可降解相变复合纤维及其制备方法技术

本发明专利技术涉及可降解相变复合纤维及其制备方法。可降解相变复合纤维以聚乙二醇为相变材料，以纺丝级聚乳酸为海材料，制备所述可降解相变复合纤维中采用的相变材料封闭剂包括：对苯二甲酸、乙二醇。通过制备封闭剂，封闭剂与聚乙二醇混合得悬浮液，悬浮液与聚乳酸进行熔融复合纺丝。本发明专利技术采用对苯二甲酸和乙二醇作为封闭剂与相变材料形成均匀的悬浮液从喷丝孔喷出，通过物理方式，均匀分散的封闭剂凝固并将相变材料均匀的封闭形成沿纤维纵向均匀分布的相变材料大胶囊，从而解决了相变材料在相变复合纤维中的封闭问题，不会将未封闭的相变材料带入使用环节。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及。可降解相变复合纤维以聚乙二醇为相变材料，以纺丝级聚乳酸为海材料，制备所述可降解相变复合纤维中采用的相变材料封闭剂包括：对苯二甲酸、乙二醇。通过制备封闭剂，封闭剂与聚乙二醇混合得悬浮液，悬浮液与聚乳酸进行熔融复合纺丝。本专利技术采用对苯二甲酸和乙二醇作为封闭剂与相变材料形成均匀的悬浮液从喷丝孔喷出，通过物理方式，均匀分散的封闭剂凝固并将相变材料均匀的封闭形成沿纤维纵向均匀分布的相变材料大胶囊，从而解决了相变材料在相变复合纤维中的封闭问题，不会将未封闭的相变材料带入使用环节。【专利说明】
本专利技术复合纤维领域，具体而言，涉及。
技术介绍
复合纤维是由两种或两种以上成纤聚合物，或具有不同性质的同一聚合物，经复合纺丝法制成的化学纤维，在同一根纤维截面上存在两种或两种以上不相混合的聚合物。利用复合纤维制造技术可以获得兼有两种聚合物特性的改性纤维，比如兼具成本经济和导电性能的三点式复合纤维、皮芯型抗静电纤维，利用两种聚合物结晶收缩率不同的具有自卷曲性能的并列式复合纤维，采用两种产生不同电荷的聚合物制备的自消除静电的橘瓣型复合纤维。随着人们探索节能、环保的绿色环保载体步伐的加快，相变材料以近乎等温的相变过程来控制承载体系或环境的温度，通过吸收或释放大量的潜热进行热能存储和温度调控，逐渐进入人们所关注的视野。有关相变材料复合纤维研究中部分采用有机物做相变材料，比如:CN102704037A提供了一种出热调温纤维及其制备方法，该技术未考虑到相变材料的封闭问题；CN102351965A提供了一种(甲基)丙烯酸长链烷基酯聚合物相变材料的制备方法，该技术也未考虑相变材料的迁移和密封问题。但是，如果相变复合纤维不对封闭材料进行封闭的话，相变材料在使用过程中会从纤维中渗出，从而导致相变材料的含量下降，调温效果下降，而且渗出的相变材料会对使用环境造成污染，甚至污染人体。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，以解决相变复合纤维中的相变材料容易溢出的问题。本专利技术实施例提供一种可降解相变复合纤维，以聚乙二醇为相变材料，以纺丝级聚乳酸为海材料，制备所述可降解相变复合纤维时采用的相变材料封闭剂包括:对苯二甲酸、乙二醇。在一些实施例中，优选为，其制备方法包括:熔融纺丝。在一些实施例中，优选为，所述对苯二甲酸和所述乙二醇的物质的量的比例为Imol: 1.1-1.38mol ο在一些实施例中，优选为，所述聚乙二醇分子量为200-8000。在一些实施例中，优选为，所述纺丝级聚乳酸的熔融指数为3-5克/10分钟。在一些实施例中，优选为，所述可降解相变复合纤维的横截面直径为5-30微米，强度为 2-3cN/dtex，30-60°C储能热焓为 10_80J/g。本专利技术还提供了一种可降解相变复合纤维的制备方法，其步骤包括:制备相变材料封闭剂；将所述相变材料封闭剂和所述聚乙二醇混合制备悬浮液；将所述悬浮液由熔融纺丝的输送管道送入喷丝组件；将纺丝级聚乳酸由熔融纺丝的螺杆挤出机送入喷丝组件；纺丝。在一些实施例中，优选为，所述封闭剂的制备方法为:以Imol的对苯二甲酸、1.1-1.38mol乙二醇的物质的量比例将对苯二甲酸和乙二醇均匀混合得到第一混合物；将所述第一混合物不断加入熔融状态的聚对苯二甲酸乙二醇酯预聚体中，240-260°C反应1.5-3小时，得到所述封闭剂。