[發明專利]具有熱電效應的聚合物皮芯復合纖維及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201611250721.3
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106637489B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 劉海輝;劉艷欣;靳艷梅;張興祥;王建平
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: D01F8/06
• 分類號: D01F8/06;D01F8/12;D01F8/14;D01F1/10;D01D5/34
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司 12207
• 代理人: 朱紅星

1.一種具有熱電效應的聚合物皮芯復合纖維，其特征在于它是由聚合物皮層與熱電母粒材料芯層組成；皮層與芯層的質量比為2:1至1:2；

所述聚合物皮層為聚丙烯，聚酰胺6，聚酰胺66，聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂的一種；

所述熱電母粒材料芯層由碳納米管或石墨烯、碲化鉍、樹脂三元組分組成，其中：

碳納米管或石墨烯組份的含量為5wt%-30wt%；

碲化鉍組份的含量為20wt%-50wt%；

樹脂組份的含量為20wt%-75wt%；

所述樹脂組份為聚丙烯，聚酰胺6，聚酰胺66，聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂中的一種；

所述具有熱電效應的聚合物皮芯復合纖維的制備方法，按如下步驟進行：

（1）稱取碳納米管或石墨烯、碲化鉍混合后，在惰性氣體保護下進行電磁粉碎后，再進行二次球磨，充分將二者進行分散，制備出30-50μm碲化鉍粉末，石墨烯層數控制為1-2層；

（2）稱取樹脂與將球磨所得粉體混合后，在惰性氣體保護下，利用雙螺桿共混機熔融共混，造粒，制備出熱電母粒材料；

（3）熔融復合紡絲工藝制備皮芯復合纖維：將聚合物皮層，熱電母粒材料芯層，混合，控制不同皮芯比，制備出具備熱電功能的皮芯復合纖維；其中熔融復合紡絲工藝參數為：紡絲溫度：130-270 ℃；螺桿轉速：13r/min;皮層螺桿計量泵泵供量設置為：20 g/min；芯層螺桿計量泵設置速度為：20g/min；卷繞速度為100-1000m/min^-1。

2.權利要求1所述具有熱電效應的聚合物皮芯復合纖維的制備方法，其特征在于按如下步驟進行：

（1）稱取碳納米管或石墨烯、碲化鉍混合后，在惰性氣體保護下進行電磁粉碎后，再進行二次球磨，充分將二者進行分散，制備出30-50μm碲化鉍粉末，石墨烯層數控制為1-2層；

（2）稱取樹脂與將球磨所得粉體混合后，在惰性氣體保護下，利用雙螺桿共混機熔融共混，造粒，制備出熱電母粒材料；

（3）熔融復合紡絲工藝制備皮芯復合纖維：將聚合物皮層，熱電母粒材料芯層，混合，控制不同皮芯比，制備出具備熱電功能的皮芯復合纖維；其中熔融復合紡絲工藝參數為：紡絲溫度：130-270 ℃；螺桿轉速：13r/min;皮層螺桿計量泵泵供量設置為：20 g/min；芯層螺桿計量泵設置速度為：20g/min；卷繞速度為100-1000m/min^-1。

3.權利要求2所述的制備方法，其中所述步驟 (1)、(2) 中的惰性氣體為A r 。

4.權利要求2所述的制備方法，其中所述步驟(1)中球磨的工藝參數為：球料比為 13:1，轉速為350 轉/分，球磨時間為9-20小時。

5.權利要求1所述具有熱電效應的聚合物皮芯復合纖維在熱電轉換領域方面的應用。

6.權利要求5所述的應用，其中熱電轉換領域方面的應用指的是：熱電致冷器件置于織物、背包及衣服內，可調整電源電壓來調整溫度。