一种调温纤维的制作方法、调温纤维及调温被技术

本发明专利技术涉及功能性纤维及其制品技术领域，具体说是一种调温纤维的制作方法以及用该方法制作的调温纤维，还涉及用该调温纤维制作的被子。调温纤维的制作方法包括以下步骤：(1)原料准备；(2)油相组分制备；(3)水相组分制备；(4)原料乳化；(5)单体聚合。最后在80℃的条件下，将纤维在得到的相变微胶囊乳液中浸轧10‑30min，然后在80‑100℃下烘干，制得调温纤维。本发明专利技术基于相变微胶囊技术，将高潜热、小颗粒和稳定性好的相变微胶囊通过特殊工艺处理到纤维上，制得的调温纤维具有调温均匀、潜热高和体感舒适的优点。

Method for producing temperature regulating fiber, temperature regulating fiber and temperature regulating blanket

The invention relates to the technical field of functional fiber and the product thereof, in particular to a manufacturing method of a temperature regulating fiber and a temperature regulating fiber produced by the method, and also relates to a quilt made of the temperature regulating fiber. The preparation method of the temperature regulating fiber comprises the following steps: (1) preparation of raw materials; (2) preparation of oil phase components; (3) preparation of aqueous phase components; (4) emulsification of raw materials; (5) polymerization of monomers. At the temperature of 80 DEG C, the fiber in the microcapsule emulsion pad 10 30min, then drying in 80 under 100 DEG C, prepared temperature regulating fiber. The present invention microcapsule technology based on the high latent heat, small particles and good stability of the microcapsule treatment to the fibers through a special process, temperature regulating fiber is prepared with uniform temperature, latent heat and high comfortable advantages.

