调温纤维专题

技术中心 调温纤维专题材料 1、 调温纤维的开发与应用 市场潜力大 调温纤维主要是指采用相变调温功能材料的纤维，是将相变储能材料技术与纤维制造技术相结合开发出的一种高技术产品。 　　 含有相变材料的纺织品在外界环境温度升高时，相变材料吸收热量，从固态变为液态，降低了体表温度。相反，当外界环境温度降低时，相变材料放出热量，从液态变为固态，减少了人体向周围放出的热量，以保持人体正常体温，为人体提供舒适的“衣内微气候”环境，使人体始终处于一种舒适的状态。这类纤维材料可主动地、智能地控制周围的温度，故称为智能调温纤维。它的主要的制造工艺包括涂层整理工艺、复合纺丝工艺和微胶囊纺丝工艺。其中以微胶囊纺丝工艺生产的纤维外观和手感最好，因与普通纤维无异而最受关注。 　　 调温纤维的应用领域 　　 用智能调温纤维制成的服装，由于存在具有能量转换功能的相变材料，其不间断地吸收和释放能量来调节温度，因此其服装能保持在一个舒适的温度范围，故用智能调温纤维可制得各种舒适服装。 　　 智能调温纤维能纯纺，也可与棉、毛、丝、麻等各类纤维混纺交织，可以梭织或针织。大量应用于户外服装、内衣裤、毛衣、衬衣、帽子、手套和床上用品等，具有良好的效果。其服饰在美国、欧洲、日本已很流行。特别是在户外运动者和对温度变化较为敏感的老年、婴幼儿中更受欢迎。目前，以相变材料为主要调温功能的调温纤维应用比较成熟的国家主要有美国和瑞士，他们生产的调温纤维主要是微胶囊纺丝工艺技术；而日本大和化学工业以研制微胶囊浆料涂层技术见长。 　　 调温纤维的市场开发 　　 我国调温纤维尚处于研制开发和试制生产阶段，产品市场尚不成熟。主要有：北京雪莲羊绒股份有限公司与山西恒天新纤维科技开发有限公司2007年3月共同研制开发的智能牛奶蛋白调温纤维，其耐压、耐高温性能优良。因含有天然牛奶蛋白的营养材料，亲肤性极好，为下游客户研制和开发高档新型功能性面料创造了充分条件。用这种纤维以40%的比例与羊毛、驼绒、棉等纤维混纺，最终得到手感好又有调温功能的面料。另外，北京雪莲羊绒股份有限公司还推出了桑蚕丝智能调温纤维双线道复合织造服装。 　　2003年10月，保定雄亚纺织集团在美国“安伯士”技术人员的指导下生产出太空相变调温纤维绒线。它是采用美国太空署开发的用于宇航服的高科技相变调温纤维，与进口高级洛科绒合制而成。这种调温纤维已通过日本纺织检查协会、中国棉纺产品质量监督检验中心、上海出入境检验检疫局的检测和认可。该产品还具有长效杀菌、消毒等效果。 　　天津工业大学研制的自动调温纤维是通过在聚合物纤维中添加20wt%左右的相变材料制成的一种具有热能吸收、储存和释放功能的智能纤维。采用该纤维加工成的织物具有温度调节功能，可显著改善服用舒适性。该项目攻克了相变材料耐热性改善和规模合成等难题，制成的自动温度调节纤维具有显著的温度调节功能，综合保温性能优于对比羊毛絮片。以该智能化温度调节纤维为主要原料，并结合使用三维四孔卷曲涤纶纤维及少量细旦纤维等研制出了仿羊毛衬绒，其综合保温性能优于羊毛絮片；与羊毛絮片对比，其升温温差和降温温差均在3.7℃以上。 　　 金华新佳家纺有限公司2007年9月研制出了自动调温被芯，产品名为“天芙棉”，已申请国家发明专利。它主要用物理方法改变棉纤维的空间结构，使弹性、强度、收缩性等性能得到改善。在常温下“天芙棉”处于休眠状态，人体体温传过去后，天芙棉体积开始膨胀，纤维间的体积增大，透气性增强，排出多余的湿气和热量，达到调温的效果。 　　我院与河北吉藁化纤有限公司联合开发了“智能调温粘胶纤维”并通过了国家纺织工业协会组织的科技成果鉴定。该技术为国内首创，达国内先进水平。同时，质量检测报告显示各项物理性能指标达到粘胶纤维一等品标准。近日，被中国纺织工业协会推荐为“十一五”纺织行业推广技术。目前已试制出部分产品如：被子、毛巾被、T恤衫、调温无纺布等。 　　 