[发明专利]一种智能相变纤维及其制备方法

说明书

本发明公开了一种智能相变纤维及其制备方法，首先将PEG和PA6分别溶解在甲酸溶剂中，磁力搅拌使其完全溶解，得到均匀聚合物溶液，然后将两种聚合物溶液混合，向混合溶液中加入二氧化钛纳米粒子，磁力搅拌并超声处理得到均匀TiO₂/PEG/PA6混合溶液。装入带不锈钢针头的注射器中，利用静电纺丝方法获得具有紫外屏蔽功能以及温度调节功能的智能相变纤维，可应用于智能服装制造领域。

技术领域

本发明涉及一种智能相变纤维及其制备方法，特别是涉及一种紫外屏蔽、调温以提高服装舒适性的智能相变纤维。属于智能纤维的制备领域。

背景技术

随着经济的发展，人们对服装的要求越来越高，尤其是衣物对温度的调节功能。相变材料作为一种优异的智能调温材料，已经广泛的应用于太阳能存储、工业余热回收、空调系统、建筑保温材料和纺织领域。目前，具有温度调节功能的织物在穿着舒适方面得到了广泛应用。

太阳辐射的光线中，存在有大约5％的波长≤400nm的紫外线。太阳光中的紫外线，按其波长可以分为：波长为320-400nm的长波紫外线，称为A型紫外线(UVA)，波长为280nm-320nm的中波紫外线，称为B型紫外线(UVB)，波长为200-280nm的短波紫外线，称为C型紫外线(UVC)。其中，UVC在经过臭氧层时基本会被吸收，不会对地球生物造成危害。研究表明，UVB会造成皮肤的炎症和晒伤，UVA则是诱发皮肤癌和晒黑的主要原因。其中TiO₂纳米粒子是有效的无机紫外屏蔽剂。可以对UVA和UVB进行有效的屏蔽。

因此，制备一种具有调温功能和紫外屏蔽的智能纤维对于户外穿着舒适具有很大意义。

发明内容

针对背景技术中所存在的问题，本发明的目的在于通过引入具有紫外屏蔽作用的TiO₂纳米粒子来赋予相变纤维紫外屏蔽功能，以获得一种具有紫外屏蔽作用的相变纤维，本发明的技术方案如下：

1)首先，将12g的聚乙二醇(PEG)放入密封的玻璃容器中，加入38g的甲酸，并放入磁子，随后将其放在磁力搅拌器上，设定转速为300r/min。在常温下磁力搅拌3小时，得到均匀的混合溶液，置于室温下备用。

2)将12g的聚酰胺6(PA6)放入密封的玻璃容器中，加入38g的甲酸，并放入一枚磁子，随后将其放在磁力搅拌器上，设定转速为300r/min。在常温下磁力搅拌3小时，得到均匀的混合溶液，置于室温下备用。

3)将步骤1)中制备的24wt％PEG溶液以质量比为PEG：PA6＝1:2和1.2:2加入到步骤2)制备的PA6溶液中，将玻璃容器密封，在磁力搅拌器上常温搅拌2小时，得到混合均匀的溶液，在室温下备用。

4)将质量分数为5wt％(TiO₂/(PEG+PA6+TiO₂))的TiO₂纳米粒子加入到3)所得到的混合溶液中，将玻璃容器密封，在超声波中常温超声30min，随后在磁力搅拌器上磁力搅拌1小时，得到均匀的混合物溶液。

5)将4)所得的混合物溶液装入到带有不锈钢针头的注射器中，运用静电纺丝技术，在高压静电场的作用下连续生产具有紫外屏蔽作用的相变纤维。设定电压为16kV，收丝距离为12cm，进液速度为0.3ml/h。

本发明的有益效果是：所得的智能纤维，在外界环境温度变化时，能够自动调节纤维附近微环境的温度，且在太阳光的照射下，能够吸收阳光中的紫外线，减轻紫外线对人体的危害。

附图说明

图1是本发明所制备的相变储能纤维的形貌图；

图2是本发明所制备的相变储能纤维的热循环100次前后的DSC曲线图；

图3是本发明所制备的相变纤维在波长为250nm～800nm波段下的吸光度图。

具体实施方式