一种相变调温纤维及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于纤维技术领域，具体涉及一种复合相变调温材料及其制备方法、相变调温纤维及其制备方法和应用。本发明专利技术提供的相变调温纤维，包括芯层和包裹于所述芯层表面的皮层；所述芯层包括复合相变调温材料和低熔点聚酯；所述皮层包括成纤聚合物和导热材料。本发明专利技术提供的相变调温纤维具有芯皮结构，皮层能够保护芯层中复合相变材料，避免复合相变材料发生渗漏和转移，提高相变调温纤维的调温耐久性；同时所述芯层中的低熔点聚酯和复合相变调温材料中的聚合物基调温材料能够与皮层成纤聚合物的内表面相连接而增强稳定性，使复合相变调温材料稳定存在于相变调温纤维中；使相变调温纤维具有持久的调温性能。维具有持久的调温性能。

【技术实现步骤摘要】
一种相变调温纤维及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于纤维
，具体涉及一种复合相变调温材料及其制备方法、相变调温纤维及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着现代科学技术的不断发展进步和人们生活水平的日益提高，高性能、多功能复合的化学纤维及其纺织品不断涌现。纺织品的舒适性一直是人们追求的目标。如果纺织品能够根据环境温度变化自动吸收或放出热量从而维持在一定温度，无疑将大幅度提高纺织品的舒适性。
[0003]目前大多通过在纤维制备过程中添加相变储能材料的方式制备相变调温纤维，传统的相变储能材料主要包括相变调温微胶囊和聚合物相变材料。相变储能材料均匀分散于相变调温纤维中，使其具有吸热、放热的功能能够维持织物或纺织品的温度在一定范围内。然而由现有的相变调温纤维制备得到的织物或纺织品的调温性能的持久性较差，经过水洗会使相变调温纤维中的相变储能材料产生流失，从而使相变调温纤维的调温性减少或消失。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种复合相变调温材料及其制备方法、相变调温纤维及其制备方法和应用，利用本专利技术提供的复合相变调温材料制备得到的相变调温纤维具有持久的调温性能。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种复合相变调温材料，包括以下质量份的组分：
[0006]聚合物基相变调温材料
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100～200份；
[0007]相变调温微胶囊
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100份；
[0008]高导热粉体
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1～3份；
[0009]所述相变调温微胶囊包括囊芯和囊壁；所述囊芯包括相变调温材料和纳米成核剂；所述囊壁为聚氧亚甲基蜜胺脲的交联产物。
[0010]优选的，所述聚合物基相变调温材料包括聚3
‑
烷基吡咯、聚乙二醇正烷基醚、脂肪族类聚酯或丙烯酸烷基酯；
[0011]所述相变调温材料包括碳原子数为18～21的正烷烃；
[0012]所述纳米成核剂包括纳米二氧化硅、第一纳米氧化铝、纳米氧化镁或纳米锗矿石；
[0013]所述高导热粉体包括第二纳米氧化铝或纳米氧化锌。
[0014]本专利技术还提供了上述技术方案所述复合相变调温材料的制备方法，包括以下步骤：
[0015]将纳米成核剂分散于液态相变调温材料中，得到囊芯分散液；
[0016]将所述囊芯分散液、交联剂、乳化剂和水混合，进行乳化，得到囊芯乳液；
[0017]将聚氧亚甲基蜜胺脲和囊芯乳液混合，进行交联反应，得到相变调温微胶囊；
[0018]将聚合物基相变调温材料、相变调温微胶囊和高导热粉体混合进行造粒，得到所述复合相变调温材料。
[0019]优选的，所述分散包括依次进行搅拌和剪切；所述搅拌的转速为1000～1500r/min，所述搅拌的时间为10～20min；所述剪切的转速为5000～8000r/min，所述剪切的时间为10～30min。
[0020]优选的，所述交联剂包括尿素；所述乳化剂包括烯烃/马来酸共聚物钠、十二烷基苯磺酸钠或硬脂酸钠；
[0021]所述相变调温材料和交联剂的质量比为16:6～8；所述相变调温材料和乳化剂的质量之比为16:2～3。
[0022]优选的，所述相变调温材料和聚氧亚甲基蜜胺脲的质量比为16:3～5；
[0023]所述交联反应的温度为80～85℃，所述交联反应的时间为20～35min。
[0024]本专利技术还提供了一种相变调温纤维，包括芯层和包裹于所述芯层表面的皮层；
[0025]所述芯层包括复合相变调温材料和低熔点聚酯；所述复合相变调温材料为上述技术方案所述复合相变调温材料或上述技术方案所述制备方法制备得到的复合相变调温材料；
[0026]所述皮层包括成纤聚合物和导热材料。
