[发明专利]利用中空微胶囊降低密度的合成纤维

说明书

本发明提供一种合成纤维，包括0.4至30wt％的平均直径为4至30μm的中空微胶囊；和70至99.6wt％的聚合物材料，其中所述合成纤维具有0.1至11.0的旦数。本发明还提供包括所述合成纤维的纱线、隔热材料和制品，以及所述合成纤维的制备方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年11月15日递交的美国临时申请号为62/586,507的优先权，其全部内容通过援引并入本文。

技术领域

本发明主要涉及包括聚合物材料和中空微胶囊的降低密度的合成纤维、包括所述合成纤维的隔热材料、包括所述合成纤维的制品以及形成所述合成纤维的方法。

背景技术

隔热材料和包括隔热材料的制品的合意性和有效性高度取决于例如用于制备该隔热材料的纤维的性能。纤维具有不同的物理性能，尤其取决于其性质和组成。例如，天然纤维(如羊毛纤维)具有不同于聚合物纤维的性能，并且聚合物纤维取决于制备该纤维的聚合物而具有不同的性能。保持纤维旦数和纤维聚合物材料恒定，获得轻量制品通常取决于织物结构和纤维用量。因此，关于尤其是轻量级制品的可行的结构替代方案的数量而言，可用的纤维技术可能是一个限制变量。

尽管在纺织领域取得了各种进步，但仍然需要有利于在制品和隔热材料中整合且提供所需性能(例如热性能)，同时还允许降低密度，使得所需性能不会以不需要的附加重量为代价的纤维。

虽然已经讨论了常规技术的某些方面有助于本发明的公开内容，申请人不会否认这些技术方面，并且可以预期所要求保护的发明可以涵盖一个或多个常规技术方面。

在本说明书中，当参考或讨论已知的文献、法案或项目时，该参考或讨论并非承认所述已知的文献、法案或项目或其任何组合处于优先权日期、可公开获得、公众已知、公知常识的一部分，或者根据适用的法律规定构成现有技术；或者已知与解决本说明书涉及的任何问题的尝试有关。

发明内容

简言之，本发明满足了对具有降低密度的改良纤维的需求。在各种实施例中，本发明的纤维使其自身适用于展现所需性能(例如热性能)的隔热材料中，而不会不合需要地增加该隔热材料的重量。

本发明可以解决上问所讨论的现有技术中的一个或多个问题和不足。然而，可以预期的是，本发明证明可用于解决许多技术领域中的其他问题和不足。因此，要求保护的本发明不应被认为局限于解决本文讨论的任何特定问题或不足。

第一方面，本发明提供一种合成纤维，包括：

-0.4至30wt％的平均直径为4至30μm的中空微胶囊；和

-70至99.6wt％的聚合物材料，

其中，所述合成纤维具有0.1至11.0的旦数。

第二方面，本发明提供一种隔热材料，包括根据本发明第一方面所述的合成纤维。

第三方面，本发明提供一种制品，包括根据本发明第一方面所述的合成纤维。

第四方面，本发明提供一种制备本发明的合成纤维、包括所述合成纤维的隔热材料或制品的非限制性方法，所述方法包括：

-混合中空微胶囊和聚合物材料，从而形成微胶囊/聚合物的混合物；

-挤出所述微胶囊/聚合物的混合物；和

-任选的执行一个或多个额外的处理步骤，从而形成所述合成纤维。