相變纖維,利用相變材料熱量存儲與釋放的特性開發出的具有溫度調節功能的纖維,也稱為相變儲能纖維。
相變纖維制備方法主要有:相變材料與聚合物共混紡絲,此法獲得的相變纖維強度較低、相變焓值較小,且相變材料易泄露;利用載體對相變材料進行包覆形成微膠囊,將微膠囊混入紡絲液中進行紡絲,此法可以避免前一種方法存在的弊端,是一種先進相變纖維制備工藝。
相變纖維可以應用在航天服、運動鞋服、戶外服裝、救生裝備、保暖內衣褲、床上用品、病員服等制造領域。在航天服方面,相變纖維可以吸收環境熱量及航天員自身產生熱量進行存儲,當航天員處于惡劣環境中釋放熱量,以維持航天員體溫。在病員服方面,患者發病時存在體溫升高或降低的問題,相變纖維可以根據人體溫度變化吸收或釋放熱量,起到輔助治療作用。
我國相變纖維相關研究成果不斷增多。恒天海龍股份有限公司與天津工業大學合作完成的“耐高溫相變材料微膠囊、高儲熱量儲熱調溫纖維及其制備技術”,獲得2010年度國家技術發明二等獎。2013年,山東銀鷹化纖有限公司與青島大學合作研制出新型智能纖維“相變儲能粘膠纖維”;2018年,山東銀鷹化纖有限公司“相變儲能粘膠纖維的研發”項目通過科技成果評價。
新思界
行業分析人士表示,現階段,常見的相變材料為固-液相變材料,其儲能密度、耐久性存在不足,制備得到的相變纖維彈性不佳、溫度調控時間短,無法滿足惡劣環境下的長時間應用需求,因此其技術研究還在不斷深入。
2024年8月,中國科學院大連化學物理研究所與催化基礎國家重點實驗室合作,開發出具有固-固相變特性的本征柔性相變纖維,具有儲能密度較高、多次循環相變焓值變化的優點,溫度控制性能優異。這為我國新型相變纖維的研發提供了新方向,有利于擴大相變纖維的商業化應用規模。
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