调温纤维已成为国内外纺织功能性产品的研究热点，在欧美已经有了成熟的调温纺织产品市场并得到广大消费者的信赖和接受。在国内，调温纤维的研究和应用尚处于起步阶段，市场上还没有很成熟的产品。但我们相信，由于调温纤维具有储热调温功能，并且具有优良的可与其它各种纤维的混纺性，且应用范围极其广阔，因此，必将具有广阔的市场发展空间。此外，调温纤维还有待进一步解决降低成本，提高调温效果两个问题，以更利于市场接受。 2、 自动调温纤维制新军服五年内使用 自动调温纤维制军服将五年内使用 将某些介质（如磷酸氢二钠、石蜡等）充填进粘胶纤维或聚丙烯中空纤维的中空部分，通过这些介质在温度变化时吸收热量，从而研制出具有温度调节功能的纤维，具有良好的调温效果。 目前，西方国家正在研制由自动调温的化学纤维制成的军服，它对周围的温度反应特别敏感，可随温度的变化而变化，使服装内形成一个小气候环境。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，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，从而提高军服的保暖能力。此外，美军正在研究一种能接收人体发出的热能并使其循环的防寒服系列。根据美军战士系统中心透露，新一代智能军服将在未来5年大量投放到美部队中使用。 紫外线和热屏蔽纤维 紫外线和热屏蔽纤维在遮挡紫外线的同时也能对可见光和红外线起到一定的屏蔽作用，因此具有较好的降温效果。由这种纤维制成的织物内，温度可较普通棉织物低2℃~3℃，使穿着这种织物服装的人明显感到凉爽。如今，航天事业的探索同样伴随着各种纺织品的开发，多层织物做成的宇宙服穿着舒适，为宇航员提供了保护。登月舱及宇航员返回地面的降落伞也是用坚牢质轻的材料制成的。太空运载工具的热屏蔽罩能经受上千度华氏温度，其中就有纺织纤维的功劳。 热散发用纤维 军人在日常生活以及训练、执勤、处置突发事件中，身体与环境之间处于不断的能量质量交换中，人体的舒适感觉取决于人体本身产生的热量水分和周围环境散失热量水分等之间能量交换的平衡。人体有90％-95％的热量散发是通过皮肤以辐射、对流、传导、蒸发等方式进行的。而采用在化学纤维内混合金属粉末后涂层，促进热散发的办法能生产出热散发好的织物。人体散发的热量以Fe、Cu、Al、Zn等热传导性高的金属粉末为媒介，快速向外界环境散发。用上述材料可以做出动态热损失（D．H．L）在2.66w／m2以上的服装。 另外，异形纤维织物具备很多功能。因为异形截面纤维的表面积增加，提高了纤维对水、汽的吸收、传递能力，从而提高织物散湿散热的能力。 3、 智能调温纤维受欢迎 智能调温纤维是将相变蓄热材料技术与纤维制造技术相结合开发出的一种高技术产品。含有相变材料的纺织品在外界环境温度升高时，相变材料吸收热量，从固态变为液态，降低了体表温度。相反，当外界环境温度降低时，相变材料放出热量，从液态变为固态，减少了人体向周围放出的热量，以保持人体正常体温，为人体提供舒适的“衣内微气候”环境，使人体始终处于一种舒适的状态。这类纤维材料可主动地、智能地控制周围的温度，故称为智能调温纤维。这种纤维大都具有双向温度调节和适应性，可以在温度振荡环境中反复循环使用。 智能调温纤维区别于传统的保暖、凉爽纤维。这两类纤维在温度调节作用上，都呈现被动地、隔离式、无法自调控制的特征。对湿、冷、热环境不能自主调整。其本质上仍为普通纤维或差别化纤维，并非智能纤维。 智能调温纺织产品主要有两种应用形式：一是将含有热敏相变材料的微胶囊涂于织物表面，即涂层处理。二是将含有热敏相变材料的微胶囊植入纤维内部，此纤维可进行纺纱织造。 用智能调温纤维制成的服装，由于存在着成千上百万个具有能量转换功能的相变材料，其不间断地吸收和释放能量来调节温度，因此其服装能保持在一个舒适的温度范围，故用智能调温纤维可制得冬暖夏凉的服装。