[發明專利]一種智能調溫紡織品及其制備方法

無效

• 申請號: 200710057493.2
• 申請日: 2007-05-30
• 公開（公告）號: CN101070679A
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發明（設計）人: 馬曉光;李俊升;李樺;張曉林
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: D06M15/643
• 分類號: D06M15/643
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司
• 代理人: 龐學欣

技術領域

本發明涉及一種智能紡織品及其制備方法，特別是涉及一種智能調溫紡織品及其制備方法。

背景技術

隨著人民生活水平的提高，人們對于服裝的要求已經從單純的“保暖性”逐步轉變為對其“功能性”、“舒適性”的追求，其中防皺、阻燃、拒油、防水透濕等功能性紡織品的相繼問世極大地推動了紡織品后整理技術的發展。隨著研究領域的不斷拓寬及紡織加工技術的不斷發展，人們對服裝最基本的保暖御寒作用有了新的認識和理解。如何將時尚、美感與服裝保暖性能有機地結合起來，運用現代高新紡織加工技術，打破多年延續的僅靠機械增、減著裝厚度來抵御大自然四季輪回的傳統觀念，變靜態、被動的抵御為動態、積極的調節，給予服裝以新時代的氣息，已成為人們的熱門話題。

智能調溫紡織品對外界環境溫度具有獨特的智能響應性，當外界環境溫度升高時，其能夠從環境中吸收熱量并儲存于紡織品內部；而當外界環境溫度降低時，其又可將儲存于紡織品內的熱量放出，從而在其周圍形成一個溫度基本恒定的局部氣候，由此達到溫度調節的目的，因此這種紡織品又稱為空調織物。由于智能調溫紡織品的這種獨特性質而使其具有很大的實用價值，因此深受廣大消費者的歡迎，所以市場潛力巨大。國內、外專家一致認為：繼防水透濕等功能織物面市二十多年以后，智能調溫紡織品將是下一個最重要的，也是最具開發價值的舒適性紡織品之一。

相變材料是一種利用相變潛熱來貯能和放能的化學材料。將相變材料與紡織品結合可以開發出具有調溫性能的智能紡織品，該紡織品是一種通過維內含有紡織品表面或纖的相變材料遇冷、熱后發生固一液可逆相變而吸收、放出能量，從而具有溫度調節功能的新型高技術紡織品。

目前研究人員采用了多種工藝將相變材料與紡織品進行結合來開發具有調溫性能的智能紡織品，最具代表性的工藝如下：(｀)空纖維填充法，即將相變材料填充到中空纖維中，從而賦予纖維蓄熱保溫、調溫性能。該方法是將帶有結晶水的硫酸鈉、氯化鈣或氯化鍶等水合鹽封入中空纖維中，利用含結晶水的鹽類在周圍環境溫度變化時的熔融或凝固過程來吸收或放出熱量，但是由于結晶水合鹽具有相分離現象，因此，這種纖維的實用性不強。(2)微膠囊法，該方法是將具有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的方法包覆起來，并制成直徑在1μm～100μm之間常態下穩定的固體微粒。雖然這種方法具有工藝成熟、原料易得且易于大規模工業生產等優點，但存在的問題是作為核心的固一液相變材料的相變體積變化高達15％以上，因此要求高分子包封層必須要有足夠的厚度和強度，這樣不僅會增加微囊包封的成本，而且反復收縮和膨脹將會影響使用壽命。另外，該類材料的導熱系數很低，因此在許多場合下需加入導熱劑，這樣勢必會降低蓄熱容量和溫度調控能力。(3)復合紡絲法，該方法是將相變材料與紡絲原液混合后進行紡絲。1993年日本酯公司提出了以脂肪族聚酯為芯成分或島成分，以普通聚合物為皮成分或海成分，采用熔融復合紡絲方法制備具有吸熱、放熱功能纖維的專利申請。1994年日本東洋紡公司提出了以聚丁二醇為芯成分或島成分，以普通聚合物為皮成分或海成分，采用熔融復合紡絲方法制備具有吸熱、放熱功能纖維的專利申請。2000年底，天津工業大學研制出了相變物質含量在16％以上，單絲纖度為5dtex的蓄熱調溫纖維，而且該技術方案獲得了國家發明專利。清華大學張寅平等人在非典期間利用相變材料的調溫功能研制出醫用降溫服，但該法對設備的要求高，因此難以實現產業化。(4)涂層法，該方法是將相變材料與粘合劑混合后直接涂覆于紡織品上而制成智能調溫紡織品，具有簡單易行的優點，但是，由于大多數相變材料發生相變時伴有液相的產生，因此在發生吸熱融熔時會給織物外觀帶來類似油浸狀的負面影響，從而降低了利用該法制成的產品服用性能，通常采用降低織物上相變材料含量的方法來解決這一問題，但這同樣會降低織物的調溫效果。

溶膠—凝膠法是一種可以制備從零維到三維材料的全維材料濕化學制備反應方法。該方法是利用液體化學試劑(或將粉狀試劑溶于溶劑中)或溶膠為原料，以該原料作為反應物而在液相下均勻混合并進行反應，反應生成物是穩定的溶膠體系，經放置一定時間轉變為凝膠，然后借助蒸發除去液體介質即可成型為所需制品。目前該方法已廣泛應用于電子、復合材料、生物、陶瓷、光學、電磁學、熱學、化學以及環境處理等諸多領域，但將凝膠與相變材料復合后應用于紡織品而制成智能調溫紡織品到目前為止尚未見報道。

發明內容