[0027]优选的，所述复合相变调温材料和低熔点聚酯的质量比为8～12:1；
[0028]所述成纤聚合物包括聚乳酸纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯纤维或聚丙烯纤维；所述成纤聚合物和导热材料的质量比为49～99:1。
[0029]本专利技术还提供了上述技术方案所述相变调温纤维的制备方法，包括以下步骤：
[0030]将复合相变调温材料和低熔点聚酯混合，进行造粒，得到芯层材料；
[0031]将成纤聚合物和导热材料混合，进行造粒，得到皮层材料；
[0032]将所述芯层材料和皮层材料进行熔融复合纺丝，得到所述相变调温纤维。
[0033]本专利技术还提供了上述技术方案所述相变调温纤维或上述技术方案所述制备方法制备得到的相变调温纤维在纺织品中的应用。
[0034]本专利技术提供了一种复合相变调温材料，包括以下重量份的组分：100～200份聚合物基相变调温材料、100份相变调温微胶囊和1～3份高导热粉体；所述相变调温微胶囊包括囊芯和囊壁；所述囊芯包括相变调温材料和纳米成核剂；所述囊壁为聚氧亚甲基蜜胺脲的交联产物。在本专利技术中，所述囊壁能够保护囊芯中的相变调温材料，减少相变调温材料的渗漏与迁移，从而使相变调温纤维具有持久的调温性能。在本专利技术中，聚合物基相变调温材料在提高相变调温材料稳定性的同时能够粘结于纤维表面使复合相变调温材料稳定存在于相变调温纤维中，提高相变调温纤维的调温耐久性。利用本专利技术提供的复合相变调温材料制备得到的相变调温纤维具有持久的调温性能。
[0035]本专利技术提供了一种相变调温纤维，包括芯层和包裹于所述芯层表面的皮层；所述芯层包括复合相变调温材料和低熔点聚酯；所述复合相变调温材料为上述技术方案所述复合相变调温材料或上述技术方案所述制备方法制备得到的复合相变调温材料；所述皮层包括成纤聚合物和导热材料。本专利技术提供的相变调温纤维具有芯皮结构，皮层能够保护芯层中复合相变材料，避免复合相变材料发生渗漏和转移，提高相变调温纤维的调温耐久性；同
时所述芯层中的低熔点聚酯和复合相变调温材料中的聚合物基调温材料能够与皮层中成纤聚合物的内表面相连接，使复合相变调温材料稳定存在于相变调温纤维中，从而使相变调温纤维具有持久的调温性能。
具体实施方式
[0036]本专利技术提供了一种复合相变调温材料，包括以下质量份的组分：
[0037]聚合物基相变调温材料
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100～200份；
[0038]相变调温微胶囊
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100份；
[0039]高导热粉体
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1～3份。
[0040]本专利技术提供的复合相变调温材料包括100～200份聚合物基相变调温材料，优选为100～150份。在本专利技术中，所述聚合物基相变调温材料优选包括聚3
‑
烷基吡咯、聚乙二醇正烷基醚、脂肪族类聚酯或丙烯酸烷基酯，更优选为3
‑
烷基吡咯、聚乙二醇正烷基醚或丙烯酸烷基酯。在本专利技术中，所述聚3
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合相变调温材料，包括以下质量份的组分：聚合物基相变调温材料100～200份；相变调温微胶囊100份；高导热粉体1～3份；所述相变调温微胶囊包括囊芯和囊壁；所述囊芯包括相变调温材料和纳米成核剂；所述囊壁为聚氧亚甲基蜜胺脲的交联产物。2.根据权利要求1所述复合相变调温材料，其特征在于，所述聚合物基相变调温材料包括聚3
‑
烷基吡咯、聚乙二醇正烷基醚、脂肪族类聚酯或丙烯酸烷基酯；所述相变调温材料包括碳原子数为18～21的正烷烃；所述纳米成核剂包括纳米二氧化硅、第一纳米氧化铝、纳米氧化镁或纳米锗矿石；所述高导热粉体包括第二纳米氧化铝或纳米氧化锌。3.权利要求1或2所述复合相变调温材料的制备方法，包括以下步骤：将纳米成核剂分散于液态相变调温材料中，得到囊芯分散液；将所述囊芯分散液、交联剂、乳化剂和水混合，进行乳化，得到囊芯乳液；将聚氧亚甲基蜜胺脲和囊芯乳液混合，进行交联反应，得到相变调温微胶囊；将聚合物基相变调温材料、相变调温微胶囊和高导热粉体混合进行造粒，得到所述复合相变调温材料。4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述分散包括依次进行搅拌和剪切；所述搅拌的转速为1000～1500r/min，所述搅拌的时间为10～20min；所述剪切的转速为5000～8000r/min，所述剪切的时间为10～30min。5.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵健，
申请(专利权)人：青岛尼希米生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：