【技术实现步骤摘要】
一种调温纤维的制作方法、调温纤维及调温被
本专利技术涉及功能性纤维及其制品
，具体说是一种调温纤维的制作方法以及用该方法制作的调温纤维，还涉及用该调温纤维制作的调温被。
技术介绍
科学研究表明，32℃的被子有助于提高人们的睡眠质量，在此温度下人最容易入睡。因为人的皮肤温度比体温低5℃，大约是32℃左右，被子温度低，需要长时间用体温焐热，不仅耗费人体的热能，而且体表经受一段时间的寒冷刺激后，会使大脑皮层兴奋，从而推迟人入睡时间，如果被子温度高于32℃，人体同样因为感觉太热需要排汗降温，从而降低睡眠质量。智能调温被基于上述现象，利用调温蓄热相变材料调节控制被子的温度，使其恒定在32℃左右，从而有助于保持凉爽、舒适的健康睡眠环境。智能调温被一般是由具有调温功能材料制成，起到调温功能的是添加在被子中的相变材料(PCM)。智能调温布里的PCM材料可以吸收、储存和释放热量，温度高时可以吸热降温，温度低时可以放热变暖，从而起到温度调节作用。例如公开号为CN105411301A的技术专利公开了一种自调温被子，包括被子表面和被子表面中填充的填充物，被子表面是粘胶纤维和含有相变材料的Outlast腈纶纤维混纺成的面料，填充物材料是聚酯长丝和含有相变材料的Outlast腈纶纤维混纺而成的，填充物纤维采用凹凸结构。此外，公开号为CN201248559Y的技术专利公开了一种智能调温床上用品，由外罩或外罩内套有絮件组成，所述外罩由普通纺织面料与带相变材料的调温纺织面料对接缝制成双层而成；所述絮件由带相变材料的调温纤维制成或由普通絮件层与带相变材料的调温纤维层复合或混合而成。在床上用品上使用带相变材料的面料或絮件，使带相变材料的面料或絮件部分贴近人体，通过相变材料在不同温度下的固态液态的转化过程中吸热或放热的现象，来实现对人体温度的舒适度进行调节。虽然上述专利具有了一定的调温效果，但是相变材料的添加方式和在被子中的形态决定了产品的调温功能好坏。由于无纺布中添加相变材料难度大、相变材料在产品中的附着稳定性差，添加量较低，因而造成成品调温被调温效果差，人体感受不明显，此外相变材料的潜热很多情况下无法满足床上用品的热交换需求。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种调温纤维的制作方法，包括以下步骤：步骤一：相变微胶囊乳液的制备(1)原料准备：所述相变微胶囊乳液包括以下重量份数的原材料，80-120份的相变材料、20-40份的苯乙烯、15-25份的甲基丙烯酸甲酯、3-7份的丙烯酸、0.5-1.5份的硅烷偶联剂、0.4-0.6份的偶氮二异丁腈、3-7份的十二烷基苯磺酸钠和500-700份的水，所述相变材料的相变温度为30-35℃；(2)油相组分制备：将上述比例的相变材料、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、硅烷偶联剂和偶氮二异丁腈在30～45℃下搅拌混匀成油相组分；(3)水相组分制备：将上述比例的十二烷基磺酸钠和去离子水在30-45℃下搅拌活化，制得水相组分；(4)原料乳化：在30-45℃的温度下，将所述油相组分加入到水相组分中，并且以5000-12000r/min的转速进行搅拌乳化，制得均匀乳液；(5)单体聚合：将上述的均匀乳液在氮气保护下，在80℃下加热5-20小时，发生聚合反应，制得相变微胶囊乳液。步骤二：制备调温纤维在80℃的条件下，将纤维在步骤一得到的相变微胶囊乳液中浸轧10-30min，然后在80-100℃下烘干，制得调温纤维。本专利技术基于相变微胶囊技术，将高潜热、纳米颗粒和稳定性好的相变微胶囊通过特殊工艺处理到纤维上，制得的调温纤维具有调温均匀、潜热高和体感舒适的优点。需要说明的是，独特的原料配比和加工工艺制得的相变微胶囊颗粒的粒径明显低于现有技术的同类产品，达到了纳米级别，颗粒的比表面积很大，从而使得微胶囊颗粒与纤维之间的物理吸附作用很强，在使用过程中，相变微胶囊颗粒不会从调温纤维的表面脱附。另外，本方案中的制作工艺将微胶囊制备与调温纤维的制备有机的联系在一起，再不用得到微胶囊干粉的前提下，直接通过微胶囊颗粒乳液进行制备，节省了工艺步骤和能源消耗，并且相变微胶囊分布均匀，不存在局部集聚造成冷热不均现象。进一步地，所述相变微胶囊乳液包括以下重量份数的原材料，100份的相变材料、30份的苯乙烯、20份的甲基丙烯酸甲酯、5份的丙烯酸、1份的硅烷偶联剂、0.5份的偶氮二异丁腈、5份的十二烷基苯磺酸钠和600份的水，优化的原料配比，可以得到潜热更高，颗粒更加细小的相变微胶囊。进一步地，所述的相变材料为癸酸，癸酸的相变温度介于30-35℃之间，是人体较易进入睡眠状态的环境温度区间，并且二者的化学稳定性较强，在制作过程中不易发生化学变化，影响产品质量。进一步地，水相组分、油相组分制备及原料乳化的温度均为37℃，此温度高于相变材料的相变温度，保证有机相变材料处于液态，以便顺利进行乳化，同时又低于引发剂的引发温度，以免在形成稳定的乳液之前即发生聚合反应。进一步地，在原料乳化过程中搅拌的转速为7500r/min，能够保证使油相在水相中均匀分散形成直径适宜的乳滴。进一步地，在单体过程中加热的时间为10小时，能够充分保证自由基聚合反应完成。进一步地，步骤二中的烘干温度为90℃，保证胶囊表层的活性基团与纤维表面充分键合，增强与纤维附着力，从而改进调温纤维的稳定性。此外，本专利技术还相应的保护采用上述的制作方法制备而成的调温纤维。进一步地，所述调温纤维上附着的相变微胶囊的质量分数为10％～30％，其潜热值在15-50J/g之间，具有明显的调温效果。。此外，本专利技术还保护一种调温被，包含被芯和背面，所述被芯由以上所述的调温纤维制作而成。本专利技术有益效果具体地表现在以下几点：基于相变微胶囊技术，将高潜热、小颗粒和稳定性好的相变微胶囊通过特殊工艺处理到纤维上，制得的调温纤维具有调温均匀、潜热高和体感舒适的优点。相变微胶囊能均匀的附着在纤维表面，胶囊添加量可控制在质量比10％-30％，纤维潜热可达潜热可达15-50J/g。该相变微胶囊具有纳米级粒度，高亲水性，能与纤维牢固结合，耐摩擦洗涤。附图说明图1：本专利技术一种实施例的相变微胶囊的扫描电子显微镜的照片图。图2：本专利技术一种实施例的调温纤维的扫描电子显微镜的照片图。具体实施方式相变材料具有在一定温度范围内改变其物理状态的能力。以固-液相变为例，在加热到熔化温度时，就产生从固态到液态的相变，熔化的过程中，相变材料吸收并储存大量的潜热；当相变材料冷却时，储存的热量在一定的温度范围内要散发到环境中去，进行从液态到固态的逆相变。在这两种相变过程中，所储存或释放的能量称为相变潜热。物理状态发生变化时，材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变，形成一个宽的温度平台，虽然温度不变，但吸收或释放的潜热却相当大。利用相变材料的此种优越性质，在床上用品领域，使用相变材料，将相变材料植入纤维中，可以极大的改变人们的生活质量，不使用任何能源，可以让被子变成微空调。本专利技术具体提供了一种利用了相变材料的潜热值进行温度调节的调温纤维的制作方法，包括以下步骤：步骤一：相变微胶囊乳液的制备(1)原料准备：所述相变微胶囊乳液包括以下重量份数的原材料，80-120份的相变材料、20-40份的苯乙烯、15-25份的甲基丙烯酸甲酯、3-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调温纤维的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：相变微胶囊乳液的制备(1)原料准备：所述相变微胶囊乳液包括以下重量份数的原材料，80‑120份的相变材料、20‑40份的苯乙烯、15‑25份的甲基丙烯酸甲酯、3‑7份的丙烯酸、0.5‑1.5份的硅烷偶联剂、0.4‑0.6份的偶氮二异丁腈、3‑7份的十二烷基苯磺酸钠和500‑700份的水，所述相变材料的相变温度为30‑35℃；(2)油相组分制备：将上述比例的相变材料、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、硅烷偶联剂和偶氮二异丁腈在30～45℃下搅拌混匀成油相组分；(3)水相组分制备：将上述比例的乳化剂和去离子水在30‑45℃下搅拌活化，制得水相组分；(4)原料乳化：在30‑45℃的温度下，将所述油相组分加入到水相组分中，并且以5000‑12000r/min的转速进行搅拌乳化，制得均匀乳液；(5)乳液聚合：将上述的均匀乳液在氮气保护下，在80℃下加热5‑20小时，引发聚合反应，制得相变微胶囊乳液。步骤二：制备调温纤维在80℃的条件下，将纤维在步骤一得到的相变微胶囊乳液中浸轧10‑30min，然后在80‑100℃下烘干，制得调温纤维。