智能调温纤维的温度调节功能用ACR值表示（Adaptive Comfort Rating），用来衡量产品吸收、储存以及在适当时释放能量的能力。产品ACR等级越高，就越舒适。传统纤维的ACR值接近于零，同时他们很难储存热量。 最近几年在美国和欧洲市场上出现的outlast纤维，就是将相变材料微胶囊植入腈纶纤维内开发的智能调温新型纤维。其纤维规格有2.2dex、3.3dex和5dex,长度为51mm、60～110mm不等，原料有散纤和毛条。outlast纤维最初是美国太空总署为宇航员制作登月服装而研发的。现在已广泛用于普通服装、运动服装、职业服装、室内装饰、床上用品、鞋袜以及医疗用品。 我国纺织科技人员采用国产的特制相变材料和高负离子发射材料，也于近期开发了具有双向智能调温功能和负离子抗菌功能的蛋白质纤维，如：智能调温牛奶蛋白复合纤维，纤维细度可达15.2µm。规格有毛型、棉型两类。并已制成智能调温牛奶蛋白绒衫、衬衫等产品。 智能调温纤维能纯纺，也可与棉、毛、丝、麻等各类纤维混纺交织，可以梭织或针织。大量应用于户外服装、内衣裤、毛衣、衬衣、帽子、手套和床上用品等，具有良好的效果。其服饰在美国、欧洲、日本已很流行。特别是户外运动者和对温度变化较为敏感的老年和婴幼儿中，更受欢迎。用智能调温纤维可开发以下产品。 床上用品：床垫、床垫褥、棉被、枕头和毛毯 。智能调温床上用品采用的吸热型相变材料，可储存和释放能量，将床上的温度和湿度保持在最理想的范围内，让您安然入眠。您再也不会因为过热或者夜晚出汗而踢开被子。使您能轻松进入甜美梦乡。 鞋类产品：鞋子、靴子和鞋垫。脚是身体流汗最多的地方。由于过热而导致的汗水积存会使双脚起泡，有异味，还会发冷。智能调温鞋类产品能减少44%的流汗量，令您的双脚倍感舒适。 内衣服装：内衣、贴身短内裤、运动胸衣、衬衫等。智能调温技术可以自动控制身体的热量。内衣不仅能令您在严冬也温暖如春，还能减少运动时产生过多热量。而裤子则使您即使在酷暑也感到丝丝凉意。 外套服装：套装、雨衣、透气衬里、带恒温层或不带恒温层的外套。智能调温技术是一种平衡技术。它能通过调节外套内的温度变化自动控制身体热量。既不会太热，也不会太冷，舒适自在。 服装配饰：手套、袜子和帽子。您的头部、双手和双脚对寒冷非常敏感。智能调温的智能衬里和织物能令您倍感舒适，而且不易伸缩。 4、 丝维尔TM展现智能调温纤维独特风格 随着社会的不断进步，人们对穿着的舒适性要求愈来愈高，新型纤维的开发运用便成了纺织行业的一大热点，国内外企业已纷纷投入大量精力进行新产品的研发。2008年3月28日于中国国际纺织技术展览会上，河北吉藁化纤有限责任公司协同北京巨龙博方科学技术研究院联合发布了智能空调纤维纺织品最新研究进展，并详细介绍了丝维尔TM智能空调纤维的特点及用途，展现了我国在智能空调纤维领域的突破性进展。 智能空调纤维的概念 智能空调纤维是将相变蓄热材料技术与纤维织造技术相结合开发出的一种高新技术产品。含有相变材料的纺织品在外界环境温度升高时，相变材料吸收热量，从固态变为液态，降低了体表温度。相反，当外界环境温度降低时，相变材料放出热量，从液态变为固态，减少了人体向周围放出的热量，保持了人体正常的体温，为人体提供舒适的“衣内微气候”环境，使人体始终处于一种舒适的状态。这类纤维材料可主动地、智能地调节周围的温度，故称为智能空调纤维。与此同时，智能空调纤维织物还可以在温度急剧变化环境中反复循环使用。 智能空调纤维的生产方式 1）将含有热敏相变材料的微胶囊涂于织物表面，即外部涂层处理。此种方式在使用过程中随着时间的推移功能性会不断降低，同时在加工过程中，使用的各种助剂也会对环境造成不同程度的影响。 2）将含有热敏相变材料的微胶囊植入纤维内部，使相变材料镶嵌在纤维之中，克服了织物的功能性在使用时不断降低的弊病，具有较好的可加工性。