3．4微膠囊復(fù)合紡絲法
目前，微膠囊技術(shù)在醫(yī)藥、農(nóng)藥、日化、感光材料、食品、生物制品等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[20]，國際上已將微膠囊技術(shù)列為21世紀(jì)重點研究開發(fā)的高新技術(shù)．[21]紡織品領(lǐng)域使用的微膠囊就是將特定溫度范圍的相變材料用某些高分子化合物或無機(jī)化合物以物理或化學(xué)方法包覆起來，包覆材料稱為囊壁，制成直徑為1～100txm常態(tài)下穩(wěn)定的固體微粒，相變材料性質(zhì)不受囊壁的影響，然后將一定量的相變材料微膠囊添加到紡絲液中，通過噴絲板擠出制成纖維．微膠囊直接嵌入纖維內(nèi)部，使微膠囊內(nèi)的相變物質(zhì)得以穩(wěn)定地存在于纖維中．微膠囊的囊壁應(yīng)選擇在外力作用下能較長時間保持其完整性的材料，以避免芯料從微膠囊中滲出．上述4種生產(chǎn)智能調(diào)溫纖維的方法中，復(fù)合熔融紡絲法需要加入大量增塑劑才能用于紡絲，中空纖維浸漬法存在封端困難，涂層織物雖然熱焓值很高，但普遍存在手感較差的缺點．所以，微膠囊復(fù)合紡絲法生產(chǎn)智能調(diào)溫纖維是目前最實用的先進(jìn)的加工方法．[22]通常，微膠囊中的相變材料質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過80％(大多數(shù)在50％6O％)，微膠囊連同其中的相變材料的熱焓多在100～200J／g．
4調(diào)溫纖維的性能評價
目前有3種方法能夠表征智能調(diào)溫纖維的調(diào)溫性能：(1)差示掃描量熱法(DSC)是一種熱分析方法，可以測定智能調(diào)溫纖維織物的熱焓和相轉(zhuǎn)變溫度；(2)動態(tài)熱轉(zhuǎn)換測試法可以測定織物靜態(tài)絕熱效果和蓄熱微膠囊的動態(tài)絕熱效果；(3)溫度變化測試法可以測定相變材料吸熱時溫度變化程度和相變影響的持久性．3種方法各有側(cè)重，可以根據(jù)需要合理選擇．[24]
5國外發(fā)展概況
智能調(diào)溫纖維的研究于20世紀(jì)80年代起源于美國，主要應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域．Outlast腈綸基智能調(diào)溫纖維是采用包裹有相變材料石蠟烴的微膠囊，加入到腈綸紡絲液中所得，最初是太空總署為登月計劃而研發(fā)的，用作宇航員服裝和保護(hù)太空實驗精密儀器等，于1988年開發(fā)成功，1994年首次用于商業(yè)用途，1997年在戶外服裝中使用，現(xiàn)在已廣泛用于時裝和床上用品．[25-27]此后，Outlast公司與Kelheim纖維公司合作開發(fā)出Outlast粘膠纖維，并獲得專利．[28]其實就是將相變材料微膠囊加入到粘膠纖維的紡絲液中得到的，其隔熱效果達(dá)到42．5％，歐洲和日本也有這方面的研究．[29]德國最早研制成功硫酸鈉蓄熱微膠囊整理材料，之后，又開發(fā)了在中空纖維充入溶劑與隋性氣體的織物．日本東洋紡公司開發(fā)了以塑性晶體為芯材的鞘一芯復(fù)合絲．[1]1紡織工業(yè)南方測試中心通過熱分析法測出Outlast腈綸基智能調(diào)溫纖維中含有熱敏相變材料的吸熱、放熱性能：熔融吸熱溫度為24.0～32.0℃，熔融焓印染助劑28卷值為4.3J／g，結(jié)晶放熱溫度為23.5—19.5℃，結(jié)晶焓值為2.4J／g．東華大學(xué)通過電子顯微鏡也觀察到混入纖維的微膠囊分布狀態(tài)，從圖2可以清楚看到纖維中添加的微膠囊．Outlast公司試驗報告中還指出：如外界溫度在25～39clC變化時，具有Outlast纖維的服裝可以將溫度控制在30～35℃．