【技术特征摘要】
1.一种调温纤维的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：相变微胶囊乳液的制备(1)原料准备：所述相变微胶囊乳液包括以下重量份数的原材料，80-120份的相变材料、20-40份的苯乙烯、15-25份的甲基丙烯酸甲酯、3-7份的丙烯酸、0.5-1.5份的硅烷偶联剂、0.4-0.6份的偶氮二异丁腈、3-7份的十二烷基苯磺酸钠和500-700份的水，所述相变材料的相变温度为30-35℃；(2)油相组分制备：将上述比例的相变材料、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、硅烷偶联剂和偶氮二异丁腈在30～45℃下搅拌混匀成油相组分；(3)水相组分制备：将上述比例的乳化剂和去离子水在30-45℃下搅拌活化，制得水相组分；(4)原料乳化：在30-45℃的温度下，将所述油相组分加入到水相组分中，并且以5000-12000r/min的转速进行搅拌乳化，制得均匀乳液；(5)乳液聚合：将上述的均匀乳液在氮气保护下，在80℃下加热5-20小时，引发聚合反应，制得相变微胶囊乳液。步骤二：制备调温纤维在80℃的条件下，将纤维在步骤一得到的相变微胶囊乳液中浸轧10-30min，然后在80-100℃下烘干，制得调温纤维...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国庆，肖吕明，
申请(专利权)人：浙江英凡新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33