I materiali a cambiamento di fase (PCM) sono materiali bidirezionali che regolano la temperatura-che rispondono agli stimoli termici assorbendo o rilasciando energia durante le transizioni di fase (solido-liquido). La tecnologia di base prevede la microincapsulazione di PCM modificati e il loro inserimento nelle superfici o nelle fibre del tessuto.
Il gilet PCM migliora il comfort degli indumenti tradizionali e l'adattabilità ambientale. Applicazioni commerciali: Giappone: i prodotti-pronti per il mercato includono camicie PCM, abiti e biancheria intima termica. Marchi globali: oltre 40 aziende, tra cui Nike, Reebok e Polo, utilizzano i PCM nell'abbigliamento sportivo.
L'inclusione di pacchi di materiale PCM negli indumenti è il metodo più comune per produrre indumenti che regolano la temperatura. Le prestazioni termoregolatrici di tali indumenti sono strettamente correlate a parametri quali la densità superficiale e il punto di fusione degli impacchi PCM. La maggior parte degli studi sperimentali sui PCM hanno dimostrato che l’incorporazione di pacchetti di materiali PCM rappresenta un approccio efficace per migliorare l’efficacia e la durata del raffreddamento per alleviare la tensione termica umana. Di conseguenza, i pacchetti integrati PCM-sono ampiamente utilizzati nello sviluppo di tessuti termoregolatori domestici e indumenti protettivi specializzati.
Nelle applicazioni pratiche, gli zaini PCM vengono generalmente posizionati su aree soggette a sudorazione-come il petto, la schiena e il girovita. Grazie al loro volume maggiore, questi impacchi PCM assorbono efficacemente il calore attraverso il cambiamento di fase, mantenendo così una temperatura cutanea confortevole. I materiali a cambiamento di fase presenti negli indumenti forniscono un temporaneo buffer termico durante le attività fisiche, con la capacità di regolazione della temperatura che funge da indicatore cruciale delle prestazioni.
L'attuale sviluppo di indumenti termoregolatori abilitati al PCM- impiega principalmente tre approcci: filatura specializzata del filato, finitura del tessuto e incorporamento del pacchetto di materiali. Ciascun metodo di produzione richiede protocolli di test e parametri di valutazione distinti per la valutazione della regolazione della temperatura. Considerando olisticamente il sistema ambiente umano-abbigliamento-, le modifiche ai fattori intrinseci (contenuto PCM, punti di transizione di fase) e il posizionamento strategico dei componenti PCM, insieme all'integrazione con altre tecnologie di termoregolazione, possono influenzare collettivamente le velocità di raffreddamento/riscaldamento, l'efficienza termica e la durata operativa.
Quando si progettano capi di abbigliamento termoregolatori basati su PCM-, è essenziale considerare in modo completo i vari fattori che influenzano le prestazioni-. Ciò include la selezione di materie prime PCM appropriate, l'ottimizzazione delle configurazioni di posizionamento del busto e la massimizzazione della funzionalità del materiale per raggiungere obiettivi di raffreddamento/riscaldamento predeterminati. Attraverso l’ottimizzazione sistematica della progettazione, i materiali termoregolatori possono realizzare il loro pieno potenziale nel mantenimento del comfort termico.