一种可按需调节温度的新型纳米纺织材料

发布：2022-12-01 10:25:05 来源：纺织导报评论：0 点击：

本文导读：　许多职业都涉及或炎热或寒冷的工作环境，例如冷库、冰场、钢铁锻炉等许多工作场所要求工人在不同的温度环境之间频繁转换，有时甚至会面临极端的温度。

本文关键字：纺织材料

　　许多职业都涉及或炎热或寒冷的工作环境，例如冷库、冰场、钢铁锻炉等许多工作场所要求工人在不同的温度环境之间频繁转换，有时甚至会面临极端的温度。环境温度的变化不仅会让人感到不舒服，还会导致疾病甚至受伤，因此人们需要通过不断更换服装来调节自身舒适度。

　　相变材料（PCM）是指随温度变化而改变形态并能提供潜热的物质，经常被用于调温纺织品的制备。然而，相变材料固有的固态刚性和液态渗漏问题一直阻碍着其在可穿戴热调节领域的大规模应用。为解决上述问题，研究人员尝试了包括微胶囊包覆等方法在内的各种策略。

　　最近，材料科学家开发出一种由超细纳米纤维制成的纺织材料。这种纳米纤维由相变材料与其他材料制成，然后再与电热和光热涂层结合在一起，最终成为一种可用于纺织服装的材料。经试验验证，该纳米材料能根据需要对不断变化的温度做出反应，适当调节穿着者的微环境温度。

　　该项目的研究人员日本信州大学纤维工程研究所高级纺织工程师森川秀明表示，“相变微胶囊的制造方法复杂且成本高昂，而且对于任何实际可穿戴的应用来说都不够灵活。”最新研究的纳米纤维材料则能很好地改善相变微胶囊的缺陷。

　　对于该纳米纤维的制备，研究人员选择了同轴静电纺丝的方式。同轴静电纺丝的原理与静电纺丝大致相同，主要不同点在于其喷丝口改进为同心轴的复合结构，从而可以生产涂层或中空纳米纤维。

　　在这种情况下，研究人员将相变材料封装在静电纺纳米纤维的芯层，以解决其液态泄漏问题，同时通过将相变材料、碳纳米管和聚多巴胺太阳能吸收剂，以及聚（3,4-亚乙二氧基噻吩）∶聚（苯乙烯磺酸）等材料整合成一种“三体模式”可调节温度器，实现了温度可调节纺织品的制备并赋予其良好的性能。

　　这种多核和外壳结构实现了各种组件之间的协同作用，提供了能够适应广泛环境温度变化的按需热调节。最重要的是，超细纳米纤维的柔韧性高，极大地提升了纺织服装的舒适性。据了解，研究人员的下一步目标是进一步改善织物的相变特性，并利用这种材料开发实用的可穿戴设备。

(本文来源：纺织导报)

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