Fonctionnement du tissu de refroidissement à changement de phase : changement de phase, tampon thermique et questions que les acheteurs devraient se poser

Le PCM prolonge le confort au-delà de la première sensation de fraîcheur au toucher.

Le refroidissement Q-max agit instantanément au contact de la peau avec le tissu. Cette première sensation peut être agréable, mais elle s'estompe naturellement lorsque le tissu et la surface en contact avec la peau atteignent l'équilibre thermique. Le matériau à changement de phase agit sur une échelle de temps différente. Il absorbe une partie de la chaleur qui s'accumule lors d'une élévation de température, puis libère l'énergie stockée ultérieurement lorsque le système refroidit.

Cela rend les matériaux à changement de phase (MCP) pertinents dans les situations aux conditions changeantes. Un coureur peut passer de l'échauffement à un effort intense, puis à la récupération. Un voyageur peut quitter la chaleur extérieure pour la climatisation. Les vêtements de nuit et la literie peuvent subir des variations de température cutanée au cours de la nuit. Les MCP sont conçus pour atténuer la brutalité de ces changements lorsque leur formulation et leur construction textile sont adaptées à l'usage prévu.

Comment fonctionne le cycle de changement de phase dans un textile

Les matériaux à changement de phase (MCP) textiles sont souvent utilisés sous forme de microcapsules. Chaque capsule contient un matériau qui change d'état dans une plage de température définie. Lorsque la température atteint cette plage, le MCP passe de l'état solide à l'état liquide et absorbe la chaleur latente. Lorsque la température baisse, il se resolidifie et libère la chaleur emmagasinée.

Le mot clé est « effet tampon ». Le matériau à changement de phase (MCP) ralentit les variations de température pendant son changement de phase. Il n'offre pas un refroidissement illimité et ne remplace ni la respirabilité, ni l'évacuation de la transpiration, ni la protection solaire. Une fois fondu, le MCP a besoin d'un temps de refroidissement pour reprendre sa forme solide avant que son effet de stockage de chaleur ne soit à nouveau disponible.

Quels éléments doivent être spécifiés avant de choisir un PCM ?

Le PCM n'est pas un matériau unique à température fixe. La plage de changement de phase doit être choisie en fonction des conditions d'utilisation. Une formulation conçue pour le confort estival au contact de la peau peut différer de celle destinée à stabiliser la literie, les vêtements de travail ou un vêtement porté lors des transitions entre températures froides et chaudes.

La capacité de stockage de chaleur n'est utile que dans le contexte du test.

Annie's Smartex indique que son tissu fini microencapsulé à changement de phase (PCM) présente une capacité de stockage de chaleur de 40 à 60 J/m² ^. Son catalogue de tissus en nylon et polyester à PCM naturel affiche une moyenne de 39 J/m² ^et une valeur maximale de 60 J/m² ^. Ces chiffres permettent de comparer les performances des différents produits. Ils ne doivent pas être considérés comme une valeur de performance universelle pour tous les tissus à PCM.

Lors de la comparaison des données de capacité, l'acheteur doit demander les conditions complètes de test, la composition de l'échantillon et l'unité de mesure. La valeur n'est commercialement pertinente que lorsqu'elle est corrélée au poids du vêtement, à un scénario d'utilisation et à une durée de vie cible.

La finition de surface, les filaments synthétiques et les fibres discontinues répondent à des besoins différents.

Il est possible d'incorporer du PCM à un tissu existant grâce à une finition microencapsulée. Cette méthode s'avère pratique lorsqu'une marque souhaite appliquer du PCM à une construction spécifique. Annie's Smartex présente cette solution sur sa page dédiée aux tissus à régulation thermique et PCM . La discussion sur la durabilité porte ensuite sur la rétention des capsules, l'abrasion et la résistance au lavage.

L'intégration de PCM dans un filament synthétique représente une voie de développement différente. Elle convient aux textiles techniques tissés et tricotés où la régularité du fil et la performance répétée sont essentielles. Le taux de charge, les conditions de filage, le procédé de teinture et le toucher souhaité doivent être considérés conjointement. Cette même gamme de produits comprend des options en nylon et en polyester à PCM naturel pour ce type de développement de textiles techniques.

La fibre discontinue Skinkey PCM Lyocell offre une troisième option pour les applications à même la peau. Annie's Smartex la positionne pour les vêtements de nuit, la lingerie et le linge de lit haut de gamme, où la douceur et le confort cutané sont des critères essentiels. L'utilisation de fibres discontinues permet également aux marques de créer un mélange de fils adapté au toucher et à la construction souhaités.

Itinéraires pertinents des produits Smartex d'Annie

Le PCM fonctionne de manière optimale dans le cadre d'un système textile de refroidissement.

Le PCM est une composante d'un système de confort plus vaste. Q-max favorise une sensation de fraîcheur immédiate. Les structures de gestion de l'humidité dirigent la transpiration vers une surface d'évaporation. Les fils réfléchissants NIR peuvent réduire l'absorption de la chaleur solaire en plein soleil. Le PCM contribue à atténuer les variations de température dans sa plage de transition. Par exemple, le fil évacuant l'humidité 8C Pro peut être envisagé lorsque l'évacuation rapide de la transpiration est un élément important de l'application, tandis que le PCM répond à un besoin distinct de régulation thermique.

Là où le PCM fait ses preuves dans des applications réelles

Les matériaux à changement de phase (MCP) sont particulièrement pertinents lorsque le niveau d'activité ou les conditions ambiantes varient. Annie's Smartex recense des applications telles que les vêtements de sport, les équipements de plein air, les articles de sports d'hiver, la literie, les vêtements décontractés, les vêtements de travail techniques, les chaussures et les sièges. Les trois scénarios ci-dessous illustrent comment un même principe de régulation thermique peut être adapté à des produits très différents.

vêtements de plein air et de voyage

Utile lorsque les conditions météorologiques, l'altitude, l'intensité de l'effort et les périodes de repos varient au cours de la journée. C'est un cas d'utilisation naturel pour les tissus thermorégulateurs à changement de phase (PCM) dans les vêtements légers, les vêtements multicouches et les vêtements de voyage.

Sports d'hiver et vêtements techniques

Le ski de fond et les activités similaires associent des efforts intenses à des phases de récupération rapides. Les matériaux à changement de phase (MCP) peuvent contribuer à atténuer ces variations de température lorsque la plage de changement de phase et la structure du tissu sont adaptées à l'usage prévu.

Literie et confort du sommeil

Les produits de sommeil sont soumis à des variations de température différentes. La fibre discontinue de lyocell PCM de Skinkey est idéale pour les vêtements de nuit à même la peau, la literie haut de gamme et le développement de textiles d'intérieur doux.

Liste de contrôle pour l'acheteur en matière de développement de tissus PCM

1. Définissez le profil de l'utilisateur, le climat et le niveau d'activité avant de sélectionner la plage de changement de phase.
2. Demander les détails concernant la capacité, l'unité, la méthode de test et l'échantillon pour le fil ou le tissu exact.
3. Choisissez la voie d'intégration qui correspond au toucher souhaité, au procédé de fabrication et aux exigences d'entretien.
4. Définir les exigences en matière de lavage et d'abrasion avant d'approuver l'allégation marketing.
5. Tester les matériaux à changement de phase (MCP) en tenant compte des données de respirabilité et de gestion de l'humidité, car le confort thermique est le résultat d'un système complet.

Sources et références produits
Tissu de régulation thermique Smartex PCM d'Annie
Fibre PCM de régulation de température Skinkey
Fibre discontinue Skinkey PCM Lyocell