在一些实施例中，优选为，所述悬浮剂的制备方法为:将固态的所述封闭剂磨成微米级颗粒；将微米级的所述封闭剂和纳米二氧化钛加入到熔融的聚乙二醇中，在90-140°C混合均匀得到聚乙二醇质量浓度为75-95%的悬浮液，所述纳米二氧化钛的添加量为所述封闭剂和所述聚乙二醇总质量的0.1-0.5%。在一些实施例中，优选为，所述纺丝的温度为190_245°C，所述纺丝得到可降解相变复合纤维原丝；所述纺丝之后，所述可降解相变复合纤维的制备方法还包括:将所述可降解相变复合纤维原丝在80-90°C牵伸2-4倍得到所述可降解相变复合纤维。在一些实施例中，优选为，在纺丝之后，所述制备方法还包括:对纺丝得到的长纤维进行切断处理；对可降解相变复合纤维切断后横断面上的相变材料洗去，进行横断面封闭处理；洗去横断面上相变材料的方法包括以下任一种:沸水洗涤、高温水浴染整。本专利技术实施例提供的，与现有技术相比，采用对苯二甲酸和乙二醇作为封闭剂与相变材料形成均匀的悬浮液从喷丝孔喷出，通过物理方式，均匀分散的封闭剂凝固并将相变材料均匀的封闭形成沿纤维纵向均匀分布的相变材料大胶囊，从而解决了相变材料在相变复合纤维中的封闭问题，不会将未封闭的相变材料带入使用环节。而且，可降解相变复合纤维采用聚乙二醇为相变材料，聚乙二醇熔点在0-60°C，无毒、无刺激性，分解物对环境无害，原料成本低，是一种非常优良的相变储能材料，但是，聚乙二醇作为相变材料热分解温度较低，与聚酯、聚酰胺和聚丙烯等成纤聚合物纺丝时因温度较高和管道停留时间过长而降解，使其储能效率降低。纺丝级聚乳酸纺丝温度较低，将其与聚乙二醇进行复合纺丝可减少聚乙二醇的降解，提高复合纤维的储能效率，并且二者均为可降解材料，对环境无害。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术实施例1制备的可降解相变复合纤维切断后横断面扫描电镜照片；图2为本专利技术实施例2制备的可降解相变复合纤维维切断后横断面扫描电镜照片;图3为本专利技术实施例3制备的可降解相变复合纤维维切断后横断面扫描电镜照片;图4为本专利技术实施例4制备的可降解相变复合纤维维切断后横断面扫描电镜照片;图5为本专利技术实施例5制备的可降解相变复合纤维维切断后横断面扫描电镜照片;图6为本专利技术一个实施例中可降解相变复合纤维制备方法的流程示意图。【具体实施方式】下面通过具体的实施例子对本专利技术做进一步的详细描述。考虑到目前可降解相变复合纤维中相变材料的泄露和污染使用环境问题，本专利技术提供了一种通过封闭剂对相变材料进行物理方式封闭的可降解相变复合纤维:该可降解相变复合纤维，以聚乙二醇为相变材料，以纺丝级聚乳酸为海材料，制备可降解相变复合纤维中采用的相变材料封闭剂包括:对苯二甲酸、乙二醇。在该可降解相变复合纤维的制备中，其步骤包括:制备相变材料封闭剂；将相变材料封闭剂和聚乙二醇混合制备悬浮液；将悬浮液由熔融纺丝的输送管道送入喷丝组件；将纺丝级聚乳酸由熔融纺丝的螺杆挤出机送入喷丝组件；纺丝。采用对苯二甲酸和乙二醇作为封闭剂与相变材料形成均匀的悬浮液从喷丝孔喷出，通过物理方式，均匀分散的封闭剂凝固并将相变材料均匀的封闭形成沿纤维纵向均匀分布的相变材料大胶囊，从而解决了相变材料在相变复合纤维中的封闭问题，不会将未封闭的相变材料带入使用环节。而且，可降解相变复合纤维采用聚乙二醇为相变材料，聚乙二醇熔点在0-60°C，无毒、无刺激性，分解物对环境无害，原料成本低，是一种非常优良的相变储能材料，但是，聚乙二醇作为相变材料热分解温度较低，与聚酯、聚酰胺和聚丙烯等成纤聚合物纺丝时因温度较高和管道停留时间过长而降解，使其储能效率降低。纺丝级聚乳酸纺丝温度较低，将其与聚乙二醇进行复合纺丝可减少聚乙二醇的降解，提高复合纤维的储能效率，并且二者均为可降解材料，对环境无害。下面，对可降解相变复合纤维进行详细描述:该可降解相变复合纤维的横截面直径为5-30微米，本专利技术主张本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可降解相变复合纤维，其特征在于，以聚乙二醇为相变材料，以纺丝级聚乳酸为海材料，制备所述可降解相变复合纤维时采用的相变材料封闭剂包括：对苯二甲酸、乙二醇。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董振峰，王锐，张秀芹，朱志国，
申请(专利权)人：北京服装学院，
类型：发明
国别省市：北京;11