北京巨龍博方科學(xué)技術(shù)研究院 韓晉民
調(diào)溫纖維主要是指采用相變調(diào)溫功能材料的纖維,是將相變儲能材料技術(shù)與纖維制造技術(shù)相結(jié)合開發(fā)出的一種高技術(shù)產(chǎn)品。
含有相變材料的紡織品在外界環(huán)境溫度升高時,相變材料吸收熱量,從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),降低了體表溫度。相反,當(dāng)外界環(huán)境溫度降低時,相變材料放出熱量,從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài),減少了人體向周圍放出的熱量,以保持人體正常體溫,為人體提供舒適的“衣內(nèi)微氣候”環(huán)境,使人體始終處于一種舒適的狀態(tài)。這類纖維材料可主動地、智能地控制周圍的溫度,故稱為智能調(diào)溫纖維。它的主要的制造工藝包括涂層整理工藝、復(fù)合紡絲工藝和微膠囊紡絲工藝。其中以微膠囊紡絲工藝生產(chǎn)的纖維外觀和手感最好,因與普通纖維無異而最受關(guān)注。
調(diào)溫纖維的應(yīng)用領(lǐng)域
用智能調(diào)溫纖維制成的服裝,由于存在具有能量轉(zhuǎn)換功能的相變材料,其不間斷地吸收和釋放能量來調(diào)節(jié)溫度,因此其服裝能保持在一個舒適的溫度范圍,故用智能調(diào)溫纖維可制得各種舒適服裝。
智能調(diào)溫纖維能純紡,也可與棉、毛、絲、麻等各類纖維混紡交織,可以梭織或針織。大量應(yīng)用于戶外服裝、內(nèi)衣褲、毛衣、襯衣、帽子、手套和床上用品等,具有良好的效果。其服飾在美國、歐洲、日本已很流行。特別是在戶外運動者和對溫度變化較為敏感的老年、嬰幼兒中更受歡迎。目前,以相變材料為主要調(diào)溫功能的調(diào)溫纖維應(yīng)用比較成熟的國家主要有美國和瑞士,他們生產(chǎn)的調(diào)溫纖維主要是微膠囊紡絲工藝技術(shù);而日本大和化學(xué)工業(yè)以研制微膠囊漿料涂層技術(shù)見長。
調(diào)溫纖維的市場開發(fā)
我國調(diào)溫纖維尚處于研制開發(fā)和試制生產(chǎn)階段,產(chǎn)品市場尚不成熟。主要有:北京雪蓮羊絨股份有限公司與山西恒天新纖維科技開發(fā)有限公司2007年3月共同研制開發(fā)的智能牛奶蛋白調(diào)溫纖維,其耐壓、耐高溫性能優(yōu)良。因含有天然牛奶蛋白的營養(yǎng)材料,親膚性極好,為下游客戶研制和開發(fā)高檔新型功能性面料創(chuàng)造了充分條件。用這種纖維以40%的比例與羊毛、駝絨、棉等纖維混紡,最終得到手感好又有調(diào)溫功能的面料。另外,北京雪蓮羊絨股份有限公司還推出了桑蠶絲智能調(diào)溫纖維雙線道復(fù)合織造服裝。
2003年10月,保定雄亞紡織集團在美國“安伯士”技術(shù)人員的指導(dǎo)下生產(chǎn)出太空相變調(diào)溫纖維絨線。它是采用美國太空署開發(fā)的用于宇航服的高科技相變調(diào)溫纖維,與進口高級洛科絨合制而成。這種調(diào)溫纖維已通過日本紡織檢查協(xié)會、中國棉紡產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心、上海出入境檢驗檢疫局的檢測和認(rèn)可。該產(chǎn)品還具有長效殺菌、消毒等效果。
天津工業(yè)大學(xué)研制的自動調(diào)溫纖維是通過在聚合物纖維中添加20wt%左右的相變材料制成的一種具有熱能吸收、儲存和釋放功能的智能纖維。采用該纖維加工成的織物具有溫度調(diào)節(jié)功能,可顯著改善服用舒適性。該項目攻克了相變材料耐熱性改善和規(guī)模合成等難題,制成的自動溫度調(diào)節(jié)纖維具有顯著的溫度調(diào)節(jié)功能,綜合保溫性能優(yōu)于對比羊毛絮片。以該智能化溫度調(diào)節(jié)纖維為主要原料,并結(jié)合使用三維四孔卷曲滌綸纖維及少量細(xì)旦纖維等研制出了仿羊毛襯絨,其綜合保溫性能優(yōu)于羊毛絮片;與羊毛絮片對比,其升溫溫差和降溫溫差均在3.7℃以上。
金華新佳家紡有限公司2007年9月研制出了自動調(diào)溫被芯,產(chǎn)品名為“天芙棉”,已申請國家發(fā)明專利。它主要用物理方法改變棉纖維的空間結(jié)構(gòu),使彈性、強度、收縮性等性能得到改善。在常溫下“天芙棉”處于休眠狀態(tài),人體體溫傳過去后,天芙棉體積開始膨脹,纖維間的體積增大,透氣性增強,排出多余的濕氣和熱量,達到調(diào)溫的效果。
我院與河北吉藁化纖有限公司聯(lián)合開發(fā)了“智能調(diào)溫粘膠纖維”并通過了國家紡織工業(yè)協(xié)會組織的科技成果鑒定。該技術(shù)為國內(nèi)首創(chuàng),達國內(nèi)先進水平。同時,質(zhì)量檢測報告顯示各項物理性能指標(biāo)達到粘膠纖維一等品標(biāo)準(zhǔn)。近日,被中國紡織工業(yè)協(xié)會推薦為“十一五”紡織行業(yè)推廣技術(shù)。目前已試制出部分產(chǎn)品如:被子、毛巾被、T恤衫、調(diào)溫?zé)o紡布等。
調(diào)溫纖維已成為國內(nèi)外紡織功能性產(chǎn)品的研究熱點,在歐美已經(jīng)有了成熟的調(diào)溫紡織產(chǎn)品市場并得到廣大消費者的信賴和接受。在國內(nèi),調(diào)溫纖維的研究和應(yīng)用尚處于起步階段,市場上還沒有很成熟的產(chǎn)品。但我們相信,由于調(diào)溫纖維具有儲熱調(diào)溫功能,并且具有優(yōu)良的可與其它各種纖維的混紡性,且應(yīng)用范圍極其廣闊,因此,必將具有廣闊的市場發(fā)展空間。此外,調(diào)溫纖維還有待進一步解決降低成本,提高調(diào)溫效果兩個問題,以更利于市場接受。 |