一种相变纤维的制备方法技术

一种相变纤维的制备方法，工艺流程为：将中空纤维放入贮液槽，向贮液槽中加入相变材料，并压上压板；将所述的贮液槽放入一真空仓，将真空仓密闭，并将真空仓抽真空；升高真空仓温度，使真空仓内的温度高于相变材料的熔点，将相变材料融化；停止抽真空并开启真空仓阀门，相变材料会在外界大气压的作用下进入真空纤维的内部，并在中空纤维内孔的毛细作用下固定；将灌满相变材料的中空纤维取出，除去表面粘附的相变材料，即可得到具有温控作用的相变纤维。本发明专利技术的优点是：把相变材料直接灌入到中空纤维内部，通过中空纤维内孔的毛细作用固定相变材料，比微胶囊法工艺简单，成本低，相变材料的有效含量高，可以大幅度提高调温效果。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，工艺流程为：将中空纤维放入贮液槽，向贮液槽中加入相变材料，并压上压板；将所述的贮液槽放入一真空仓，将真空仓密闭，并将真空仓抽真空；升高真空仓温度，使真空仓内的温度高于相变材料的熔点，将相变材料融化；停止抽真空并开启真空仓阀门，相变材料会在外界大气压的作用下进入真空纤维的内部，并在中空纤维内孔的毛细作用下固定；将灌满相变材料的中空纤维取出，除去表面粘附的相变材料，即可得到具有温控作用的相变纤维。本专利技术的优点是：把相变材料直接灌入到中空纤维内部，通过中空纤维内孔的毛细作用固定相变材料，比微胶囊法工艺简单，成本低，相变材料的有效含量高，可以大幅度提高调温效果。【专利说明】
本专利技术涉及相变纤维的制备方法，特别是用于制鞋和服装布料的相变纤维，属于相变储热材料领域。
技术介绍
相变纤维是将相变材料技术与纤维制造技术相结合的一类新型功能性产品，具有双向温度调节作用。当外界环境温度升高时，纤维中包含的相变材料发生相变，从固态变为液态，吸收热量储存于纤维内部；当外界环境温度降低时，相变材料从液态变为固态，释放出储存的热量，保持体表温度，使人体处于一种舒适的状态。相变纤维纺织品的调温机理与传统保温衣物不同，传统衣物主要是利用空气热传导率极小的特点，采用提高织物内部静止空气的方法来避免热量散失，其绝热效果主要取决于织物的厚度和密度，保温效果会受到外界压力和水分的影响，相变纤维纺织品利用其自身相变过程中相变材料吸收或释放的热量使温度保持恒定的过程是调节热，而不是隔绝热，体现在当环境突变时，纺织品在一定时间内可以保持人体与纺织品这一微小气候内的温度基本恒定，从而可以防止热应激，在外界环境条件变化时满足人体舒适性的需要。相变纤维的加工方法主要有:中空纤维浸溃法、熔融复合纺丝法、涂层法、微胶囊复合纺丝法和高分子接枝改性法。这些方法都存在有一定的局限性。中空纤维浸溃法是将中空纤维浸溃于相变材料溶液中，使中空部分充满相变材料，再将纤维两端封闭，缺点是中空纤维浸溃法存在封端困难，且要求中空纤维内径较大，相变物质残留于纤维表面，故易于渗出和洗出；熔融复合纺丝法存在低温相变物质的熔融粘度低，无可纺性，单纯将相变物质用于熔融复合纺丝很困难，加入增塑剂后可以用于纺丝但条件苛刻操作复杂；涂层法是把相变物质固定到织物上的简便易行的方法，但会影响纺织品的透气性；微胶囊复合纺丝法是将一定量的相变材料微胶囊添加到纺丝液中，通过喷丝板挤出制成纤维，此方法成本偏高相变材料的有效含量低；高分子接枝改性法也存在操作复杂，相变材料有效含量低的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述几种方法的缺点，用真空辅助的方法，将相变材料灌注到中空纤维内部，提供一种制作具有相变功能的纤维的方法。本专利技术的技术方案是:，其特征在于，包括如下步骤:(I)将中空纤维放入贮液槽，向贮液槽中加入相变材料，并压上压板C ；(2)将所述的贮液槽放入一真空仓，将真空仓密闭，并将真空仓抽真空；(3)升高真空仓温度，使真空仓内的温度高于相变材料的熔点,将相变材料融化；(4)停止抽真空并开启真空仓阀门，相变材料会在外界大气压的作用下进入真空纤维的内部，并在中空纤维内孔的毛细作用下固定；(5)将灌满相变材料的中空纤维取出，除去表面粘附的相变材料，即可得到具有温控作用的相变纤维。所述的相变材料为石蜡类物质，该石蜡类物质的熔点范围在10?35°C之间。所述的中空纤维长度范围为30?150mm，线密度范围在3.0?8.5dtex之间。使用此方法制作的相变纤维中的有效相变材料含量高达30%。