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人们寻求具有自动调温功能的智能服装,其中相变材料是极具潜力的材料。相变材料在一定的温度范围内通过自身物相变化来储存和释放能量,以达到热量的储存、释放或环境温度控制等目的。目前采用较多的方法是将相变材料微胶囊化,该方法扩大了相变材料在更多领域特别是在纺织服装领域的应用。本文采取溶胶-凝胶法和溶胶-凝胶改性原位聚合法制备相变微胶囊。前者以石蜡为芯材,正硅酸乙酯为壁材,并讨论芯壁材比、pH值和包覆温度对微胶囊包覆效果的影响;后者以石蜡为芯材,三羟甲基三聚氰胺为壁材,采用原位聚合法包覆相变微胶囊,利用二氧化硅溶胶对包覆好的微胶囊进行改性。本文通过红外光谱观察可得:溶胶-凝胶法、原位聚合法和改性所得微胶囊均能在光谱图中看到石蜡在730cm-1、1473cm-1、2918 cm-1、2849cm-1和2956 cm-1处的特征峰,二氧化硅在1083 cm-1处的特征峰。差示扫描量热法(DSC)测试结果表明,溶胶。凝胶法包覆所得微胶囊的熔融温度为57.4℃,熔融相变热为80.9J/g,原位聚合法和改性后所得的微胶囊熔融温度分别为58.0℃和55.0℃,熔融相变热分别为60.5 J/g和52.9J/g。观察光学显微镜与电镜扫描(SEM)图片可得,溶胶-凝胶法包覆所得的微胶囊呈均匀球状颗粒且分散均匀,基本无团聚现象;原位聚合法所得微胶囊呈大小均匀的球状颗粒、表面较粗糙,但无粘连现象;改性所得微胶囊呈圆球状表面光滑的颗粒、但颗粒间有些许团聚。激光粒径分析仪(Ls13320)测得,在不同工艺条件下溶胶-凝胶法包覆微胶囊粒径的平均粒径在1.7μm至95.0μm之间,原位聚合法包覆的微胶囊平均粒径为5.9μm,改性后微胶囊平均粒径为62.7μm。采用正交分析得,影响微胶囊性能因素由强到弱依次为:芯壁材比、pH值和包覆温度。本文中,实验的溶胶-凝胶最优包覆方案为芯壁材质量比为1:1,pH值为2.3,反应温度为70℃。选用溶胶-凝胶最优方案和改性所制得微胶囊为对象,用浸轧法整理棉织物,并测量整理前后织物的增重率、导热系数、热学性能、舒适性及升降温曲线等。结果表明:随着整理液中微胶囊含量的增加,织物增重率明显上升,而导热系数下降、保暖率和克罗值有所上升,抗弯刚度增大,透气性和透湿性均下降。通过升降降温实验可得,当整理液中微胶囊含量为15%时,织物的调温效果均达到最佳,此时保温率分别为20.6%和41.6%、导热系数为23.3 W/m2·K和14.5 W/m2-K、克罗值为0.28 Clo和0.44 Clo。论文最后介绍了织物热湿传递模型的发展,并在已有研究基础上建立了一个简单的数学模型。该模型是根据相变材料的质量和调温效果所建立的,这一模型具有一定的指导实际生产的意义。