吉藁化纤有限责任公司则采用了此种技术。 用智能空调纤维制成的服装，由于存在着成千上万个具有能量转换功能的相变材料，其不间断地吸收和释放能量来调节温度，因此使其服装能保持在一个舒适的温度范围内，故用智能空调纤维可制得“冬暖夏凉”的服装。 智能空调纤维调温机理 智能空调纤维制品与传统的纺织品的区别在于保温机理不同。传统的衣物主要是通过绝热方法来避免皮肤温度降低过多，主要取决于滞留在织物内部的静止空气量，所以厚度越大、密度越小，绝热效果越好。而智能空调纤维的保温机理则是能为人体提供舒适“微气候环境”的全新保温机理，能够热调节而不仅仅是热隔绝。当环境温度或人体皮肤温度达到服装内微胶囊相变材料的熔点时，相变材料吸热从固态转化为液态，在服装层内产生舒适的“制冷效果”储存能量。如果空调纤维服装在低于相变材料结晶温度的寒冷环境中使用，液态相变材料将变回固态，释放出能量，提供舒适的“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，从而达到空调似的调温效果。 含有相变材料的纺织品不论外界环境温度升高还是降低，它在人体与衣物、衣物与外界环境之间能起到一个“调节器”的作用，缓冲外界环境温度的变化。 智能空调纤维的应用领域 智能空调纤维现有1.5－5D任意切长的规格品种，既可纯纺，也可与棉、毛、丝、麻等各类纤维混纺，可以梭织亦可针织。现在，智能空调纤维所涉及的产品领域包括： 1.服装与鞋帽 穿着智能空调纤维纺织服饰的人体与外界环境之间的热量流动减少或者被中断，从而在人体与外界环境之间建立一种相对的动态热平衡，对人体起到积极的温度调节作用。不仅能令您在严冬感到温暖如春，在酷暑也能感到丝丝凉意。 脚是身体流汗较多的地方，智能空调纤维鞋类产品能有效减少汗流量，令您的双脚倍感舒适，避免由于汗水积存而使双脚起泡、有异味、发冷的感觉。用此制成的鞋帽当脚或头产生过量的热量时，它可以吸收热量；而当脚或头感觉发冷时，储存的热量又可以重新释放出来，保护人体易致病部位的健康。 2. 床上用品 床垫、褥子、棉被、枕头和毛毯等床上用品采用智能空调纤维，可将床上的温度和湿度保持在理想的范围内，能让使用者保持良好的睡眠状态。 3. 医疗卫生用品 智能空调纤维被应用于诸如手术服、病人床上物品时，不仅可以改善医生或患者的穿着舒适度，而且对病人的心里起到良好的安抚作用。 4. 保护性装置 智能空调纤维纺织品应用于头盔、膝盖护垫、肘部衬垫等防护性装备中，可以适当地控制这些部位汗液的产生与排放。以减少湿热的产生，从而为人体的这些部位提供适当的冷却度。 5. 汽车装饰物 在汽车内部采用智能空调纤维纺织品作为内衬，同样可以为乘客提供温度调节效果，来保持车内温度的相对恒定。 智能空调纤维产生的意义 目前，世界上在智能空调纤维的研发领域中，只有美国处于初步生产阶段。吉藁化纤有限责任公司智能调温粘胶纤维的推出，不仅填补了我国粘胶纤维行业的一项空白，更在国际上把中国纳入了相同领域研究的前列。对于加强我国纺织产品的科技水平和竞争力都具有重要意义。与此同时，在资源日趋紧张的今天，节约资源和资源的重复利用已经成为时代、行业所倡导的主题，智能空调纤维的开发及应用在能源节约方面也迈进了一大步。 现在，智能空调纤维的应用领域正在迅速扩大，已经涉及了工业、农业、建筑、国防和医疗卫生业等许多方面，随着研究的进一步深入，其应用领域必将进一步扩大，我们可以看到这一项目光明而美好的前景。 5、 理想调温纤维具备之条件 理想调温纤维具备之条件,首先了解人体热量传送途径有4个方面： (1)辐射。辐射是寒冷气候时主要的传热途径，最高约占体热损失的90%，在温暖环境场合，辐射热损很小甚至没有。为了在寒冷季节提高体感温度，要很好地利用人体本身所产生的辐射热能。最有效的方法是将这部分热能反馈给和/或贮藏存在热源体； (2)传导。