本专利技术的优点是:把相变材料直接灌入到中空纤维内部,通过中空纤维内孔的毛细作用固定相变材料，比微胶囊法工艺简单，成本低，相变材料的有效含量高，可以大幅度提高调温效果。他不需要其他能源，也无排放物，是一种“绿色”能源，可广泛用于制鞋、月艮装、汽车内饰等。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术制得的相变纤维的示差扫描量热法(DSC)测试结果；横坐标为温度轴，纵坐标为功率轴，图中上面的曲线为相变纤维在不同温度下的放热量，下面的曲线为吸热量。此图表示相变纤维的吸热峰值温度为32.5°C，吸热量为107.85J / g，放热峰值温度为 21.85°C，放热量为 108.19J / g。图2、3、4为相变纤维的显微镜照片显示中空纤维内充满相变材料的状态，从图中可以看出中空纤维内部已经充满了相变材料，且空隙比较小。图5为本专利技术制备装置的结构示意图，图中的4为中空纤维，5为液态相变材料。【具体实施方式】参见图5，本专利技术的一个具体工艺流程是，将6.67dtex X 64mm的中空纤维4放入贮液槽2，向贮液槽2中加入熔点为32°C的石蜡相变材料5，并压上压板3 ;将贮液槽2放入真空仓I，然后将真空仓I密闭，并将真空仓I抽真空；在真空度达到-0.09MPa后停止抽真空，并升高真空仓温度至65°C ;待相变材料5完全融化以后，确保中空纤维4全部浸入相变材料5的液面以下，打开真空仓I的阀门，使空气进入真空仓I，相变材料5在外界大气压的作用下进入中空纤维4的内部，并在中空纤维4内孔的毛细作用下固定；将充满相变材料5的中空纤维4取出，除去表面粘附的相变材料5，即可得到具有温控作用的相变纤维。所述的相变材料5为石蜡类物质，该石蜡类物质的熔点范围在10?35°C之间。所述的中空纤维4长度范围为30?150mm，线密度范围在3.0?8.5dtex之间。使用此方法制作的相变纤维中的有效相变材料含量高达30%。对本专利技术制备的相变纤维进行了示差扫描量热法(DSC)测试，测试结果参见图1。本专利技术制备的相变纤维在显微镜下的图片参见图2、3(800X)，4(400X)。【权利要求】1.，其特征在于，包括如下步骤: (1)将中空纤维放入贮液槽，向贮液槽中加入相变材料，并压上压板； (2)将所述的贮液槽放入一真空仓，将真空仓密闭，并将真空仓抽真空； (3)升高真空仓温度，使真空仓内的温度高于相变材料的熔点，将相变材料融化； (4)停止抽真空并开启真空仓阀门，相变材料会在外界大气压的作用下进入真空纤维的内部，并在中空纤维内孔的毛细作用下固定； (5)将灌满相变材料的中空纤维取出，除去表面粘附的相变材料，即可得到具有温控作用的相变纤维。2.根据权利要求1所述的相变纤维的制备方法，其特征在于，所述的相变材料为石蜡类物质，该石蜡类物质的熔点范围在10?35°C之间。3.根据权利要求1所述的相变纤维的制备方法，其特征在于，所述的中空纤维长度范围为30?150mm，线密度范围在3.0?8.5dtex之间。4.根据权利要求1所述的相变纤维的制备方法，其特征在于，使用此方法制作的相变纤维中的有效相变材料含量高达30 %。【文档编号】D06M13/02GK103710964SQ201310694807【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日 【专利技术者】石飞 申请人:中国皮革和制鞋工业研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种相变纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将中空纤维放入贮液槽，向贮液槽中加入相变材料，并压上压板；(2)将所述的贮液槽放入一真空仓，将真空仓密闭，并将真空仓抽真空；(3)升高真空仓温度，使真空仓内的温度高于相变材料的熔点，将相变材料融化；(4)停止抽真空并开启真空仓阀门，相变材料会在外界大气压的作用下进入真空纤维的内部，并在中空纤维内孔的毛细作用下固定；(5)将灌满相变材料的中空纤维取出，除去表面粘附的相变材料，即可得到具有温控作用的相变纤维。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：石飞，
申请(专利权)人：中国皮革和制鞋工业研究院，
类型：发明
国别省市：