具有提高的可逆热性能的多组分纤维及其制造方法技术

公开了具有提高的可逆热性能的多组分纤维及其制备方法。在一个实施方案中，多组分纤维包括由一组细长构件形成的纤维体，和该组细长构件中的至少一个包括潜热为至少４０Ｊ／ｇ和转变温度范围为２２℃－４０℃的调温材料。该调温材料基于在转变温度下吸收和释放潜热中的至少一种来提供热调节。可借助熔体纺丝法或溶液纺丝法形成多组分纤维，且可用于或者掺入到其中希望热调节性能的各种产品内。例如，可在纺织品、服装、鞋袜、医疗产品、容器和包装、建筑物、器具和其它产品中使用该多组分纤维。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有提高的可逆热性能的合成纤维。更特别地，本发 明涉及含相变材料的多组分纤维，和借助熔体纺丝法或溶液纺丝法形 成这种纤维。
技术介绍
由合成纤维制造许多纤维。常规地，使用两种方法制造合成纤维 溶液纺丝法和熔体纺丝法。通常使用溶液纺丝法形成丙烯腈丙烯酸类 纤维，而通常使用熔体纺丝法形成尼龙纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维 和其它类似类型的纤维。公知的是，丙烯腈丙烯酸类纤维包括长链合 成聚合物，其特征在于存在丙烯腈单元，尼龙纤维包括长链合成聚酰胺聚合物，其特征在于存在酰胺基-CONH-，聚酯纤维包括具有至少 85wty。取代芳族羧酸单元的酯的长链合成聚酰胺聚合物，和聚丙烯纤维 包括具有至少85wty。烯烃单元且典型地数均分子量大于或等于约 40000的长链合成结晶聚合物。熔体纺丝法尤其令人感兴趣，这是因为在纺织工业中使用的大部 分合成纤维由这一技术制造。熔体纺丝法通常牵涉使熔融的聚合物材 料穿过被称为纺丝板的装置，于是形成一组单独的合成纤维。 一旦成 形，则可将合成纤雄收集成股或者切割成短切纤维。可使用合成纤维 制造针织、织造或非织造织物，或者可将合成纤维纺丝成之后将在编 织或针织工艺中使用形成合成织物的纱线。将相变材料掺入到单组分丙烯腈丙烯酸类纤维中，以提供纤维本 身以及由其制造的织物提高的可逆热性能。这容易实现，部分是由于 典型地与形成丙烯腈丙烯酸类纤维的溶液纺丝法有关的挥发性材料 (例如，溶剂)含量高导致的。然而，更加成问题的是掺入相变材料到 熔体纺丝的合成纤维内，这是因为在熔体纺丝法内典型地不存在或者 不希望高含量的挥发性材料。以前尝试将相变材料掺入到熔体纺丝的 合成纤维中典型地牵涉混合含相变材料的微胶嚢与标准的纤维级热塑 性聚合物，形成共混物，随后熔体纺丝该共混物，形成单组分合成纤 维。如果不是使用低浓度的微胶嚢，那么这种尝试通常导致微胶嚢在 纤维内不充分的分散，差的纤维性能，和差的加工性。然而，在采用 低浓度的微胶嚢的情况下，难以实现通常与使用相变材料有关的理想 的提高的可逆热性能。正是针对这一
技术介绍
，需要开发此处所述的多组分纤维。
技术实现思路
一方面，本专利技术涉及多组分纤维。在一个实施方案中，多组分纤 维包括由一组细长构件(members)形成的纤维体，和该组细长构件中的 至少一个包括潜热为至少40J/g且转变温度范围为22X: - 401C的调温 材料。调温材料基于在转变温度下吸收和释放潜热中的至少一种来提 供热调节。在另一实施方案中，多组分纤维包括芯部分，所述芯部分包括潜 热为至少40J/g和转变温度范围为10*C - 50"C的相变材料。该相变材料基于在转变温度下吸收和释放潜热中的至少一种来提供热调节。多 组分纤维还包括包围芯部分并形成多组分纤维外部的鞘部分。在再一实施方案中，多组分纤维包括一组岛部分，和岛部分的组中的至少一个包括潜热为至少40J/g和转变温度范围为IOC -50匸的 相变材料。该相变材料基于在转变温度下吸收和释放潜热中的至少一 种来提供热调节。多组分纤维还包括包围该组岛部分并形成多组分纤 维外部的海部分。再一方面，.本专利技术涉及织物。在一个实施方案中，织物包括一起 共混的一组多组分纤维。该组多组分纤维中的每一种包括由一组细长 构件形成的纤维体，和细长构件的组中的至少一个包括转变温度范围 为-401C的相变材料。相变材料基于在转变温度下相变材料的熔 融和结晶中的至少一种来提供热调节。织物的潜热为至少2J/g。还考虑了本专利技术的其它方面和实施方案。