传导是暖和气候时主要的传热途径，因为这时辐射传热作用已经很小甚至没有。为了传送热能和降低体感温度，要很好地从人体皮肤向周围环境把热量移去或导出； (3)蒸发。蒸发是把液体变为气体，当人体不能充分地通过传导或对流等散发热量时，就要发挥蒸发作用，这就是出汗，为保持人体感觉舒适，所产生的湿气应从皮肤有效地输出去； (4)对流。对流是固体和液体或气体之间的热量运动，在寒冷和暖和环境，对流作用都很明显，例如风能使人体皮肤凉爽，在炎热季节使人感到舒适、在寒冷时令使人难受。 调温纤维具备之条件: (a)寒冷气候时： (1)反射:纤维材料具备红外热之高反射率,接触的辐射热量可反馈给热源。由于把人体热量反馈皮肤，使辐射损失降至最低，保暖效果好； (2)散热（热量发射）:纤维材料具备的热发射率小，辐射热量慢，能在较长时间保温。能将其纤维材料不能反射给人体的一些热量，在较长的一段时间内为纤维材料所吸收和贮存。 (3)湿气传送:纤维材料具备能促进湿气通过疏水性材料自然散放，这相似于人体借助出汗蒸发的效果，于潮湿环境中，导湿作用将会加速湿气蒸发，当这些湿气蒸发掉后，将会从疏水性纱线系统带出相应更多量的湿气、持续地蒸发，将较快地从人体传送出湿气，形成一个更舒适的小气候，减少对流性热损失。 (b)气候较热时的调控： 当气候较热时。辐射不再是热量传递的主要途径，需依靠传导，蒸发和对流，进行热量传导和蒸发： (1)导热性:纤维材料具备导热好，因此能更快、更均匀地分散和传递热量。在热天，传导是传送热量的主要手段，能从人体皮肤将热量加速导出，和传统织物是导热阻碍物截然不同，它将人体皮肤处热量导向周围空气，使体感凉爽； (2)湿气传送:如前所述，通过蒸发加速湿气运动。在热天，能使和皮肤接触的湿气减至最少，因而改善舒适感。 Outlast调温纤维 　 　Outlast是在70年代末期及80年代初期美国国家航空暨太空总署(NASA)研究项目所开发的专利技术，其核心是采用超微胞相变转移材料(Phase Change Material， PCM)，原为美国空军及太空总署为飞行员开发的的御寒材料，市场称之为「太空纤维」或「调温纤维」。调温与保温的区别在于，典型的保暖质料，主要依赖如羊毛或合成物质等作为绝缘材料，阻绝空气以达到保暖效果，而Outlast是采用调节温度的方法，其温度调节纤维(Temperature Regulating Fiber)吸收、储存及释放热能，令穿者保持温暖感觉，特别适合温差比较大的气候，例如滑雪时运动量增加，身体会产生热能，Outlast可从中吸收及储存一定的热能，令穿者感到温暖舒适，又不会过热；当滑雪者乘搭吊车上山时，运动量下降，Outlast便会释出所储存的热能，使穿者不致受寒。 Outlast调温原理 Outlast是具有热调节功能的材质，具备以下特质：(1)以潜热的形式吸收、贮存和释放大量的热量。(2)具有狭窄明确相变范围。(3)能够改变相态(从固态到液态或从液态到固态)。在发生相变的同时，材料的温度保持不变，以助于保持恒定的皮肤温度。Outlast纤维采用三种不同的PCM材料及其混合物，以用于一般条件下人体各部份不同的皮肤温度：(1) 41级--18℃-29℃，用于寒冷天气/四肢穿着用。(2) 42级--27℃-38℃，基本型/四季用。(3) 43级--32℃-43℃，用于炎热天气/活动量大时用。 瑞士Schoeller公司所生产的ComforTemp恒温布料及我国中良公司的产品，都是应用超微胞相变转移材料，加在纱线或运用涂布加工制成布料，达到恒温的效果。此种相变转移材料可说是生化科技的结晶，为一种含有许多微囊具有保温功能的特殊布料。这些球囊微胞非常微小，呈球状并与布料纤维结合在一起，利用微囊材料在纱线或布料上，当体温上升时，球囊微胞透过融化储存热量；体温下降时，球囊微胞透过凝结释放热量，此种新材料可以藉由不断的互动过程来调节热度。 