[发明专利]一种智能调温相变纤维及其制备方法

说明书

本发明提供了一种智能调温相变纤维，包括如下步骤：(1)将相变微胶囊置于聚乙烯醇溶液中，超声分散，过滤，干燥，得到聚乙烯醇包覆后的微胶囊。(2)将步骤(1)得到的聚乙烯醇微胶囊加入到纺丝高分子材料切片，混合均匀，加热，熔融纺丝，牵伸，初生纤维经过氢氧化钠水溶液，牵伸，收卷，得到智能调温相变纤维。该纤维具有良好的生物兼容性，备方法简单，所得到的智能调温相变纤维，具有较高的相变焓，并且在使用过程中能够有效的防止相变材料的渗漏，所得纤维的柔软性能良好，手感佳。

技术领域

本发明属于纺织纤维材料领域，尤其涉及一种智能调温相变纤维及其制备方法。

背景技术

随着纺织科技的进步，人们对纺织材料功能化需求越来越高，使得现有技术对纤维材料的研究逐渐向功能化、智能化方向转变。智能纤维能够赋予传统纤维产业更高的附加价值，并且智能纤维的市场需求也是逐年扩大，这使得大家对智能纤维的研究也愈发深入。

智能调温相变纤维是一种能够通过纤维中的添加物质，实现对热能的控制，形成一个微小的恒温环境，提高穿着这的舒适度。智能调温纤维主要是利用物质相变过程中释放或吸收潜热、温度保持不变的特性开发出来的一种功能纤维，具有双向自动调温功能。

相变材料(Phase Change Materials,PCM)是指能够在一个相对稳定的温度下发生相态转变，且在相态转变的过程中能够吸收或释放大量热的材料。智能调温纤维的制备过程中最关键的就是相变材料的选取，选取合适阈值温度的相变材料能够对调节的温度进行调整。

目前制备相变纤维的方法主要有三种，一种是纺丝填充，这种方法是通过特殊的喷丝头制备中空纤维，之后将相变材料填充到中空腔中，之后对纤维两端进行封端，如中国科学院广州能源研究所申请的公开号为 CN108570766A的发明专利公开了一种利用同轴静电纺丝技术制备核壳结构的相变储热纤维膜的方，该方法主要是利用将相变材料加入到第一溶剂中搅拌至完全溶解，得到核层溶液；将高分子材料加入到第二溶剂中搅拌至完全溶解，得到壳层溶液；将步骤(1)得到的核层溶液和步骤(2) 中得到的壳层溶液分别注入同轴静电纺丝装置的两个溶液通道，调节同轴静电纺丝参数进行静电纺丝，得到核壳结构的相变储热纤维膜。第二种制备相变纤维的方法是微胶囊法，这种方法是将相变材料首先制备成微胶囊，之后加入到纺丝液中进行方法，现有技术中较为常见，这种方法能够防止相变材料的溢出，如东华大学和恒天生物材料工程技术有限公司申请的公开号为CN107268098A的发明专利公开了一种聚合物/相变微胶囊复合纤维及其制备方法，先将相变微胶囊分散在浓度为50wt％的氮甲基吗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状态下搅拌混合后进行脱水处理得到混合分散液，然后在高真空状态下搅拌脱水制得功能性纺丝液，最后纺丝制得聚合物/相变微胶囊复合纤维。第三种是化学共聚法：采用接枝共聚与嵌段共聚的方法，把具有储能功能的基团键联到高分子的主链或侧链上，制备出具有固-固相变材料性能的高分子聚合物，然后采用单螺杆挤出机通过熔融纺丝的方法制备出相变纤维，如以东华大学申请的公开号为CN101967697A的发明专利公开了一种及一种生物可降解的固-固相变纳米纤维或纤维膜的制备方法，包括：(1)先将偶联剂与催化剂依次加入纤维素纳米晶的水分散液中，滴加含脱水剂的乙醇溶液，搅拌反应6～10h，配制成羧基化纤维素纳米晶的水分散液；(2)依次将PEG和催化剂加入到羧基化纤维素纳米晶的水分散液中，滴加含脱水剂的乙醇溶液，搅拌反应10～12h，得到聚乙二醇接枝纤维素纳米晶的接枝共聚物；(3)配制上述接枝共聚物的水溶液作为纺丝液，纺丝。