1 相变材料微胶囊
1 1 相变材料 相变材料是在某一特定的温度下, 能够从一种状 态向另一种状态转变的物质。相变材料在发生相变的 过程中, 物质的分子迅速 由有序向无序转变 ( 反 之亦 然) , 同时伴随着吸热或放热现象发生。利用相变材料 的这种吸热或放热现象, 可以调节服装及周边的温度, 减小皮肤温度的变化, 延长穿着的舒适感。若外界的 温度增加, 提供了增加 PCM 分子运动的能量, 直到达 到 PCM 的熔点之前, 服装及周边微气候逐步升温。但 外界温度升高到 PCM 熔点时, PCM 逐步从固体变成液 体, 便会吸收外界的热量作为潜热贮存起来。这时服 装及周 边的微气候保持 在相变温度点不变。由于 PCM 的相变潜热很大, 因此可维持较长时间温度不变。 当外界的温度降低, PCM 逐步固体化, 且放出潜热, 服 装及周边微气候温度保持恒定。如外界继续冷却, 直 到潜热全部放完, 服装及周边微气候才开始冷却。现 以冰 水相变过程为例, 说明相变材料在相变过程中 会释放 或吸 收大 量的 热量。
相变材料的种类繁多, 一般分为无机和有机两大 类。无机类主要是一些水合物盐类如硫酸盐水合物和 硝酸盐水合物等等。无机相变材料价格便宜, 体积储 热密度大, 融解热大, 但它存在过冷和相分离现象。有 机材料主要是石蜡、 脂肪酸和多元醇。在纺织服装中, 绝大多数采用石蜡。与其他相变材料相比, 石蜡具有 很高的储热能力。此外, 石蜡可相互混合以达到所需 的相变发生的温度范围。石蜡无毒性, 不腐蚀且不吸湿。石蜡的热性能在长期使用中保持稳定。石蜡是石 油精炼的副产品, 所以成本低。石蜡的一个缺点是其 易燃性。但这一问题可通过添加阻燃剂来解决。