智能调温织物的升降温试验研究

邓力生

（福建省纤维检验中心，福建 福州 350026）

随着人们生活质量的提高，单一功能的纺织品越来越不能满足人们的需求，在一些作业场合中，有更多特殊的要求。智能调温、自清洁、易去污、抗菌防臭等功能整理不仅能赋予加工织物某些特殊性能，增加纺织产品的花色品种，而且还能在很大程度上提高产品的附加值，这就使得多功能纺织品的发展越来越受到人们的喜爱和关注。其中，智能调温纺织品更是广大纺织科技工作者所关注的热点研究领域，此类纺织品不仅可以提高纺织品舒适性，而且可以减少用电量，从而达到节能减排的作用。 智能调温纤维[1]又叫“空调纤维”，是将相变材料（简称PCM）技术[2]与纤维制造技术相结合开发的一类新型功能性产品，具有双向温度调节作用。双向温度调节纤维对冷、热环境能自主调整，具有双向温度调节和适应性，可以在温度振荡环境中反复循环使用，故称为智能调温纤维。外界环境温度升高时，纤维中包含的相变材料发生相变，从固态变为液态，吸收热量储存于纤维内部；外界环境温度降低时，相变材料从液态变为固态，释放出储存的热量，从而保持体表温度，使人体处于一种舒适的状态。智能调温纤维的这种吸热和放热过程是自动的、可逆的、无限次的。

表1 蓝色智能调温机织布DSC曲线中的特征值

表2 白色智能调温针织布DSC曲线中的特征值

本文主要针对智能调温织物及普通织物进行了升降温试验，利用恒温箱、温湿度传感测试仪等设备分别进行升温、降温试验，并绘制升降温曲线，直观表征织物对外界环境变化时的调温效果。

1 试验

1.1 材料与仪器

材料：具有智能调温功能的织物和普通织物。 具有智能调温功能的织物参照GB/T 19466.3—2004《塑料 差示扫描量热法（DSC）第三部分：熔融和结晶温度及热焓的测定》[3]进行测试，结果见表1、表2。

仪器：SWP-C210 温湿度试验设备自动检定系统（温度传感器）、DH-450透湿试验箱。

1.2 试验方法

1.2.1 测试条件

升温试验中设置升温范围为18～50 ℃，升温速率2.8 ℃/min，相对湿度65%；降温试验中设置降温范围为50～20 ℃，降温速率0.85 ℃/min，相对湿度65%。

图1 智能调温织物与普通织物升温曲线图

表3 智能调温织物与普通织物升温试验数据

1.2.2 试验方法和步骤

参照FZ/T 73036—2010 《吸湿发热针织内衣》[4]附录A中试样制备方法及装样步骤，试验开始后，间隔一段时间通过安装的传感器记录试样自身的温度值。

2 结果与分析

2.1 升温试验

从表3及图1分析可知，在升温试验中，蓝色智能调温机织布的内部温度较蓝色非智能调温机织布低3.1℃，白色智能调温针织布的内部温度较白色非智能调温针织布低1.3℃，表明智能调温织物具备外界温度升高时维持其较低内部温度的性能，给予服用者更好的舒适性体验。同时，从表1、表2中可以发现蓝色智能调温机织布的熔融焓为3.401 J/g，白色智能调温针织布的熔融焓为0.9812 J/g，蓝色智能调温机织布比白色智能调温针织布的熔融焓大，升温过程中吸收的能量更大，从而维持的温差也更大，这进一步印证了蓝色智能调温机织布降低的温度会比白色智能调温针织布多的现象。

表4 智能调温织物与普通织物降温试验数据

2.2 降温试验

图2 智能调温织物与普通织物降温曲线图

从表4及图2分析可知，在降温试验中，蓝色智能调温机织布的内部温度较蓝色非智能调温机织布高1.3 ℃，白色智能调温针织布的内部温度较白色非智能调温针织布高0.5 ℃，表明智能调温织物具备当外界温度降低时保持较高内部温度能够的能力，给予服用者更好的舒适性体验。同时从表1、表2中可以发现蓝色智能调温机织布的结晶焓为2.938 J/g，白色智能调温针织布的结晶焓为0.8813 J/g，蓝色智能调温机织布比白色智能调温针织布的结晶焓大，降温过程中释放的能量更大，从而保持的温差也更大，这进一步印证了蓝色智能调温机织布提高的温度会比白色智能调温针织布多的现象。

3 结论

⑴ 在升温试验中，智能调温织物在外界温度升高的时候其内部温度能够表现出较低的现象，同时温度降低的幅度与自身熔融焓大小具有一定的关系。在降温试验中，智能调温织物在外界温度降低的时表现出内部温度能够保持较高的现象，同时温度提升的幅度与自身结晶焓大小具有一定的关系。

⑵ 通过升降温试验，利用恒温箱、温湿度传感测试仪等设备分别进行升温、降温试验，可以直观体现智能调温织物与普通织物的温度变化情况。