该温度调节过程是以球囊微胞技术为基础。这些球囊微胞的外壳是由热传导性绝佳的稳定塑料制成的。球囊微胞的内面是以paraffin(链烷)为基础的物质，可藉由集合体物理状态的改变来吸收热度、储存，最后再释放出热量。换言之，当球囊微胞吸收热度的时候， 里面的paraffin物质变成液态的。当球囊微胞再次放出热量的时候，该物质凝成固态。球囊微胞的尺寸仅数微米，因此从外表无法以肉眼辨识。球囊微胞可直接贮存并入合成纤维与泡沫乳胶材料，或是涂布于底层。 Thermocules?是美国Outlast Technologies公司所开发的PCM亲水性混合物，能根据人体需要进行吸热、储存热量及释放热能，惟这并非冷却器或加热装置，它只能缓冲过热和过冷，使人体保持在舒适的温度范围。 纤维中或布料上的Thermocules?的相变性质，含量取决于产品的最终用途，随穿着者的活动量而改变能量交换的幅度，至于Thermocules?溶在纤维内部或做成涂层，亦以最终应用而定。正如滑雪服和高尔夫服的应用量即不同，军服及寝具用品的应用量也不同。 Outlast的用途 由于PCM用途的多样性产出各式成品，例如夹克、鞋子、手套、袜子、帽子、面罩、滑雪鞋、内衣以及头盔。视外在的温度与身体部位而定，穿戴者的体温会保持在舒适的范围。人体调节体温的关键是皮肤，当穿着者受凉或遇热时，输送血液的毛细管透过皮肤的收缩与扩张，以限制及增加血液流量，从而减少或增加热量的流失。 Acordis公司在Outlast技术公司的专利许可下开发了Outlast纤维。Outlast在涂层应用上，Thermocules?适合任何种类的纤维或布料；若是纤维产品，目前只提供亚克力为主要材料，亚克力空调纤维的生产技术有两种方式：一是布料涂层，即将含有PCM微胶囊涂于织物表面，生产技术较简单。二是纤维植入，用Outlast直接将含有PCM微胶囊直接植入亚克力纤维内，技术较复杂。两者相比，后者用己植入的PCM微胶囊纤维，根据国际市场需要，直接纺纱织布，制成各种类型的服装，更能满足客户不同要求，无论应用在涂层或纤维内部，它的耐用性都很高，并不会洗去或磨损；但双面针织或Outlast添纱布料只能进行麂皮处理，不能刷毛。如做刷毛处理，嵌入在纤维中的Thermocules?会受损，进而影响温度调节性能。而杜邦纺织及家用公司(DuPont Textiles & Interiors， DTI)与Outlast合作生产新的Outlast聚酯纱线，则具有排汗等多种功能。Outlast针织大都织双面布，成品多做为内衣。采用该种科技的品牌包括：Adidas、Boston Harbour、Gates Gloves、 Black Mountain、Columbia Sportswear、New Balance、National Geographic、Nautica及Teva等。 6、 调温纤维 服装的保暖通常是单方向的，即人体穿着保暖服装之后，在寒冷的环境中可以保持体温，而当人体处于温暖的环境中，在不需要保暖服装起作用时，人体又会感到热。能否让服装随人体所处温度环境的不同而进行温度的调节呢，科学家在这方面做出了努力。 20世纪70年代初，美国人发明了将二氧化碳等气体溶解在溶剂中，然后充填进纤维的中空部分，在织造前将中空部分封闭，这样，织造出的织物便具有了调温的功能。当织物处于温度较低的环境时，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，环境温度较高时则绝热性能降低。 20世纪80年代中，Vigo等人先是利用某些带结晶水的无机盐，如磷酸氢二钠等，而后又选择了聚乙二醇充填到中空纤维内部，先后制成了调温纤维。这种调温纤维中空部分的介质，可以随外界温度的变化发生熔融和结晶，介质熔融时要吸收热量，结晶时则放出热量，热量的吸收或是放出，使纤维具有了双向温度调节的功能。