSC)檢測和模擬對比的方式都可以說明相變材料有提高服裝保暖性的效能，但智能調溫纖維中含有的相變材料有限，不可能長時間起到調溫作用，只能短時間內作用．例如，當人體處于寒冷環境中時，相變材料通過相變釋放儲存的熱量來維持人體體表溫度，當相轉變完畢，智能調溫纖維的功能性就不起作用了．
Outlast腈綸基智能調溫纖維強力低，表面光滑，抱合力差，比電阻較大易產生靜電，微膠囊易破裂，給紡織生產帶來了一定的困難．混紡時，Outlast腈綸基智能調溫纖維比例不能少于60％，否則其調溫功能幾乎消失殆盡．[34-35]
粘膠基智能調溫纖維的可紡性能相對較好．粘膠纖維雖沒有靜電現象，但強力比較低，尤其是濕強更低，相變材料微膠囊的加入，破壞了纖維的微觀結構，又使纖維的強力進一步下降．
智能調溫纖維織物在染整加工過程中的調溫穩定性還有待探索．
總之，智能調溫纖維調節溫度的幅度和時間都是有限的，適合于短時間內環境溫差變化較大的環境，隨著研究的進一步深入，不足之處有可能都會改善，但是不可能具有像空調一樣的調溫作用．
<<上一頁[1][2][3]
相關信息 
推薦企業 推薦企業
推薦企業
您所在的位置：