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6國內(nèi)發(fā)展概況
我國自20世紀(jì)90年代初開始蓄熱調(diào)溫紡織品的研究工作。天津工業(yè)大學(xué)功能纖維研究所自1993年立項，開始從事蓄熱調(diào)溫纖維的研究開發(fā)工作，2000年底成功完成相變物質(zhì)熔融復(fù)合紡絲，研制出了相變物質(zhì)含量在16％以上、單絲纖度5dtex的蓄熱調(diào)溫纖維，獲得了國家發(fā)明專利．[30]另外，該研究所還發(fā)明了耐高溫相變材料微膠囊和熔融紡絲儲熱調(diào)溫纖維技術(shù)，在升溫和降溫過程中其內(nèi)部溫度較普通紡織品低或高3℃以上，持續(xù)時間可達(dá)30min．[31]2005年7月初，江蘇丹盛紡織有限公司研發(fā)的奧特佳(熱敏材料)腈綸基智能調(diào)溫纖維棉型機(jī)織產(chǎn)品通過了江蘇省省級鑒定，這是國內(nèi)第一個開發(fā)智能調(diào)溫纖維機(jī)織面料的報道．[32]
河北省保定雄亞紡織集團(tuán)與美國安伯士國際集團(tuán)合作，采用美國太空總署開發(fā)的相變調(diào)溫纖維，結(jié)合高級洛科絨，開發(fā)出“安伯士”調(diào)溫洛科絨2950型號絨線．[33]
2008年3月于中國國際紡織技術(shù)展覽會上，河北吉藁化纖有限責(zé)任公司協(xié)同北京巨龍博方科學(xué)技術(shù)研究院聯(lián)合發(fā)布了智能調(diào)溫纖維紡織品最新研究進(jìn)展，推出了微膠囊復(fù)合紡絲法生產(chǎn)的粘膠基智能調(diào)溫纖維——絲維爾TM，該智能調(diào)溫粘膠纖維的推出，不僅填補(bǔ)了我國粘膠纖維行業(yè)的一項空白，更把中國納入國際上相同領(lǐng)域研究的前列．
7存在的不足
通過差示掃描量熱法(DSC)檢測和模擬對比的方式都可以說明相變材料有提高服裝保暖性的效能，但智能調(diào)溫纖維中含有的相變材料有限，不可能長時間起到調(diào)溫作用，只能短時間內(nèi)作用．例如，當(dāng)人體處于寒冷環(huán)境中時，相變材料通過相變釋放儲存的熱量來維持人體體表溫度，當(dāng)相轉(zhuǎn)變完畢，智能調(diào)溫纖維的功能性就不起作用了．
Outlast腈綸基智能調(diào)溫纖維強(qiáng)力低，表面光滑，抱合力差，比電阻較大易產(chǎn)生靜電，微膠囊易破裂，給紡織生產(chǎn)帶來了一定的困難．混紡時，Outlast腈綸基智能調(diào)溫纖維比例不能少于60％，否則其調(diào)溫功能幾乎消失殆盡．[34-35]
粘膠基智能調(diào)溫纖維的可紡性能相對較好．粘膠纖維雖沒有靜電現(xiàn)象，但強(qiáng)力比較低，尤其是濕強(qiáng)更低，相變材料微膠囊的加入，破壞了纖維的微觀結(jié)構(gòu)，又使纖維的強(qiáng)力進(jìn)一步下降．
智能調(diào)溫纖維織物在染整加工過程中的調(diào)溫穩(wěn)定性還有待探索．
總之，智能調(diào)溫纖維調(diào)節(jié)溫度的幅度和時間都是有限的，適合于短時間內(nèi)環(huán)境溫差變化較大的環(huán)境，隨著研究的進(jìn)一步深入，不足之處有可能都會改善，但是不可能具有像空調(diào)一樣的調(diào)溫作用．
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