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温度調節繊維の評価方法の検討

相変化物質(PCM)やそれを含んだマイクロカプセルを、繊維に練り込んだり付着させたりすることにより、急激な衣服内温度の変化を緩和し適温帯に調節す る、いわゆる温度調節繊維素材が市販されています。温度調節の原理は、


  • 体温や気温が上がると、相変化物質が固体から液体に相変化して熱をうばい、
  • 体温や気温が下がると、相変化物質が液体から固体に相変化して熱を放出する

というものです。従って、温度調節繊維を評価するためには従来の恒温制御の保温性試験機ではなく、加熱/冷却しながら試料温度を経時的に測定可能な装置が必要です。


概要


温度調節繊維試験機

物質の融点等を測定するのに用いる示差熱分析(DTA)、示差走査熱量測定(DSC)は非常に高精度な温度制御あるいは熱流束制御を行いながら物質の融点等を測定する装置ですが、これら装置は基本的に均一な物質の微量測定が目的であり、生地のような構造物の熱特性試験を行うには向きません。

そこでDTAの装置モデルを参考に、生地の状態で高精度の測定が可能な新装置及び試験方法を開発しました。



結果


加工品・未加工品の比較試験によって微量のPCMを検出可能な装置及び方法を開発しました。

また、データの解析方法について、従来の瞬間的な温度差のみではなく、PCMの緩和効果をより適切に評価する手法について検討しました。練込糸のように未加工品の入手が困難なケースを想定した試験条件を検討し、未加工品の代わりに使用する模擬比較品を選定する上で重要な知見を得ました。


温度調節繊維試験グラフ1 温度調節繊維試験グラフ2

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