一种复合变色调温纤维的制备方法技术

本发明专利技术提供一种复合变色调温纤维的制备方法，纤维芯层添加了复合变色储能胶囊，从而具有储能调温、紫外线防护、对环境紫外线强度及温度可视化显示的作用，提升了纤维的功能性，同时在不同的环境条件下，该纤维能够变化出多种颜色，丰富了纤维的变色种类。在复合变色储能胶囊的制备过程中加入的防沉降剂可以保证芯材组分均匀稳定地分散在胶囊内部，有效避免了多次冷热循环后染料团聚造成胶囊显色能力下降的现象，延长了纤维变色功能的使用寿命。本发明专利技术所述的合成工艺简单，对设备要求低，反应条件容易控制，方便规模化生产，具有广大的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种复合变色调温纤维的制备方法
本专利技术涉及纺织
，具体涉及一种复合变色调温纤维的制备方法。
技术介绍
随着科技的快速发展，功能性纤维因其广泛的应用范围而受到越来越多的关注，在纺织行业中，功能性纤维的应用有利于提高纺织品的科技含量，满足特殊领域的特种需要，增强其在行业中的竞争力。在众多功能性纤维中，变色纤维由于其独特的性质被广泛应用于安全防伪、服装面料、军事伪装等领域。其独特的视觉效果，既能满足消费者对服装颜色多样性和变化性的要求，同时还提供紫外强度指示、温度变化指示等功能，因此在服装面料领域有着很好的应用前景。目前变色材料在服装面料领域主要通过印花或者涂层的方式应用，存在色牢度差、手感硬、透气性差等缺陷。还有部分变色纤维是通过液晶纺丝、静电纺丝、接枝变色材料以及内部添加或者表面粘附变色胶囊的方法进行制备，存在制备工艺复杂、对设备要求高、对环境危害较大、纤维机械强度低等缺陷，限制工业化规模生产和应用。例如专利CN201910584425.4中，杨世玉等人通过可逆感温变色颜料改性后制备感温变色涤纶纤维纱线，该方法步骤繁琐，生产技术要求高。专利CN201910440622.9中，陶光明等人利用热软化拉丝的方法制备热致变色纤维，后期需要通过磁控溅射法、刷涂或者喷涂涂覆进行包层材料包覆，工艺复杂，生产设备要求高。专利CN201710743290.2中，王宏志等人利用氧化石墨烯预处理包芯纱然后浸渍修饰的方法制备可拉伸电热致变色纤维，步骤繁琐，不利于工业化。专利ZL200580011656.2中，约翰等人利用静电纺丝技术制备光致变色纤维，纤维种类有限，生产工艺复杂且难以实现规模化量产。专利申请号为201710364104.4中，王璟等人采用化学接枝方法合成光致变色纤维素，该方法合成工艺复杂，使用大量有机溶剂。谢跃亭等人在专利ZL201410679297.9中将光致变色胶囊乳液与黏胶溶液混合后，溶液法纺丝制得光致变色黏胶纤维，该方法工艺复杂，环境污染性大，黏胶纤维表面的变色胶囊容易脱落，并且制备的纤维强度较低，限制了其应用范围。翁俊强等人在专利ZL201310078996.3中将光致变色染料与低熔点尼龙混合熔融制备母粒，然后与低熔点尼龙切片共混熔融纺丝，制备光致变色POY丝和FDY丝，该方法可进行大规模纺丝生产，但是纤维表面的光致变色染料，会降低纤维光致变色功能的耐候性，同样也存在色牢度低、易脱色的缺点，对人体健康和环境存在危害。专利ZL2013105095395中，陈茶娇等人将苯氧基萘并萘醌类物质与低熔点聚对苯二甲酸乙二酯混合作为皮层，纤维级聚对苯二甲酸乙二酯为芯层制备光致变色纤维。该方法制备的光致变色纤维为热粘纤维，无法应用于产品表面及花型设计，应用局限较大，且光致染料分布在纤维皮层，会影响光致变色功能的耐候性，存在色牢度低、易脱色的缺点，同时会对人体或环境带来不利影响。同时，上述变色纤维均存在纤维颜色和功能性单一的缺点，不利于变色纤维的进一步推广应用。
技术实现思路