前述概述和下述详细说明不意味着限制本专利技术到任何特定的实施方案上，而是仅仅意味着描 述本专利技术的一些实施方案。 附图说明为了更好地理解本专利技术一些实施方案的性质和目的，应当结合附图参考下述详细说明。图l和图2示出了根据本专利技术的一些实施方案的各种多组分纤维的放大截面视图。图3示出了根据本专利技术的一个实施方案的芯/鞘纤维的三维视图。 图4示出了根据本专利技术的另一实施方案的芯/鞘纤维的三维视图。 图5示出了根据本专利技术的一个实施方案的海岛纤维的三维视图。 图6示出了根据本专利技术一个实施方案形成多组分纤维的纤维挤出装置。图7示出了如实施例所述生产的6种芯/鞘纤维的许多性能和制造图8示出了根据本专利技术的一个实施方案，含相变材料的起绒产品 ("PP Outlast")和对照起绒产品("PP对照物")的动态温度测量结 果。图9示出了根据本专利技术的一个实施方案，含相变材料的膨松非织造绝缘产品("聚酯非织造，，)和对照产品("对照物")的动态温度测 量结果。图io示出了根据本专利技术的一个实施方案，含相变材料的针刺非织造绝缘产品("针刺NW")和对照产品("聚酯对照物")的动态温度测 量结果。图11示出了根据本专利技术的一个实施方案，含相变材料的两种织物 ("PET针织"和"PTT针织")和对照产品("PET对照物")的动态温 度测量结果。图12示出了根据本专利技术的一个实施方案，含相变材料的两种织物 ("弁2PBT针织"和"并3PBT针织")和对照产品("PET对照物")的 动态温度测量结果。具体实施例方式本专利技术的实施方案涉及具有提高的可逆热性能的多组分纤维及其 制造方法。根据本专利技术的各种实施方案的多组分纤维在不同的环境条 件下具有吸收和释放热能的能力。另外，这种多组分纤维可显示出改 进的加工性(例如，在制造纤维或者由其制造的产品的过程中)，改进 的强度，相变材料在纤维内改进的容留(containment),或者较高负载 量的相变材料。可在各种产品中使用或掺入多组分纤维，以提供热调 节性能，同时提供产品改进的强度。例如，可在纺织品(例如，织物)、 服装(例如，外衣、干式潜水装和防护服)、鞋袜(例如，袜子、執子和 鞋垫)、医疗产品(例如，手巾、医用被单、热毯、治疗垫、失禁垫和 热/冷包扎)、容器和包装(例如，饮料/食品容器、食品加热器、坐垫 和电路板层压体)、建筑物(例如，墙壁或天花板的绝缘、壁纸、窗帘 衬里、管道缠绕物、地毯和瓷砖)、用具(例如，家用器具的绝缘)和其 它产品(例如，机动车的衬里材料、睡袋和床上用品)中使用根据本发 明各种实施方案的多组分纤维。根据本专利技术的各种实施方案的多组分纤维当掺入到诸如服装或鞋 袜之类的产品内时，可提供舒适度的改进。特别地，多组分纤维可在 不同或变化的环境条件下提供这样改进的舒适度。使用相变材料允许 多组分纤维提供"多方向"或"动态"的热调节而不是"单向"或"静 态"的热调节。特别地，根据"多方向"的热调节，多组分纤维可在温暖的气候中吸收热能，以及在寒冷的气候中释放热能。按照这一方 式，多组分纤维可在温暖的气候中提供冷却和在寒冷的气候中提供加 热，从而在不同的气候条件下维持所需的舒适度。根据"动态"热调 节，多组分纤维可在变化的环境条件下适应或调节其热调节性能。按 照这一方式，多组分纤维能具有多种用途，例如用于温暖的气候和寒 冷的气候。而且，多组分纤维可在没有要求外部触发作用，例如湿气 或太阳光的情况下，适应或调节其热调节性能。与提供热调节性能相关的是，根据本专利技术的各种实施方案的多组 分纤维当摻入例如服装或鞋袜内时，可提供舒适度的其它改进。例如， 多组分纤维可提供例如因出汗导致的个体皮肤湿度的下降。特别地， 多组分纤维可降低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多组分纤维，它包括：　　　　由多个细长构件形成的纤维体，和多个细长构件中的至少一个包括潜热为至少４０Ｊ／ｇ且转变温度范围为２２℃－４０℃的调温材料，调温材料基于在转变温度下吸收和释放潜热中的至少一种来提供热调节。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：MC马吉尔，MH哈特曼，JS哈伽德，
申请(专利权)人：奥特拉斯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]