【摘 要】根據(jù)保暖機理的不同，文章介紹了當(dāng)代社會中最具代表性的幾種新型保暖材料，并簡要分析了材料在應(yīng)用中的缺點及不足，提出了保暖纖維的發(fā)展方向。

【關(guān)鍵詞】保暖 纖維 原理 應(yīng)用

人體是通過熱傳導(dǎo)、熱對流、熱輻射三種形式向外界傳遞熱量。傳統(tǒng)的保溫是以阻止身體所發(fā)出的熱逃逸為主，但這類服裝一般都臃腫肥大，既不便于穿著又缺乏美感，有時還會產(chǎn)生靜電等一系列問題，所以需要新型材料的開發(fā)和研究。

一、新型材料保暖原理

新型材料不僅遵循傳統(tǒng)的保暖理論，更多在于提供一種積極式產(chǎn)熱可能，即通過吸收外界熱量，儲存并向人體傳遞來產(chǎn)生熱效應(yīng)，包括電能發(fā)熱、吸濕發(fā)熱、相變放熱、光能蓄熱、化學(xué)放熱等。

（一）吸濕發(fā)熱纖維發(fā)熱原理

發(fā)熱原理是通過溫水和應(yīng)對外部壓力的變化敏感，機身提供了舒適的微氣候，提供熱調(diào)節(jié)而不是熱隔離。發(fā)熱纖維是使用的吸收液中的水的變化，對人體產(chǎn)生的汗的流體產(chǎn)生的熱量溫暖時。

（二）相變放熱原理

保暖主要通過含有敏感的微膠囊來實現(xiàn)相變材料的相變材料的相變的潛熱的形式吸收，儲存和釋放熱量，在溫度變化時，通過固相變材料與液體相互轉(zhuǎn)化可以在實現(xiàn)吸熱和放熱。

（三）陽光蓄熱原理

存儲纖維可以吸收太陽輻射中的可見光和近紅外熱輻射的反射體，具有良好的絕緣能力。它增加了Ⅳ族過渡金屬碳化物主要是當(dāng)太陽光，這些碳化物能吸收太陽的能量0.6eV波長（<2微米），反映低能量波長（>2微米）。太陽能量波長0.3-2.0μm的95%的總能量在身體中的熱輻射的波長分布為10μm，接近100%被反射，所以太陽具有優(yōu)良的熱絕緣纖維功能。

二、幾種主要保暖材料

（一）Eks纖維

EKS纖維是由日本東洋紡公司推出的外部環(huán)境和舒適的穿著感呼吸的纖維，可以穿自制的空間變化。高的親水性處理的纖維在溫度為20℃，相對濕度為65%的條件下，根據(jù)它的吸收容量的3.5倍左右的棉花，羊毛和吸收放下熱量的2倍左右，使用它的吸收（水分）并產(chǎn)生熱量的吸收功能，使穿著空間溫度升高，讓人感覺舒適溫暖。與天然纖維，EKS纖維較慢的吸收和熱相比，可以均勻地釋放，使溫度調(diào)節(jié)用封套緩和，防止出汗后濕冷感。

（二）Thermogear纖維

thermogear旭化成公司開發(fā)。它是由銅氨絲和優(yōu)良的抗起毛起球亞克力Cashmilon FF組合。銅氨絲吸濕性與粘膠相近，公定回潮率接近11%，一般大氣條件下可達到12%-13%，Thermogear利用銅氨絲這種優(yōu)越的吸濕性能加上超細(xì)腈綸間較大的空氣量保持溫暖。且由于超細(xì)纖維的毛細(xì)現(xiàn)象，能夠迅速的把汗水?dāng)U散令衣服變的干爽，驅(qū)除悶熱。

