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(chǔ)能材料技術(shù)與纖維制造技術(shù)相結(jié)合開(kāi)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(shí)，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(shí)，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(dòng)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(wú)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(lái)調(diào)節(jié)溫度，因此其服裝能保持在一個(gè)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(guó)、歐洲、日本已很流行。特別是在戶外運(yùn)動(dòng)者和對(duì)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(guó)家主要有美國(guó)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(jiàn)長(zhǎng)。
調(diào)溫纖維的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)
我國(guó)調(diào)溫纖維尚處于研制開(kāi)發(fā)和試制生產(chǎn)階段，產(chǎn)品市場(chǎng)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(kāi)發(fā)有限公司2007年3月共同研制開(kāi)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(yíng)養(yǎng)材料，親膚性極好，為下游客戶研制和開(kāi)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(tuán)在美國(guó)“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(guó)太空署開(kāi)發(fā)的用于宇航服的高科技相變調(diào)溫纖維，與進(jìn)口高級(jí)洛科絨合制而成。這種調(diào)溫纖維已通過(guò)日本紡織檢查協(xié)會(huì)、中國(guó)棉紡產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心、上海出入境檢驗(yàn)檢疫局的檢測(cè)和認(rèn)可。該產(chǎn)品還具有長(zhǎng)效殺菌、消毒等效果。
天津工業(yè)大學(xué)研制的自動(dòng)調(diào)溫纖維是通過(guò)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(chǔ)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(xiàng)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(dòng)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(duì)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(duì)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(dòng)調(diào)溫被芯，產(chǎn)品名為“天芙棉”，已申請(qǐng)國(guó)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(qiáng)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(guò)去后，天芙棉體積開(kāi)始膨脹，纖維間的體積增大，透氣性增強(qiáng)，排出多余的濕氣和熱量，達(dá)到調(diào)溫的效果。
我院與河北吉藁化纖有限公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)了“智能調(diào)溫粘膠纖維”并通過(guò)了國(guó)家紡織工業(yè)協(xié)會(huì)組織的科技成果鑒定。該技術(shù)為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，達(dá)國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。同時(shí)，質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告顯示各項(xiàng)物理性能指標(biāo)達(dá)到粘膠纖維一等品標(biāo)準(zhǔn)。近日，被中國(guó)紡織工業(yè)協(xié)會(huì)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(guó)內(nèi)外紡織功能性產(chǎn)品的研究熱點(diǎn)，在歐美已經(jīng)有了成熟的調(diào)溫紡織產(chǎn)品市場(chǎng)并得到廣大消費(fèi)者的信賴和接受。在國(guó)內(nèi)，調(diào)溫纖維的研究和應(yīng)用尚處于起步階段，市場(chǎng)上還沒(méi)有很成熟的產(chǎn)品。但我們相信，由于調(diào)溫纖維具有儲(chǔ)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(chǎng)發(fā)展空間。此外，調(diào)溫纖維還有待進(jìn)一步解決降低成本，提高調(diào)溫效果兩個(gè)問(wèn)題，以更利于市場(chǎng)接受。 |