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发热纤维的类型
吸湿发热纤维
天然纤维都具有一定的吸湿发热性能,其中尤以羊毛纤维更为明显。一般来说,吸湿发热纤维的发热性能与其回潮率有关,回潮率高,远红外发热棉定制,则其吸湿发热性能优良;反之,则差。受此启发,人们研发了吸湿发热纤维。纤维吸湿发热的机理,一般认为是纤维吸收水分时,纤维分子和水分子相互吸引而结合,水分子的动能降低而被转化为热(能)量释放出来。此外,为了强化发热效果,可在纤维内部添加或者在纤维表面涂敷某种物质,当纤维吸收水分后,触发这种物质发生化学反应释放出更多的热量。
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如东洋纺开发的eks纤维,在温度为20℃、相对湿度为65%的条件下吸湿能力是棉的3.5倍,纤维吸放热量约为羊毛的2倍;其开发的N38纤维具有自重41%(20℃、65%相对湿度条件下)吸湿能力,不仅能使衣物内的温度升高约3℃,还具有高吸湿、高放湿能力,同时兼具消臭、抑菌和防霉性能。其他吸湿发热纤维还包括日本东丽公司开发的Softwarm纤维和Warmsensor纤维、日本旭化成株式会社开发的Thermogear纤维、日本三菱公司Renaissα纤维等。
当前研发较多的吸湿发热纤维,其吸湿发热机理只是一种推测,还需进一步研究论证,这对以后的新型纤维材料和新产品的研发都具有重要的意义。此外,发热纤维的评价体系和保暖持久性还有待进一步****。
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发热纤维的类型
1、吸收可见光和近红外线发热
日本尤尼吉可公司的Thermotron纤维芯部溶有碳化锆的微小粒子,在太阳光热能的作用下发出热量并反射出波长较长的远红外线,使服装内部变暖。三菱人造丝公司的无色光热转换聚烯腈纤维Thermocatch芯层含有能吸收近红外线的微细半导体粒子(复合物微粉),可将光能转化成热能。当有光照射时,Thermocatch纤维含量在10%以上的混纺纱就可以将光能转化成热能,并****温度2~10℃。此外,东丽公司的“Torayheat”纤维不仅能吸收可见光并转换成热能,还具有防静电和*起球的效果。
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2、电能发热纤维
电能发热纤维是含有电热材料组分的复合纤维,其原理是通过导电纤维通电发热,达到保暖效果。目前,应用比较广泛的导电纤维是碳纤维。碳纤维材料除了升温迅速、电热转化率高,还具有发热时产生远红外线的功能,北京远红外发热棉,因此,利用碳纤维发热材料可开发出兼具保健功能的发热保暖服装。另外,德国WarmX公司也于2004年利用****微细的银纤维与可以供电的小型充电电池,开发出*系列产品,远红外发热棉絮片,在外界温度很低时也能达到较好的保温效果。
近年来,随着石墨烯技术的发展,各种各样的石墨烯发热产品,其本质上还是通过电发热,即利用外加电源,电流通过石墨烯复合材料的电阻产生热量。石墨烯被认为在热辐射的波段上与*远红外吸收波段比较一致,因而是辐射热源。
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远红外纤维远红外纤维纺织品是指在常温下具有吸收和发射远红外线功能的纺织品,远红外纤维是近年来受到广泛关注并已投入生产使用的新型纤维,它是在纤维加工过程中添加了远红外吸收剂(陶瓷粉)而制得的,是一种积********的保温材料,同时辐射的远红外线还具有活化细胞*、****血液循环及抑菌防臭的****。20世纪80年代中期,远红外发热棉厂家,日本*研制出并向市场推出远红外织物。目前,远红外纤维与磁疗等手段的结合,正成为复合型保健织物。
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远红外纤维素纤维含有远红外辐射性粉末(即陶瓷粉),成纱以后所织制的医用床单、被套、枕套、靠垫等床上织物在*体温作用下可*出远红外线。远红外纤维*为3~3.5 cN/dtex,断裂伸长约为65%,相对密度为1.45,近似于棉纤维。采用这种纤维纱织制能发射远红外辐射波的医用床单,必须使用适当的织造工艺参数和织物*。
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