（三）Outlast纖維

Outlast最初是為NASA（美國國家航空航天局）在宇宙空間里使用的宇航服而研制的一種素材，其纖維是一種變性腈綸，在腈綸纖維內(nèi)植入2-30微米的微膠囊，微膠囊里包裹著一種叫做石蠟微囊化PCMS（mPCMS）的材質(zhì)，這種材質(zhì)能在接近人體舒適皮膚表面溫度（約32-33℃）的情況下，由固體變成液體，由液體變成固體，在這些變化中，吸熱、蓄熱和放熱，對外界溫度變化起到一個緩沖的作用，使人體溫度保持在一個舒適的范圍內(nèi)。

（四）Siwear 纖維

Siwear纖維是由河北吉藁化纖有限公司生產(chǎn)的智能調(diào)溫纖維，這是相變材料恒溫技術(shù)和粘膠纖維制造技術(shù)相結(jié)合的高科技產(chǎn)品的發(fā)展。通過嵌入在周圍環(huán)境溫度或人體皮膚服裝的溫度時，微膠囊相變材料內(nèi)的熔點的纖維的含有微膠囊的熱相變材料，該相變材料吸收熱量從固體到液體層在服裝產(chǎn)品和舒適的“冷卻效果”被存儲的能量，當(dāng)衣物在寒冷環(huán)境下使用的，該相變材料的液 - 固相變材料變回，釋放能量，以提供舒適的加熱效果的結(jié)晶化溫度以下。從緩沖區(qū)內(nèi)的服裝的傳熱，減少對皮膚的溫度變化，延長佩戴者的舒適性，恒溫器般的效果，從而達到空氣。

三、新型保暖材料在應(yīng)用中存在的問題

眾多吸濕發(fā)熱纖維的材料里有高吸濕性的材質(zhì)，在發(fā)熱機理在理論解釋上存在自相矛盾的地方，顯然，吸濕發(fā)熱纖維在發(fā)熱方面的功能是很有限的。另外，或者加入某些添加劑的聚合物要達到的效果，加熱保暖纖維，洗滌熨燙，性能往往減少，所以到纖維的熱效應(yīng)，但需要良好的科研方向也耐用。對于相變放熱材料很顯然關(guān)鍵技術(shù)就在于這些熱敏相變材料的微膠囊，而其應(yīng)用到紡織品上主要有兩種形式：首先，將微膠囊施加到織物的表面，外部涂層。中的纖維的功能的過程中，隨著時間的推移不斷地減少，而在此過程中，有各種添加劑的使用也可以造成不同程度的對環(huán)境的影響。二是將微膠囊植入纖維內(nèi)部，這對于微膠囊的要求非常嚴(yán)格，而事實上在一系列的紡紗、染整、織造過程中，很難做到微膠囊會完好無損。另一方面，微膠囊里的熱焓值有一定的限制，也就導(dǎo)致了該材料不可能無限制的實現(xiàn)有效調(diào)溫。而對于陽光蓄熱這類纖維主要在于材料添加比例問題，如果在服裝中所占的比例較低，則材料吸收光能轉(zhuǎn)換成熱能的效果就相對較為緩慢，需要一個持續(xù)的作用時間才能明顯的感受到溫度的升高，這也是該材料應(yīng)用中存在局限性的一個問題。

四、新型保暖材料的發(fā)展方向

保暖纖維，在生產(chǎn)和應(yīng)用新的同時，仍然有一些缺陷和不足，但它具有較高的科技含量，已成為紡織材料領(lǐng)域不可或缺的材料，開發(fā)有了新的突破。且隨著未來紡織品在穿著舒適性、衛(wèi)生性和健康性方面的趨勢要求，新型保暖纖維的應(yīng)用和發(fā)展也具有相當(dāng)廣闊的前景。我們需要進一步深入研究，開發(fā)出更為舒適、實用性的產(chǎn)品，力求在保暖的同時兼顧透氣、透濕，并且還應(yīng)朝著產(chǎn)品多功能化方向發(fā)展，除了基本的保暖功能外還應(yīng)具備保健和防護功能，如抗菌、抗靜電等。

參考文獻：

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