一種相變纖維的制備方法
【專利摘要】一種相變纖維的制備方法，工藝流程為：將中空纖維放入貯液槽，向貯液槽中加入相變材料，并壓上壓板；將所述的貯液槽放入一真空倉，將真空倉密閉，并將真空倉抽真空；升高真空倉溫度，使真空倉內的溫度高于相變材料的熔點，將相變材料融化；停止抽真空并開啟真空倉閥門，相變材料會在外界大氣壓的作用下進入真空纖維的內部，并在中空纖維內孔的毛細作用下固定；將灌滿相變材料的中空纖維取出，除去表面粘附的相變材料，即可得到具有溫控作用的相變纖維。本發(fā)明的優(yōu)點是：把相變材料直接灌入到中空纖維內部，通過中空纖維內孔的毛細作用固定相變材料，比微膠囊法工藝簡單，成本低，相變材料的有效含量高，可以大幅度提高調溫效果。
【專利說明】一種相變纖維的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及相變纖維的制備方法，特別是用于制鞋和服裝布料的相變纖維，屬于相變儲熱材料領域。
【背景技術】
[0002]相變纖維是將相變材料技術與纖維制造技術相結合的一類新型功能性產品，具有雙向溫度調節(jié)作用。當外界環(huán)境溫度升高時，纖維中包含的相變材料發(fā)生相變，從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，吸收熱量儲存于纖維內部；當外界環(huán)境溫度降低時，相變材料從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，釋放出儲存的熱量，保持體表溫度，使人體處于一種舒適的狀態(tài)。
[0003]相變纖維紡織品的調溫機理與傳統(tǒng)保溫衣物不同，傳統(tǒng)衣物主要是利用空氣熱傳導率極小的特點，采用提高織物內部靜止空氣的方法來避免熱量散失，其絕熱效果主要取決于織物的厚度和密度，保溫效果會受到外界壓力和水分的影響，相變纖維紡織品利用其自身相變過程中相變材料吸收或釋放的熱量使溫度保持恒定的過程是調節(jié)熱，而不是隔絕熱，體現(xiàn)在當環(huán)境突變時，紡織品在一定時間內可以保持人體與紡織品這一微小氣候內的溫度基本恒定，從而可以防止熱應激，在外界環(huán)境條件變化時滿足人體舒適性的需要。
[0004]相變纖維的加工方法主要有:中空纖維浸潰法、熔融復合紡絲法、涂層法、微膠囊復合紡絲法和高分子接枝改性法。這些方法都存在有一定的局限性。中空纖維浸潰法是將中空纖維浸潰于相變材料溶液中，使中空部分充滿相變材料，再將纖維兩端封閉，缺點是中空纖維浸潰法存在封端困難，且要求中空纖維內徑較大，相變物質殘留于纖維表面，故易于滲出和洗出；熔融復合紡絲法存在低溫相變物質的熔融粘度低，無可紡性，單純將相變物質用于熔融復合紡絲很困難，加入增塑劑后可以用于紡絲但條件苛刻操作復雜；涂層法是把相變物質固定到織物上的簡便易行的方法，但會影響紡織品的透氣性；微膠囊復合紡絲法是將一定量的相變材料微膠囊添加到紡絲液中，通過噴絲板擠出制成纖維，此方法成本偏高相變材料的有效含量低；高分子接枝改性法也存在操作復雜，相變材料有效含量低的缺點。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服上述幾種方法的缺點，用真空輔助的方法，將相變材料灌注到中空纖維內部，提供一種制作具有相變功能的纖維的方法。
[0006]本發(fā)明的技術方案是:一種相變纖維的制備方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0007](I)將中空纖維放入貯液槽，向貯液槽中加入相變材料，并壓上壓板C ；
[0008](2)將所述的貯液槽放入一真空倉，將真空倉密閉，并將真空倉抽真空；
[0009](3)升高真空倉溫度，使真空倉內的溫度高于相變材料的熔點,將相變材料融化；
[0010](4)停止抽真空并開啟真空倉閥門，相變材料會在外界大氣壓的作用下進入真空纖維的內部，并在中空纖維內孔的毛細作用下固定；
[0011](5)將灌滿相變材料的中空纖維取出，除去表面粘附的相變材料，即可得到具有溫控作用的相變纖維。
