蓄热调温纺织品的研究现状与发展趋势

闻井会 朱芯娅

（辽东学院，辽宁丹东 118001）

蓄热调温纺织品是一种新型的高科技纺织品，它能通过相变物质在纺织品表面或纤维中的固液可逆转变吸收和释放热量。这类纺织品可以依据外界环境温度的变化在特定的温度空间内自由调节纺织品内部温度，即当外界环境温度升高时，可以储存能量，使纺织品内部温度升高相对较低；当外界环境温度下降时，可以释放能量，所以纺织品内部温度下降相对比较少，制成服装后比常规纺织品更具有适合性[1]。

一、简述蓄热调温

1.蓄热调温材料

蓄热材料是一种新型的蓄热化工材料。在特定的温度下，如在相变温度，随着热量的吸收或散发，可以用来控制周围环境的温度，或用来储存热量。它储存热量，并在需要时释放出来，从而提高能源利用效率。调节温度，使其温度达到适合温度。

2.工作过程

蓄热材料的工作过程包括两个阶段：一个是蓄热阶段，即高峰期的过剩电力、工业余热或太阳能产生的余热通过蓄热材料进行储存；另一个是放热阶段，即在使用过程中通过释出蓄热材料中的能量进行加热、放热等。储能材料可以解决热能在时间和空间上的不和谐不稳定，获得高效的能源利用和实现节能减排的目标。

3.蓄热调温机理

物质的“相”是指它的气态、液态和固态。当同一种化学物质从一种状态或结构转变为另一种状态或结构时，这个过程称为相变。在常温常压下，物质以气态、液态、固态三种状态之一存在的时候，在特定条件下，相变材料发生相变，吸收或放出的能量称为相变热或相变潜热。

二、相变材料在蓄热调温纺织品中的应用

1.相变材料的介绍

相变材料（以下简称PCM）是指利用物质的物理相变进行能量储存和释放的一类化学物质。在纤维中加入一定量的PCM可制备蓄热调温纤维，可以更好地得到蓄热纺织品[4]。

相变指在一定条件下某些物质自身温度基本不变而相态发生变化的过程，常见的相变有固-液、液-汽、固-汽相变等。当环境温度升高或降低时，相变材料会相应地改变物理状态（固态、液态，汽态），从而可以储存或释放能量。相变材料发生相变时会吸收或放出的能量称为相变热，也叫做相变潜热。相对于物质温度变化时的吸放热量(显热)来讲，相变热要大得多。[5]

2.相变材料在蓄热调温纺织品中的应用

研究表明，当人体处于热平衡时，感觉舒适的皮肤平均温度在33.4摄氏度左右，身体任何部位的皮肤温度与皮肤平均温度的差在1.5～3.0摄氏度范围内，人体感觉不冷不热，若温度差超过4+4.5摄氏度范围，人体将有冷暖感[6]，因此我们要用到相变纤维。

相变纤维对热的反应快，能较快地吸收和释放热量，根据环境温度迅速调节人体的微环境温度，从而使人体具有适当的体温并感觉舒适[5]。对于人体来说没有伤害，相变材料给人带来的温暖，能够让人融入温馨的世界，即使是在寒冷的冬夜，也能够让人感受到爱的味道。在服装上应用时，相转变温度范围应和人体温度变化范围相似，以利于保持恒定的皮肤温度。

三、蓄热调温纺织品的应用方向和发展前景

自20世纪80年代以来，蓄热调温纺织品得到了发展。许多国家研究了这种纤维和织物，它们主要用于军事、医疗卫生、装饰、服装等领域。如法国的克里斯托皮亚、日本的三菱化工、澳大利亚的TEPA等公司生产水合盐、石蜡和脂肪酸相变储热产品。在军事领域，相变智能温控纺织品可用于飞行保暖手套、军用冷热天气作战靴、军用潜水服等。在医疗领域，蓄热式温控织物可用作医用恒温绷带或外科服等，也可用于运动服、休闲服、工作服、航天服、鞋帽等。Outlast是智能温控纺织品的领先制造商之一，其生产的这种纺织品已用于背心、帽子、手套和户外运动装。

四、蓄热调温纺织品的发展趋势

自从蓄热调温纺织品出现后，有关蓄热调温纺织品的研究与应用一直非常活跃，蓄热调温纺织品的品种不断增加，性能不断完善，应用领域不断扩大。今后在蓄热调温纺织品的制备方法上会出现多种方法的交联，向着工艺简单、耗能低、产品质量优良、对设备要求低、反应条件容易控制的方向改进，蓄热调温纺织品的开发将使其具有调温功能和其他功能，赋予纺织品以其他功能和适合感。

五、结束语

在科技发达的时代，相信蓄热调温材料在纺织品上的应用和发展能向一个更高的水平发展，蓄热调温材料应用会更加广泛，希望更多蓄热调温纺织品能够应用于大众生活，给人类带来不同的体验，而蓄热纺织品的研究，一定会给世界带来更多的惊喜。