随着日渐严峻的环境污染问题,开发可再生能源具有重要意义。目前将相变材料应用于纺织品上主要有两种途径,分别为纺丝法和后整理法。纺丝法是在纺丝液中加入相变微胶囊进行纺丝,耐水洗性能较好,但其工艺较为复杂。后整理法是通过浸轧或涂层的方式将相变材料整理到纺织品上,优点是操作简便,但耐水洗性较差、相变材料易脱落。也有少数人曾通过填充中空纤维的方法制备相变调温纤维,以提高其耐久性,但由于填充相变材料后纤维的可纺性变差,难以继续加工成纺织品。木棉纤维是一种天然植物纤维,其中空度高达80%～90%,是制备保暖纺织品的绝佳材料。为弥补纺丝法和后整理法的缺点,本文以木棉混纺纱为原料,将相变材料填充进木棉纤维中腔,结合相变材料的调温功能和木棉纤维中腔保暖的优势,开发具有持久相变调温功能的木棉面料,具体研究内容如下:（1）采用相变微胶囊为调温材料,以木棉/棉混纺纱线为载体,制备了具有相变调温功能的木棉/棉混纺纱线和面料。通过控制变量法讨论了不同相变微胶囊质量分数（10%、15%、20%、25%、30%）、不同粘合剂质量分数（1%、3%、5%、7%、9%）、不同浸渍温度（20℃、30℃、40℃、50℃、60℃）和不同烘干温度（90℃、100℃、110℃、120℃、130℃）对面料平方米克重、相变调温性能以及微胶囊附着情况的影响规律,分析发现木棉混纺纱线在不同因素下的最佳浸渍整理条件是微胶囊质量分数为25%、粘合剂质量分数为7%、浸渍温度为30℃、烘干温度为100℃。（2）通过改变原料和整理工艺,制备了四种不同的面料,分别为1#普通木棉面料、2#相变调温木棉面料、3#相变调温全棉面料和4#相变调温浸轧面料,并对面料的表面形貌、DSC曲线、透气透湿性能、接触冷暖感及耐水洗性能进行分析。结果表明,2#和3#面料的整理效果类似,但由于2#面料上相变微胶囊可进入到木棉纤维的中腔内部,导致2#面料的耐水洗性能优于3#面料;2#和3#面料的整理效果和耐水洗性能均好于4#面料,证明纱线整理比面料浸轧整理制得的相变调温面料的调温效果更好,且纱线整理可提高耐水洗性能。（3）借助Ansys软件构建了前文中制备的相变调温木棉面料的数值模型,并模拟了面料的降温过程,分析了相变发热对面料传热性能的影响机理。结果表明1#和2#面料实验和模拟的平均温度差异分别为0.615℃和0.302℃,平均差异率分别为2.72%和1.20%,模拟和实验结果接近,证明模型正确。基于该模型,深入研究了不同环境温度、面料厚度、风速等条件与面料传热性能的关系。分析表明,面料初始温度为39℃,在模拟进行到800s时,厚度为0.75mm、1.5mm、3mm、6mm和12mm的面料温度分别是21.2℃、22.0℃、25.3℃、28.1℃和34.1℃,面料厚度越大,温度随时间的下降速率越慢;环境温度为-20℃、-10℃、0℃、10℃和20℃时面料的温度依次下降为8.3℃、14.3℃、21.3℃、25.9℃和27.9℃,环境温度对面料的散热影响较大,环境温度越低,面料温度的下降速率越快;风速为0.1m/s、2 m/s、4 m/s、6 m/s和8m/s时面料的温度分别为27.9℃、25.5℃、24.8℃、24.3℃和24.3℃,有风条件下,面料表面的对流换热量较大,温度下降较快。