[0012]所述的相變材料為石蠟類物質，該石蠟類物質的熔點范圍在10?35°C之間。
[0013]所述的中空纖維長度范圍為30?150mm，線密度范圍在3.0?8.5dtex之間。
[0014]使用此方法制作的相變纖維中的有效相變材料含量高達30%。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點是:把相變材料直接灌入到中空纖維內部,通過中空纖維內孔的毛細作用固定相變材料，比微膠囊法工藝簡單，成本低，相變材料的有效含量高，可以大幅度提高調溫效果。他不需要其他能源，也無排放物，是一種“綠色”能源，可廣泛用于制鞋、月艮裝、汽車內飾等。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明制得的相變纖維的示差掃描量熱法(DSC)測試結果；橫坐標為溫度軸，縱坐標為功率軸，圖中上面的曲線為相變纖維在不同溫度下的放熱量，下面的曲線為吸熱量。此圖表示相變纖維的吸熱峰值溫度為32.5°C，吸熱量為107.85J / g，放熱峰值溫度為 21.85°C，放熱量為 108.19J / g。
[0017]圖2、3、4為相變纖維的顯微鏡照片顯示中空纖維內充滿相變材料的狀態(tài)，從圖中可以看出中空纖維內部已經充滿了相變材料，且空隙比較小。
[0018]圖5為本發(fā)明制備裝置的結構示意圖，圖中的4為中空纖維，5為液態(tài)相變材料?！揪唧w實施方式】
[0019]參見圖5，本發(fā)明的一個具體工藝流程是，將6.67dtex X 64mm的中空纖維4放入貯液槽2，向貯液槽2中加入熔點為32°C的石蠟相變材料5，并壓上壓板3 ;將貯液槽2放入真空倉I，然后將真空倉I密閉，并將真空倉I抽真空；在真空度達到-0.09MPa后停止抽真空，并升高真空倉溫度至65°C ;待相變材料5完全融化以后，確保中空纖維4全部浸入相變材料5的液面以下，打開真空倉I的閥門，使空氣進入真空倉I，相變材料5在外界大氣壓的作用下進入中空纖維4的內部，并在中空纖維4內孔的毛細作用下固定；將充滿相變材料5的中空纖維4取出，除去表面粘附的相變材料5，即可得到具有溫控作用的相變纖維。
[0020]所述的相變材料5為石蠟類物質，該石蠟類物質的熔點范圍在10?35°C之間。
[0021]所述的中空纖維4長度范圍為30?150mm，線密度范圍在3.0?8.5dtex之間。
[0022]使用此方法制作的相變纖維中的有效相變材料含量高達30%。
[0023]對本發(fā)明制備的相變纖維進行了示差掃描量熱法(DSC)測試，測試結果參見圖1。
[0024]本發(fā)明制備的相變纖維在顯微鏡下的圖片參見圖2、3(800X)，4(400X)。
【權利要求】
1.一種相變纖維的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)將中空纖維放入貯液槽，向貯液槽中加入相變材料，并壓上壓板； (2)將所述的貯液槽放入一真空倉，將真空倉密閉，并將真空倉抽真空； (3)升高真空倉溫度，使真空倉內的溫度高于相變材料的熔點，將相變材料融化； (4)停止抽真空并開啟真空倉閥門，相變材料會在外界大氣壓的作用下進入真空纖維的內部，并在中空纖維內孔的毛細作用下固定； (5)將灌滿相變材料的中空纖維取出，除去表面粘附的相變材料，即可得到具有溫控作用的相變纖維。
2.根據(jù)權利要求1所述的相變纖維的制備方法，其特征在于，所述的相變材料為石蠟類物質，該石蠟類物質的熔點范圍在10?35°C之間。
3.根據(jù)權利要求1所述的相變纖維的制備方法，其特征在于，所述的中空纖維長度范圍為30?150mm，線密度范圍在3.0?8.5dtex之間。
4.根據(jù)權利要求1所述的相變纖維的制備方法，其特征在于，使用此方法制作的相變纖維中的有效相變材料含量高達30 %。
【文檔編號】D06M13/02GK103710964SQ201310694807
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權日:2013年12月18日
【發(fā)明者】石飛 申請人:中國皮革和制鞋工業(yè)研究院