微米级纤维是传统纺织品的基本结构单元，可通过针织、机织、非织造等工艺构筑为不同尺寸和形态的织物，并进一步加工为服装、隔热层或功能组件，用于人体或设备微环境的热管理。根据主要热调节机制的不同，微米级热管理纤维可进一步分为被动隔热纤维、辐射调控纤维和智能热调节纤维 3 类。

被动隔热纤维

被动隔热纤维是最常见的一类热管理纤维，其核心设计思路是在纤维内部构建多孔结构，以降低固体传导、限制气体对流并延长热传递路径。气凝胶因具有高孔隙率、低密度和低热导率等特征而广受关注，将气凝胶结构纤维化是获得高性能被动隔热纤维的重要途径。

气凝胶纤维的发展可追溯至2012年。XU等通过将液晶石墨烯（GO）凝胶前驱体挤出至液氮中并进行冷冻干燥，获得了具有皮芯结构的GO气凝胶纤维。所得GO气凝胶纤维的比表面积高达884 m2/g，且由于GO液晶的取向与均匀分布，其表现出较高的拉伸强度和压缩模量。

湿法纺丝因具有相分离成纤机制明确、结构可调性较强等优势，成为制备气凝胶纤维的重要技术基础。

湿法纺丝的优势在于可灵活设计前驱体纺丝液与凝固浴成分，从而拓展至不同材料体系的气凝胶纤维制备。此外，湿法纺丝具有良好的工艺拓展性，可与紫外光交联、同轴纺丝等方法结合，用于构筑交联结构、核壳结构等多样化气凝胶纤维。

气凝胶纤维的湿法纺丝策略及性能

尽管湿法纺丝工艺相对成熟，但其成纤过程依赖纺丝液与凝固浴之间的随机双扩散行为，仍会限制气凝胶纤维纳米结构的精准调控。为获得形貌更可控、综合性能更优的气凝胶纤维，研究者进一步提出了冷冻纺丝、湿－冻纺结合及微流控纺丝等新策略。

气凝胶纤维的新兴纺丝策略及其性能表现

除气凝胶纤维外，闭孔结构隔热纤维也是重要的被动隔热材料类型，通常可通过引入空心微珠或原位发泡结构获得。除负载气凝胶颗粒等空心微珠策略外，原位发泡技术也可用于构筑闭孔隔热结构。

辐射调控纤维

辐射调控纤维的发展依赖于对热辐射过程的主动利用。根据制热或制冷需求，可将其分为辐射制热纤维与辐射制冷纤维。该类纤维常见的制备策略主要包括本征结构设计和后处理改性两类。前者通过特殊纺丝或织造策略在纤维或织物层面构筑特定光学结构，以增强辐射调控性能；后者则通过在既有纤维或织物表面进行涂层、沉积或复合改性，赋予其辐射调控功能。

为在低温环境中实现保暖，可合理利用外界辐射能进行加热，这类材料通常可归为辐射制热纤维。其中，光热纤维是最常见的辐射制热纤维之一，其能够吸收太阳辐射并将其转化为热能，广泛用于低温保暖、抗冰和除冰等场景。

光热纤维材料及其对应性能

辐射制冷织物广泛应用于人体微环境热管理。人体散热主要包括热传导、热对流、热辐射以及汗液蒸发潜热散热等方式。人体皮肤在中红外波段具有较高发射率，可近似视为黑体并依据普朗克定律释放热辐射。因此，通过增强织物对人体中红外辐射的透过或自身向外辐射能力，可在不额外消耗能源的条件下促进人体散热。

辐射冷却纤维材料及其对应性能

智能热调节纤维

随着织物智能化趋势日益显著，热能的存储、转换与按需释放成为热管理纤维研究的重要方向之一。相变材料因能够在相变过程中吸收或释放大量潜热并维持温度相对稳定而受到广泛关注。然而，传统固－液相变材料在实际使用过程中存在泄漏风险，严重限制其在可穿戴热管理材料中的应用。为此，LIU等首次通过缩聚和湿法纺丝工艺制备了具有本征柔性的聚乙二醇/4,4'－亚甲基双（环己基异氰酸酯）相变纤维（PMF）。PMF表现出固－固相变特性、可调节相变行为和优异可编织性，并在实际热管理测试中展现出优于商用棉纤维的热调节能力。

当在纤维或织物表面构筑导电层时，材料还可通过焦耳加热实现低温环境下的主动热管理。常用导电组分包括二维石墨烯、一维碳纳米管、导电聚合物及金属纳米线等。

更多内容，请关注纺织导报2026年第4期“新型热管理纤维材料的研究现状及趋势”一文。