为解决现有变色纤维颜色和功能性单一的问题，本专利技术提供了一种复合变色调温纤维的制备方法。该种纤维的芯层添加了复合变色储能胶囊，同时具有储能调温、紫外线防护、对环境紫外线强度及温度可视化显示的作用，提升了纤维的功能性。同时，所用胶囊内部添加防沉降剂可以形成类骨架状结构，保证芯材组分均匀稳定地分散在胶囊内部，有效避免了多次冷热循环后染料团聚造成胶囊显色能力下降的现象，有助于延长纤维变色功能的使用寿命。此外，在不同的环境条件下，该纤维能够变化出多种颜色，丰富了纤维的变色种类，弥补了现有纤维颜色单一的不足。本专利技术提供了一种复合变色调温纤维的制备方法，具体步骤如下：1)复合变色储能胶囊的制备：按质量份计，100份的相变储能材料，加入0.1-10份的光致变色染料、0.1-10份的热致变色染料、0.1-10份的热致变色显色剂、0-5份的增感剂后加热溶解，再加入1-20份的防沉降剂，继续搅拌至均匀透明，缓慢加入到含有乳化剂的水溶液中，机械或超声乳化制得水包油型乳液后，缓慢加入胶囊壁材预聚体，恒温反应后，抽滤、清洗、干燥，制得复合变色储能胶囊；2)复合变色调温纤维的制备：按质量份计，100份成纤聚合物，加入1～50份上述复合变色储能胶囊共混，作为纤维芯层材料；将添加适当阻燃剂、助纺剂、柔顺剂和气密性增进剂的成纤聚合物作为皮层，通过熔融纺丝工艺制备复合变色调温纤维。所述的相变储能材料为脂肪酸酯、烷烃、脂肪醇中的任意一种或几种混合物。所述的光致变色染料包括螺噁嗪类、螺吡喃类、二芳基乙烯类、螺唔嗓类、俘精酸醉类、偶氮苯类、苯并吡喃类、磷钼酸异烟酸类中的一种或两种以上的组合物。所述的热致变色染料包括2-苯氨基-3-甲基-6-二乙基荧烷、2-苯氨基-3-甲基-6-二丁基荧烷、3，3-双(N-辛基-2-甲基吲哚)邻苯二甲内酯、结晶紫内酯、3，3-二(4-二乙基氨基-2-乙氧基苯基)-4-氮杂苯酞、4，4-[(9-丁基-9H-咔唑-3-基)亚甲基]双[N-甲基-N-苯基苯胺]、1，3-二甲基-6-二乙氨基荧烷、2’-氯-6’-(二乙氨基)荧烷、7-[4-(二乙基氨基)-2-乙氧基苯基]-7-(2-甲基-1-辛基-1H-吲哚-3-基)呋喃并[3，4-B]吡啶-5(7H)-酮中的一种或两种以上的组合物。所述的热致变色显色剂为双酚A、双酚F、双酚S、2，4-二苯砜基苯酚、4，4’-磺酰基双[2-(2-丙烯基)]苯酚中的至少一种。所述的增感剂包括芳香族或脂肪族的酯类，具体为1-羟基-2萘甲酸苯酯、乙二酸二苄酯、对苄基联苯中的至少一种。所述的防沉降剂是由多种物质组成混合物M，主体成分是丙烯酸酯类，其通式为式中R为环己基、苯及其衍生物基团或含有1-～10个碳原子的饱和烷烃基团中的至少一种。所述的乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚、高碳醇脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、苯乙烯马来酸酐共聚物钠盐、苯乙烯马来酸酐共聚物、十二烷基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基溴化吡啶、十二烷基苯磺酸钠、十二甲基硫酸钠中的至少一种。所述的胶囊壁材预聚体为密胺预聚体、脲醛预聚体中至少一种。所述的芯层和皮层的成纤聚合物包括含水量低于100ppm的聚烯烃、聚酰胺、聚氨酯、聚酯类聚合物的至少一种，且芯层和皮层所用的成纤聚合物可为相同或不同物质。所述的助纺剂包括钛酸酯类、硅烷类、硬脂酸酯类、异丙基异硬脂酰基-甲基丙烯基钛酸酯类中的至少一种；硅烷选自双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫、γ-巯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一种；硬脂酸酯系列选自硬脂酸、甘油单硬脂酸酯和甘油三硬脂酸酯中的至少一种。