[發明專利]一種智能調溫相變纖維及其制備方法

在審

• 申請號: 202210145054.1
• 申請日: 2022-02-17
• 公開（公告）號: CN114855290A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 周長年;沈亞萍;劉春梅;劉麗
• 申請（專利權）人: 山東匯高智慧紡織科技集團有限公司
• 主分類號: D01F1/10
• 分類號: D01F1/10;D01F6/92;D02G3/02;D02G3/04
• 代理公司: 長沙智德知識產權代理事務所(普通合伙) 43207
• 代理人: 段芳萼

本發明提供了一種智能調溫相變纖維，包括如下步驟：(1)將相變微膠囊置于聚乙烯醇溶液中，超聲分散，過濾，干燥，得到聚乙烯醇包覆后的微膠囊。(2)將步驟(1)得到的聚乙烯醇微膠囊加入到紡絲高分子材料切片，混合均勻，加熱，熔融紡絲，牽伸，初生纖維經過氫氧化鈉水溶液，牽伸，收卷，得到智能調溫相變纖維。該纖維具有良好的生物兼容性，備方法簡單，所得到的智能調溫相變纖維，具有較高的相變焓，并且在使用過程中能夠有效的防止相變材料的滲漏，所得纖維的柔軟性能良好，手感佳。

技術領域

本發明屬于紡織纖維材料領域，尤其涉及一種智能調溫相變纖維及其制備方法。

背景技術

隨著紡織科技的進步，人們對紡織材料功能化需求越來越高，使得現有技術對纖維材料的研究逐漸向功能化、智能化方向轉變。智能纖維能夠賦予傳統纖維產業更高的附加價值，并且智能纖維的市場需求也是逐年擴大，這使得大家對智能纖維的研究也愈發深入。

智能調溫相變纖維是一種能夠通過纖維中的添加物質，實現對熱能的控制，形成一個微小的恒溫環境，提高穿著這的舒適度。智能調溫纖維主要是利用物質相變過程中釋放或吸收潛熱、溫度保持不變的特性開發出來的一種功能纖維，具有雙向自動調溫功能。

相變材料(Phase Change Materials,PCM)是指能夠在一個相對穩定的溫度下發生相態轉變，且在相態轉變的過程中能夠吸收或釋放大量熱的材料。智能調溫纖維的制備過程中最關鍵的就是相變材料的選取，選取合適閾值溫度的相變材料能夠對調節的溫度進行調整。

目前制備相變纖維的方法主要有三種，一種是紡絲填充，這種方法是通過特殊的噴絲頭制備中空纖維，之后將相變材料填充到中空腔中，之后對纖維兩端進行封端，如中國科學院廣州能源研究所申請的公開號為 CN108570766A的發明專利公開了一種利用同軸靜電紡絲技術制備核殼結構的相變儲熱纖維膜的方，該方法主要是利用將相變材料加入到第一溶劑中攪拌至完全溶解，得到核層溶液；將高分子材料加入到第二溶劑中攪拌至完全溶解，得到殼層溶液；將步驟(1)得到的核層溶液和步驟(2) 中得到的殼層溶液分別注入同軸靜電紡絲裝置的兩個溶液通道，調節同軸靜電紡絲參數進行靜電紡絲，得到核殼結構的相變儲熱纖維膜。第二種制備相變纖維的方法是微膠囊法，這種方法是將相變材料首先制備成微膠囊，之后加入到紡絲液中進行方法，現有技術中較為常見，這種方法能夠防止相變材料的溢出，如東華大學和恒天生物材料工程技術有限公司申請的公開號為CN107268098A的發明專利公開了一種聚合物/相變微膠囊復合纖維及其制備方法，先將相變微膠囊分散在濃度為50wt％的氮甲基嗎啉氮氧化物水溶液中得到分散液，在分散液中加入聚合物并在低真空狀態下攪拌混合后進行脫水處理得到混合分散液，然后在高真空狀態下攪拌脫水制得功能性紡絲液，最后紡絲制得聚合物/相變微膠囊復合纖維。第三種是化學共聚法：采用接枝共聚與嵌段共聚的方法，把具有儲能功能的基團鍵聯到高分子的主鏈或側鏈上，制備出具有固-固相變材料性能的高分子聚合物，然后采用單螺桿擠出機通過熔融紡絲的方法制備出相變纖維，如以東華大學申請的公開號為CN101967697A的發明專利公開了一種及一種生物可降解的固-固相變納米纖維或纖維膜的制備方法，包括：(1)先將偶聯劑與催化劑依次加入纖維素納米晶的水分散液中，滴加含脫水劑的乙醇溶液，攪拌反應6～10h，配制成羧基化纖維素納米晶的水分散液；(2)依次將PEG和催化劑加入到羧基化纖維素納米晶的水分散液中，滴加含脫水劑的乙醇溶液，攪拌反應10～12h，得到聚乙二醇接枝纖維素納米晶的接枝共聚物；(3)配制上述接枝共聚物的水溶液作為紡絲液，紡絲。