聚酯在吸湿发热面料中的应用现状
时间：2021-01-29 20:15:24 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：本文探讨聚酯作为高分子化合物在吸湿发热纤维中的应用。阐述了聚酯的合成，市场发展趋势，吸湿发热面料的原理，归纳了以聚酯纤维为载体的吸湿发热面料的实施工艺及应用实例。
关键词：聚酯吸湿發热面料
1 聚酯简述
聚酯，属于高分子化合物，主要指聚对苯二甲酸乙二酯（PET）。包括聚酯树脂和聚酯弹性体。纤维级聚酯切片用于制造涤纶短纤维和涤纶长丝，是供给涤纶纤维企业加工纤维及相关产品的原料，涤纶作为化纤中产量最大的品种，占据着化纤行业近80%的市场份额，聚酯系列的市场变化和发展趋势是化纤行业关注的重点。
2 吸湿发热面料发展现状
随着中国经济的迅速发展，国内对聚酯切片的表观消费量迅速增长。中国的聚酯产能迅速发展。但市场需求的多样化，单一的产品发展已不能不满足市场需求。
另外生活质量的改善，传统的保暖性服装过用臃肿没有美感，随着人们对服装要求的提高渐渐不再满足人们的需求，开发吸湿发热面料具有很大的市场前景，吸湿发热纤维可在吸水后自主产生热量，满足人们对服装舒适性与美观性并存的要求，很有市场前景。吸湿发热面料成为化纤领域的重要发展方向之一。
3 吸湿发热的原理
织物的吸湿发热原理主要为：汗液的水分蒸发时，经历汽化，汽化过程会大幅度降温，此时利用织物吸湿的方法，将汽化的水分吸收变成液体同样会产生聚焦热。人体在不运动时候，同样也会产生汗液。吸湿发热纤维面料利用人体产生汗水的气相和液相变化，将人体产生的汗液气相转变成液相产生热量用于保暖。
4 以聚酯纤维为载体的吸湿发热面料的实施工艺
与其他天然或化学纤维相比，涤纶的耐光、耐磨、弹性、强度优越，因而在服用领域的应用十分广泛，然而涤纶的吸湿能力较弱，其回潮率仅为0.4%。是典型的疏水性下料，因此出汗的时候，体表的汗液不易通过涤纶被导至织物外，从而会使人感觉到闷热不适。
为改善涤纶的服用性能，工业上通常将涤纶与棉、粘胶、腈纶、氨纶等其他纤维混纺来进行使用。赋予聚合物不同用途的功能，可通过后续的技术提供。它包括在聚酯织物的表面上的化学处理或物理处理。随着试图提高功能性和耐久性，已开发了对聚合物的改性工艺。
5 聚酯纤维在吸湿发热面料中的应用
5.1 物理涂覆与聚合物改性
日本关于吸湿发热的纤维素纤维的报道相对较多，ShimizuTakeo通过反应讲肼的衍生物与分子中的至少两个酰肼基团相连，并将硅胶和天然保湿物质的混合物涂覆到纤维上，得到了吸湿发热和耐洗涤的纤维。OneHide等浓度为100g/L的NaOH碱性溶液和浓度为25-33g/L的一氯醋酸溶液对纤维素纤维进行分批处理，得到兼具防风功能的吸湿发热纤维。SakaiYoshiaki等多将多元羧酸引入纤维素纤维，使每个分子至少含有三个羰基，并对其进行热处理和碱金素水溶液皂化处理，制得具有吸湿发热性能的纤维素纤维。
5.2 聚合物改性
通过咖啡炭改性涤纶（以下简称咖啡炭涤纶）。咖啡炭改性涤纶是指将咖啡炭粉超微颗粒与聚酯通过共混纺丝而制成的多微孔结构。咖啡炭纤维在生产过程中一直注意绿色环保，利用废弃的咖啡渣，经过1000℃以上的煅烧处理，使咖啡渣的晶体向与孔隙呈现最佳状态，运用最新的纳米技术，进行微粉化，研磨成100-300nm纳米级粉体，加入到涤纶纤维中，生产出一种功能性涤纶短纤——咖啡炭涤纶纤维，吸湿发热纤维是由丙烯酸、丙烯酸钠和丙烯酰胺组成的机能纤维，具有吸湿发热、消臭、防静电、阻燃等性能。经检测，该产品的蓄热值与对照样比较达8℃以上。
5.3 以聚酯纤维作为基布涂覆处理
日本东丽（Toray）开发发热的纤维材料[Warmsensor]，这是一种在化纤的基布上涂上有机化合物的材料，与一般的材料比，体感温度可以提高3至5℃，这项技术是一种被称为《热量感应》的特殊化学制剂涂覆在面料表面，使布料可以吸收人体自然排放的水汽，将之转化为热能。
5.4 优化纱线组分
①基于不同功能聚酯开发的3种织物，咖啡炭涤纶/粘胶-35/65织物，石墨烯涤纶/粘胶-35/65织物以及竹炭涤纶/粘胶-35/65织物，其芯吸导湿性、透湿性，水分蒸发放湿性以及保湿性都有明显的改善，即热湿舒适性得到了改善，这三种面料都符合国际要求的吸湿发热性能，其最高升温分别为7.6℃，7.7℃，6.8℃。
②同样基于不同功能聚酯，改变纱线组分增加腈纶开发的3种织物，咖啡炭涤纶/腈纶/粘胶-20/35/45织物，石墨烯涤纶/腈纶/粘胶-20/35/45织物以及竹炭涤纶/腈纶/粘胶-20/35/45织物，这三种面料中只有咖啡炭涤纶/腈纶/粘胶面料符合国际的吸湿发热性能。
③同样基于不同功能聚酯且增加腈纶组分后，改变纱线组分粘胶为石墨烯粘胶开发的织物，咖啡炭涤纶/腈纶/石墨粘胶-20/35/45织物、石墨烯涤纶/腈纶/石墨烯粘胶-20/35/45织物以及竹炭涤纶/腈纶/石墨烯粘胶-20/35/45织物。这三种面料都符合国际的吸湿发热性能，其最高升温分别为：7.2℃，7.4℃，7.2℃。
参考文献：
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