所述柔顺剂包括单烷基季铵盐、二烷基季铵盐、烷基酰基季铵盐、吡啶季铵盐型、咪唑型柔软剂中的至少一种。所述气密性增进剂包括聚萘二甲酸乙二醇酯、双异丙基化合物、三元乙丙橡胶中至少一种的有机酯溶液。所述复合变色调温纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合变色调温纤维的制备方法，其特征在于包含以下步骤：/n1)复合变色储能胶囊的制备：按质量份计，100份的相变储能材料，加入0.1-10份的光致变色染料、0.1-10份的热致变色染料、0.1-10份的热致变色显色剂、0-5份的增感剂后加热溶解，再加入1-20份的防沉降剂，继续搅拌至均匀透明，缓慢加入到含有乳化剂的水溶液中，机械或超声乳化制得水包油型乳液后，缓慢加入胶囊壁材预聚体，恒温反应后，抽滤、清洗、干燥，制得复合变色储能胶囊；/n2)复合变色调温纤维的制备：按质量份计，100份成纤聚合物，加入1～50份上述复合变色储能胶囊共混，作为纤维芯层材料；将添加适当阻燃剂、助纺剂、柔顺剂和气密性增进剂的成纤聚合物作为皮层，通过熔融纺丝工艺制备复合变色调温纤维。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合变色调温纤维的制备方法，其特征在于包含以下步骤：
1)复合变色储能胶囊的制备：按质量份计，100份的相变储能材料，加入0.1-10份的光致变色染料、0.1-10份的热致变色染料、0.1-10份的热致变色显色剂、0-5份的增感剂后加热溶解，再加入1-20份的防沉降剂，继续搅拌至均匀透明，缓慢加入到含有乳化剂的水溶液中，机械或超声乳化制得水包油型乳液后，缓慢加入胶囊壁材预聚体，恒温反应后，抽滤、清洗、干燥，制得复合变色储能胶囊；
2)复合变色调温纤维的制备：按质量份计，100份成纤聚合物，加入1～50份上述复合变色储能胶囊共混，作为纤维芯层材料；将添加适当阻燃剂、助纺剂、柔顺剂和气密性增进剂的成纤聚合物作为皮层，通过熔融纺丝工艺制备复合变色调温纤维。


2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的相变储能材料脂肪酸酯、烷烃、脂肪醇中的任意一种或几种混合物；
所述的光致变色染料包括螺噁嗪类、螺吡喃类、二芳基乙烯类、螺唔嗓类、俘精酸醉类、偶氮苯类、苯并吡喃类、磷钼酸异烟酸类中的一种或两种以上的组合物；
所述的热致变色染料包括2-苯氨基-3-甲基-6-二乙基荧烷、2-苯氨基-3-甲基-6-二丁基荧烷、3，3-双(N-辛基-2-甲基吲哚)邻苯二甲内酯、结晶紫内酯、3，3-二(4-二乙基氨基-2-乙氧基苯基)-4-氮杂苯酞、4，4-[(9-丁基-9H-咔唑-3-基)亚甲基]双[N-甲基-N-苯基苯胺]、1，3-二甲基-6-二乙氨基荧烷、2’-氯-6’-(二乙氨基)荧烷、7-[4-(二乙基氨基)-2-乙氧基苯基]-7-(2-甲基-1-辛基-1H-吲哚-3-基)呋喃并[3，4-B]吡啶-5(7H)-酮中的一种或两种以上的组合物；
所述的热致变色显色剂为双酚A、双酚F、双酚S、2，4-二苯砜基苯酚、4，4’-磺酰基双[2-(2-丙烯基)]苯酚中的至少一种；
所述的增感剂包括芳香族或脂肪族的酯类，具体为1-羟基-2萘甲酸苯酯、乙二酸二苄酯、对苄基联苯中的至少一种。


3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的防沉降剂是由多种物质组成混合物M，主体成分是丙烯酸酯类，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄文青，
申请(专利权)人：广州盛色科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44