Dans la conception de tenues de pompier, de nombreuses solutions permettent d’apporter des propriétés de thermorégulation. Dans cette étude chinoise, les auteurs ont réalisé des fils creux en nanofibres à changement de phase. La structuration en fil creux va permettre d’emprisonner de l’air, qui est le meilleur isolant, et l’utilisation d’un matériau à changement de phase pour les nanofibres va permettre de stocker de l’énergie thermique. Le principe de préparation consiste à fabriquer des fils bicomposants dont l’âme est constituée d’alcool polyvinylique (PVA) et la gaine de nanofibres d’esters d’hydroxypropylcellulose/poly(isophtalamide de m-phénylène), les esters d’hydroxypropylcellulose étant des matériaux à changement de phase.
Ces fils bicomposants sont ensuite retordus plusieurs fois, puis des lavages aqueux à 60°C vont dissoudre le PVA pour former des fils creux. Les chercheurs ont étudié l’incidence de la vitesse de torsion et de la vitesse d’enroulement sur la morphologie du fil, sa structure, ses propriétés mécaniques et sa capacité à stocker de l’énergie thermique. Les nanofibres obtenues par électrofilage ont un diamètre compris entre environ 100 et 400 nm ; les fils ont un diamètre d’environ 250 µm. Les fils optimisés présentent une résistance à la traction d’environ 30 à 40 MPa, alors que leur valeur d’allongement à la rupture est de 20 %. Quant à leur capacité de stockage d’énergie thermique, elle est de 20 à 30 kJ/kg pour une température comprise entre 30 et 40°C. Cette valeur étant supérieure aux capacités de stockage des fibres creuses ou des fibres chargées en microcapsules de PCM du marché, ces travaux sont très pertinents pour le développement de futurs vêtements fonctionnels de thermorégulation.
Serveur web : https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/0040517519886023
Date : 05/2020