纤维的发热量是未经处理纤维的1．2～2．4倍，可以用于制作飞行服、宇航服、消防服、极地探险服、滑雪服和运动服等。 日本在这方面则是利用低温相变物质石蜡类介质的性质制成了调温纤维。例如利用直接纺丝法将石蜡纺制在纤维内部。为了防止石蜡从纤维中析出，对纤维的表面进行了环氧树脂处理。当纤维处于不同的温度环境时，由于纤维中石蜡的熔融吸热或结晶放热，纤维及其织物就产生出了不同于普通织物的调温效果。此外，将石蜡类碳氢化合物封入直径为1.0－10.0μm的微胶囊中，然后再与聚合物一起混合纺丝，同样可制得具有可逆蓄热特点的纤维。 7、 专利——调温纤维及其制品 【申请号】 CN96105229.5 【申请日】 1996-05-22 【公开号】 CN1165877 【公开日】 1997-11-26 【申请人】 天津纺织工学院 【地址】 天津市河东区程林庄道63号 【共同申请人】 【发明人】 张兴祥;张华;牛建津;胡灵;王学晨;段谨源 【国际申请】 【国际公布】 【进入国家日期】 【代理机构】 天津师范大学专利事务所 【代理人】 李济群 【优先权】 【分案原申请号】 【国省代码】 12 【摘要】 本发明涉及功能纤维制造技术。其特征是其采用熔融温度为20～40℃,熔融热为30J／g以上,并且结晶温度为20～5℃,结晶热为30J／g以上的热塑性聚合物A为纤维的芯或岛成分,以熔融温度在150℃以上的常规热塑性聚合物B为鞘成分或海成分,聚合物A与B的重量比为2～8∶8～2,经复合熔融纺丝制成。该纤维经常规或非常规纺织加工成的制品,在10℃下,其表面温度高于对比织物2～6℃,而在40℃下又低于对比织物2～6℃,具有较好的双向调温功能。 【主权项】 一种随环境温度变化而具有双向温度调节功能的纤维,其特征在于它以特定热塑性聚合物A为纤维芯或岛组分的主成分,以常规热塑性聚合物B为纤维鞘或海组分的主成分,经复合熔融纺丝法制成,所述的特定热塑性聚合物A是指熔融温度为20～40℃,熔融热30J／g以上,结晶温度20～5℃,结晶热30J／g以上的热塑性聚合物；所述的常规热塑性聚合物B指熔融温度在150℃以上的热塑性聚合物,并且聚合物A与聚合物B的重量比为2～8∶8～2。 【页数】 14 【主分类号】 D01F8/00 【专利分类号】 D01F8/00 8、 专利——一种聚丙烯腈调温纤维及其制造方法 申请号： 200610013870 申请日： 2006/05/26 公开日： 2006/10/25 公告日： 2008/01/02 公开号： 1851072 公告号： 100359055 授权日： 2008-1-2 授权公告日： 2008-1-2 专利类别： 发明 国别省市代码： 12[中国|天津] 代理机构代码： [对照表] 代理人： 发明名称： 一种聚丙烯腈调温纤维及其制造方法 国际分类号： D01F 6/18;D01F 1/10 范畴分类号： 24A 发明人： 张兴祥;韩娜;王学晨;牛建津;张华;李军 申请人： 天津工业大学 申请人地址： 天津市河东区成林道63号 邮编： 300160 文摘： 本发明涉及一种聚丙烯腈调温纤维及其制造方法。该调温纤维的重量百分比配方为：丙烯腈３０．０～９２．５％；第二单体２．５～２０．０％；链转移剂０．０３～０．３％；引发剂０．０５～０．４％；相变材料微胶囊５．０～５０．０％。该制造方法采用所述调温纤维配方，在相变材料微胶囊悬浊液中采用引发剂引发丙烯腈与第二单体和可能存在的第三单体及链转移剂的水相沉淀聚合反应，反应形成的聚合物淤浆中包含有所述比例的相变材料微胶囊，得到丙烯腈共聚物与相变材料微胶囊的均匀混合物；再将所得到的均匀混合物经２、３次的去离子水洗涤和４５～９５℃下干燥后，在螺杆挤出机中以丙烯腈共聚物的熔点以上１０～４０℃的温度熔融纺丝，即可制成所述的调温纤维。该调温纤维具有良好的热能吸收和释放功能，机械强度高，成本低廉。 