論相變材料在紡織服裝中應(yīng)用

王田+李伊楠

（中國銀河證券股份有限公司）

【摘要】相變材料是一種新型的材料類型，可以根據(jù)外界溫度的變化進(jìn)行相應(yīng)的形態(tài)轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)熱量的改變，這樣能達(dá)到調(diào)節(jié)溫度的目的。本文從相變材料的優(yōu)勢入手，具體分析相變材料在紡織服裝中的應(yīng)用，希望本文的研究能對相關(guān)工作有所幫助。

【關(guān)鍵詞】相變材料 紡織服裝 應(yīng)用

前言：

相變材料主要是利用對溫度的感知來進(jìn)行溫度的調(diào)節(jié)，關(guān)于這一材料的研究也是近些年來專家學(xué)者的重點研究內(nèi)容，相變材料的出現(xiàn)為智能紡織品提供了全新的發(fā)展方向，也能滿足人們對紡織品多方面的功能性要求。可以說目前相變材料也在人們的生產(chǎn)生活中扮演了重要的角色，作用也越來越大。

1.相變材料的優(yōu)勢

相變材料是一種特殊的調(diào)節(jié)溫度的材料，能通過材料自身對溫度的感知，然后進(jìn)行能量的貯存和釋放。上個世紀(jì)八十年代，受到能源危機(jī)的硬性，相變儲熱作為一種新的基礎(chǔ)理論在發(fā)達(dá)國家迅速發(fā)展，在發(fā)展的過程中，結(jié)合了多學(xué)科的內(nèi)容，這也就為這一理論的發(fā)展提供了充足的保障，同樣也有了充分的應(yīng)用條件。相變材料在紡織服裝領(lǐng)域的應(yīng)用，利用相變材料能實現(xiàn)紡織品的溫度調(diào)節(jié)，這也是目前人們重點關(guān)注的課題。相變材料的特點集中在相變上，具體來說，相變就是在自身溫度不變的狀況下進(jìn)行相態(tài)的改變，最為常見的就是固、液、氣三種狀態(tài)的改變，在外界溫度發(fā)展變化的時候，可以改變物理狀態(tài)，然后在相態(tài)發(fā)生改變的同時，會吸收或者釋放熱量，這也就是相變潛熱，和一般物質(zhì)溫度變化時的熱量變化相比，相變潛熱要更大。相變材料廣泛存在于自然界中，不過收到溫度變化范圍和成本的影響，可以選擇的相變材料類型也就會變小，甚至需要幾種相變材料混合。

2.相變材料紡織物的特點

相變材料紡織纖維能根據(jù)外界溫度的變化，在一定程度上調(diào)節(jié)紡織物的溫度，外界溫度升高，紡織物可以儲存能量，外界溫度降低，紡織物能釋放能量，這樣能讓紡織物的溫度波動降到最低，提高人的舒適性。相變材料紡織纖維能實現(xiàn)較好的保溫效果，并且不會受到紡織物自身的形狀和濕度的影響，人在穿著的時候，也不會有悶熱、不透氣的感覺，能將人體的體溫保持在合理的范圍內(nèi)。相變材料紡織纖維除了具備相變材料的優(yōu)勢之外，也可以進(jìn)行紡織物的加工，方便人體的穿著。相變材料紡織纖維本身的性能較好，可以通過加工成為紡織服裝。

相變材料紡織物的熱傳導(dǎo)系數(shù)控制在黑的范圍之內(nèi)，對于熱量的反應(yīng)速度較快，能在第一時間吸收或者釋放熱量，也能根據(jù)外界環(huán)境溫度的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)，溫度更加接近人的體溫，一般的相變材料紡織物相變溫度控制在30a℃左右。相變材料紡織物輕易不會變形，本身的尺寸較粗，這也展現(xiàn)了相變材料良好的力學(xué)性質(zhì)，通過加工，可以讓相變材料更為穩(wěn)定。本身相變材料在自然界中較為常見，原材料的成本較低，并對于人體無污染、無毒、無腐蝕，制作成為紡織服裝，人在穿著的時候也不會出現(xiàn)危險，并且在制作的過程中極為方便。

3.相變材料在紡織服裝上的應(yīng)用

上個世紀(jì)八十年代初期，美國NASA空間研究所選擇了一種新型的相變材料，能與室內(nèi)的溫度相符合，然后封入在了微膠囊中，應(yīng)用到了紡織服裝中，實現(xiàn)了紡織服裝的溫度調(diào)節(jié)功能，并且申請了專利。相變材料最初是應(yīng)用在宇航服上，主要是避免宇航員在太空中由于太空溫度變化范圍過大而受傷。近年來，相變材料不僅僅用于宇航服的制作上，在紡織領(lǐng)域也得到了較好的應(yīng)用，可以調(diào)節(jié)溫度的紡織物也受到了人們的青睞，這也讓相變材料在紡織服裝上的應(yīng)用越來越廣。具體分析相變材料在紡織物中的應(yīng)用，大都是將相變材料放在一個微膠囊中，然后將微膠囊混入紡織纖維中，這樣也就讓整個紡織物中遍布相變材料。在外界溫度發(fā)生變化的時候，這些微膠囊中的相變材料能發(fā)揮作用，進(jìn)行能量的吸收和釋放，確保紡織物的微氣候保持不變，這也是溫度調(diào)節(jié)功能的實現(xiàn)。紡織服裝中相變材料最為常見的是石蠟類烷烴，本身其熔點和結(jié)晶點不同，改變其內(nèi)部比例，能控制不同的相變溫度，本身這一物質(zhì)也不會對身體有傷害，也不會受到濕度的硬性，因此在紡織服裝中應(yīng)用，能保持其性質(zhì)穩(wěn)定。

相變材料本身是一個潛熱儲存材料，而相變材料應(yīng)用在紡織服裝中，也就讓紡織物變成了蓄熱單位。這樣在外部溫度發(fā)生變化的時候，相變材料能改變自身的相態(tài)，實現(xiàn)溫度的調(diào)節(jié)，讓人體的感覺更為舒適。相變材料在電子紡織品中也得到了較好的應(yīng)用，相變材料能為電子元件提供輔助裝置，保證電子元件的溫度恒定，不會由于溫度的變化影響到電子元件正常的工作。在紡織領(lǐng)域中，電子手套和人工手段都可以保持在室內(nèi)外相同的溫度，這一手套在消防及軍隊中也得到了較好的應(yīng)用，尤其是相變材料制成的制服，能在一定程度上保證消防隊員的人身安全。從世界如今的能源形勢來看，能源形勢越來越緊張，相變材料由于其自身的性能優(yōu)異，在各個領(lǐng)域都得到了較為廣泛的應(yīng)用，更好的節(jié)約能源，不僅僅能在紡織服裝中保持溫度恒定，也可以利用一些太陽能等，提高能源的利用效率。

結(jié)語：綜上所述，從目前國內(nèi)外相變材料的相關(guān)研究來看，具有很大的進(jìn)步，有效的促進(jìn)了相變材料的發(fā)展，盡管從國內(nèi)市場來看，相變材料并不常見，但是相變材料在紡織服裝中的應(yīng)用還是取得了較好的成績，相信在不遠(yuǎn)的將來，相變材料一定會有更好的發(fā)展前景，在紡織服裝中的應(yīng)用更為普遍。

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