宇田相變讓你的衣服知冷知熱

本刊記者-郭春花 文/攝

宇田相變讓你的衣服知冷知熱

本刊記者-郭春花 文/攝

宇田相變公司總經理杜兔平展示利用調溫相變材料制作的馬甲。

“天涼了，多穿件衣服。”“熱了，減一件衣裳。”這是很普通的生活常識，不過，你恐怕還不知道，這個簡單的常識正在被一項全新的技術所顛覆。有了這項技術，不管一年四季變化如何，我們不必頻繁增減衣服來適應一整年的溫度變化了。

這項技術最關鍵的秘訣，在于一種能隨環境和自身溫度變化而智能雙向調溫的相變調溫材料，只要將這種材料植入服裝，就能讓人體始終保持在一個舒適的溫度范圍內，從而不需隨著氣溫的變化而增減衣服。也許有讀者會說，那不就是保暖內衣、涼感衣服之類的服裝嗎？其實不然，今天要介紹的是一種知冷知熱的顛覆性產品，是用相變調溫材料制成的調溫服裝，能根據冷暖產生雙向調溫變化。

調溫纖維服裝是怎樣的呢？它如何實現知冷知熱？相變調溫材料又是如何應用在服裝上的呢？為了解開這些疑問，記者近日走訪了成功研發這項技術的北京宇田相變材料儲能科技有限公司。

知冷知熱的相變材料

在位于北京西壩河的公司實驗室，宇田相變總經理杜兔平帶領記者參觀了相變調溫材料的生產和試驗過程。

在這個百平方米的實驗室內，陳列著各種各樣的智能調溫高科技產品，有智能調溫熱水器、智能調溫餐具、智能調溫汽車坐墊、智能調溫馬甲……在實驗室外的窗戶下，記者還發現了一臺智能電子取暖設備，“這可是我們的寶貝，冬天取暖全靠它。”杜兔平解釋說，這臺設備里裝了公司自己生產的智能調溫材料，利用夜間低價電儲存熱量，供次日工作人員取暖。“對我們來說，可是大大降低了取暖成本。”他說。

據了解，相變調溫材料是一種利用材料在相態轉變過程中，伴隨大量吸收或釋放潛熱而進行儲能/釋能的新型復合材料。該材料在相態（物理狀態）發生變化時，自身溫度幾乎維持不變，而吸收或釋放的潛熱卻相當巨大。

智能調溫服裝讓你四季如春

在紡織服裝領域，宇田的相變材料也有廣泛應用。一般來說，人體體溫舒適的皮膚溫度為30℃～33.5℃左右，偏離正常體溫2℃～3℃的溫度變化，就能對人的身體產生不可忽視的影響，“相變智能調溫材料正是為解決這2℃～3℃溫差變化的問題而研發的。”杜兔平現場為記者展示了相變調溫材料的功能特性。他將裝有普通織物和智能調溫織物的溫度感應器同時置于50℃的水中，記者看到，裝有普通織物的溫度感應器數字迅速上升至42℃，而裝有智能調溫織物的溫度感應器數字基本保持不變，最終逐漸升高到35℃。

“含有智能調溫材料的內衣保暖效果也特別明顯。”杜兔平分別在一款普通內衣、某品牌保暖內衣、智能調溫內衣上裝了溫度傳感器探頭，然后將三件內衣同時置于35℃環境下，待溫度平衡后，同時移至10℃中，結果表明，某品牌保暖內衣和普通內衣降溫迅速，而智能調溫內衣直至9分鐘后溫度才有所下降，展現出優良的保暖效果。

“智能雙向調溫穿戴可緩解人體因環境和自身溫度降低或升高而導致的過冷過熱現象，當人體皮膚溫度過高時穿戴中的調溫單元吸收多余熱量，當人體皮膚溫度過低時穿戴中的調溫單元釋放已儲存熱量給人體皮膚。智能雙向調溫穿戴通過不斷吸收和釋放熱量，對人體皮膚進行高效熱管理，進而為人體營造一團舒適的知冷知熱的微氣候（30℃～33℃）。”杜兔平向記者介紹其原理。

目前，在纖維、紗線領域，宇田相變已經與新鄉化纖、德州恒豐等業內知名纖維、紗線企業合作，成功開發出智能調溫纖維素纖維、智能調溫聚丙烯纖維、智能調溫粘膠長絲等，根據不同面料特點，將相變儲能微型單元作為后整理助劑，分別采用浸軋、印花、涂層等工藝成功開發出智能調溫織物。

相變儲能材料迎來春天

對于智能調溫材料的市場前景，杜兔平非常有信心。他介紹，目前國際上只有美國outlast和赫特、英威達等企業在智能調溫紗線和面料方面有相當的競爭力，但部分技術對外都基本封鎖；國內多以科研為主，多處于小試狀態，還未能實現規模生產，部分企業致力于研發相變調溫助劑，但因產品質量不穩定，推廣很慢。

宇田相變擁有5年以上相變調溫助劑的研制經歷，是國內惟一可實現連續穩定生產相變調溫助劑的企業，且擁有全工藝鏈條的自主知識產權。近三年來，宇田相變取得了35項專利，通過了14家專業認證機構的認證。“我們不僅僅提供相變調溫助劑，更重要的是，我們與纖維、紗線、面料等企業從研發、生產環節上就開始合作，共同研究助劑植入纖維和面料的應用解決方案，并開發環境和人體溫度熱管理的解決方案。”杜兔平介紹。目前宇田相變已經與業內知名的粘膠、腈綸、丙綸及聚乳酸等纖維企業完成中試，可隨時放量生產，并與國內知名的面料和服裝品牌企業完成了技術嫁接，正在開發應用產品。

目前，相變儲能新材料在航天軍工、可再生能源、新能源汽車、工業節能、綠色建筑、可穿戴設備及智能家居等新興產業中具有廣泛應用。隨著《中國制造2025》戰略的實施，《可再生能源發展“十三五”規劃》等關鍵政策的出臺，儲能新材料已經列入國家重點專項規劃，其發展步伐將明顯提速，并將獲得包括財政補貼、稅收優惠及信貸融資等一系列政策扶持。“我們即將在河北一家高新材料產業園建立大型生產基地，迎接相變儲能材料的春天。”杜兔平說。