主权利要求： 一种聚丙烯腈调温纤维，其重量百分比配方为：丙烯腈３０．０～９２．５％；第二单体２．５～２０．０％；链转移剂０．０３～０．３％；引发剂０．０５～０．４％；相变材料微胶囊５．０～５０． ０％，各组分重量百分比之和为１００％，所述的第二单体为２－乙烯吡啶、２－甲基－５－乙烯吡啶、丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、醋酸乙烯酯、甲叉丁二酸、乙烯亚胺和丙烯胺中的至少一种；所述的链转移剂为十二烷基硫醇、Ｎ－辛基硫醇、β－硫基乙醇和异丙醇中的至少一种；所述的引发剂为自由基引发剂中的偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈或 过氧化苯甲酰等，或氧化－还原引发剂中的过硫酸钾－亚硫酸氢钠、过硫酸铵－亚硫酸氢钠、氯酸钠－亚硫酸氢钠、次氯酸钠－亚硫酸氢钠中的至少一种；所述的相变材料微胶囊系采用界面聚合法或原位聚合法中的一种方法制成，相变材料微胶囊中的相变材料含量 为微胶囊重量的２０．０～９０．０％，相变材料微胶囊的直径范围是２０ｎｍ到５μｍ；所述丙烯腈共聚物的分子量为３００００～１０００００。 9、 专利——一种智能调温纤维 申请号：200810123785.6 申请日：2008-06-05 摘 要 本发明一种智能调温纤维,满足人们对穿着“健康、舒适、实用、绿色”的要求,其特征是在聚酯熔体中,添加含有纳米热敏相变材料的微胶囊一起纺丝,纳米热敏相变材料采用聚苯乙烯为囊壁、正十八烷为囊芯制成的,当环境温度或人体皮肤温度达到服装内微胶囊相变材料的熔点时,相变材料吸热从固态转化为液态,在服装内层产生舒适的“制冷效果”储存能量,当在低于相变材料结晶温度的寒冷环境中,液态相变材料将变回固态,释放出热量,提供舒适的“加热效果”使穿着者有如空调似的调温效果。 申请人 江苏盛虹化纤有限公司 地址 215228江苏省吴江市盛泽镇纺织科技示范园 发明(设计)人 辛婷芬 主分类号 D01F6/92(2006.01)I 分类号 D01F6/92(2006.01)I D01F1/10(2006.01)I 法律状态 前往专利局官方网站查询 10、 专利——自动调温纤维被芯申请国家发明专利 调温纤维主要是指采用相变调温功能材料的纤维，是将相变储能材料技术与纤维制造技术相结合开发出的一种高技术产品。 含有相变材料的纺织品在外界环境温度升高时，相变材料吸收热量，从固态变为液态，降低了体表温度。相反，当外界环境温度降低时，相变材料放出热量，从液态变为固态，减少了人体向周围放出的热量，以保持人体正常体温，为人体提供舒适的“衣内微气候”环境，使人体始终处于一种舒适的状态。这类纤维材料可主动地、智能地控制周围的温度，故称为智能调温纤维。它的主要的制造工艺包括涂层整理工艺、复合纺丝工艺和微胶囊纺丝工艺。其中以微胶囊纺丝工艺生产的纤维外观和手感最好，因与普通纤维无异而最受关注。 金华新佳家纺有限公司2007年9月研制出了自动调温被芯，产品名为“天芙棉”，已申请国家 发明专利。它主要用物理方法改变棉纤维的空间结构，使弹性、强度、收缩性等性能得到改善。在常温下“天芙棉”处于休眠状态，人体体温传过去后，天芙棉体积开始膨胀，纤维间的体积增大，透气性增强，排出多余的湿气和热量，达到调温的效果。 调温纤维已成为国内外纺织功能性产品的研究热点，在欧美已经有了成熟的调温纺织产品市场并得到广大消费者的信赖和接受。在国内，调温纤维的研究和应用尚处于起步阶段，市场上还没有很成熟的产品。但我们相信，由于调温纤维具有储热调温功能，并且具有优良的可与其它各种纤维的混纺性，且应用范围极其广阔，因此，必将具有广阔的市场发展空间。此外，调温纤维还有待进一步解决降低成本，提高调温效果两个问题，以更利于市场接受。 第 1 页 共 11 页