CN101845683B - 一种储热调温纤维 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种储热调温纤维。该纤维以聚合物型相变材料为芯成分或岛成分，以成纤聚合物为皮成分或海成分，芯或岛成分在纤维中的质量百分含量为20～60％，皮或海成分在纤维中的质量百分含量为80～40％，经熔融复合纺丝方法制成；聚合物型相变材料包括丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、衣康酸单、双烷基酯的均聚物或共聚物、或者所述均聚物的共混物，且聚合物型相变材料以共价键把因可发生固-液、液-固相转变而具有储能作用的正烷基固定在聚合物的主链上；成纤聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、共聚酰胺、共聚酯和共聚丙烯腈中的至少一种；该纤维以甲苯为溶剂经索氏提取器处理2小时后，纤维的重量损失不超过5％。
Description
技术领域
本发明涉及功能性纤维技术，具体说是一种具有热能吸收、存储和释放功能的储热调温纤维。
背景技术
服装的舒适性是服装应具备的重要功能之一。如果服装或纺织品能够根据环境温度变化自动吸收或放出热量，无疑将大幅度提高服装或纺织品的舒适性。具有储热调温功能的纺织品的研究始于20世纪80年代末，通过将相变材料植入或涂覆在纤维表面，得到了具有热能吸收、储存功能的纤维。一般，相变材料多为低分子化合物，如无机盐、正烷烃、高级脂肪醇、高级脂肪酸或高级脂肪酯等。这些材料处于液态时，非常容易流动，不但保形性差，而且容易造成损失或污染，相态的变化使其必须封存在容器中，或与其他吸附支撑材料混合获得相对固定的形状后才能使用。目前已知的聚合物型相变材料主要是脂肪族聚醚，如聚乙二醇和聚丁二醇等，脂肪族聚酯，如聚己二酸乙二醇酯、聚戊二酸己二醇酯等，以及聚酯醚，如聚对苯二甲酸乙二醇-聚乙二醇、聚对苯二甲酸丁二醇-聚乙二醇等，分子量不同的脂肪族聚醚熔融温度不同，组成不同的脂肪族聚酯和聚酯醚的熔融温度也不同，可以满足部分使用要求，由于耐热温度较低，其使用范围也受到限制。美国专利US4871615公开了一种将无机水合盐或塑晶材料通过浸渍的方法填充在中空纤维内部，制备具有温度调节功能纤维的方法，但这种纤维既不耐水洗，也不具有耐久性，水合盐中的结晶水会在升、降温过程中蒸发，使纤维失去温度调节作用。又如，美国专利US4756958公开了一种以微胶囊化相变材料为功能性添加物质，与聚合物(溶液)共混后制备储热调温纤维的技术，通过微胶囊囊壁和纤维基材的双层包覆作用降低了相变材料的渗漏，由于需对相变材料进行包囊化，增加了工艺难度，而且众所周知，纺丝过程中的添加剂需要满足特殊的粒度、耐热性或耐溶剂性要求，如粒度一般应小于3μm，甚至应小于1μm，对于熔融纺丝过程，添加剂的耐热温度(相变材料微胶囊失重5％的温度)应达到230℃甚至以上；对于溶液纺丝过程，添加剂-相变材料微胶囊应对所用的有机溶剂或无机溶剂保持稳定，这大大限制了技术的应用范围。再如，申请人在印度纤维与纺织研究杂志(Indian Journal of Fibre & Textile Research，2003，28(3)：265-269)报道了以正烷烃与聚乙烯及乙丙胶混合后作为纤维的芯成分，以聚丙烯为纤维的皮成分，熔融复合纺丝制备储热调温纤维的技术，由于正烷烃(结构式：n-CnH2n+2，n＝14～40)属于小分子化合物，其以共混物形式存在于纤维芯成分中，使用中容易发生迁移。还如，申请人的中国发明专利申请CN1165877A公开了一种采用脂肪族聚醚、脂肪族聚酯、聚酯醚等聚合物作为纤维的芯或岛成分的主成分，以成纤聚合物为皮成分或海成分，经熔融复合纺丝制取具有储热调温功能纤维的方法；该类方法不但大大降低了工艺难度，而且使高效率地生产储热调温纤维成为可能。但由于脂肪族聚醚、脂肪族聚酯和聚酯醚的相变性能源自聚合物主链的结晶和熔融过程，处于熔融状态时也发生流动，其种类较少，且聚醚和脂肪族聚酯及聚酯醚的热焓较小、耐热稳定性较差，难以制得性能优良的储热调温纤维。
发明内容
为克服现有技术存在的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种储热调温纤维，该储热调温纤维选材范围更为广泛，产品渗漏更低，耐热稳定性更优，制备方法适用于工业化实施。
本发明解决所述技术问题的技术方案是：设计一种储热调温纤维，该纤维以聚合物型相变材料为芯成分或岛成分，以成纤聚合物为皮成分或海成分，经熔融复合纺丝方法制成；所述的聚合物型相变材料包括丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、衣康酸单、双烷基酯的均聚物或共聚物、或者所述均聚物的共混物，且聚合物型相变材料以共价键把因可发生固-液、液-固相转变而具有储能作用的正烷基固定在聚合物的主链上；所述的成纤聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、共聚酰胺、共聚酯和共聚丙烯腈中的至少一种；该纤维以甲苯为溶剂经索氏提取器处理2小时后，纤维的重量损失不超过5％。
与现有技术相比，本发明设计的储热调温纤维，由于所述聚合物型相变材料的支链-正烷基像正烷烃一样可以发生固-液和液-固相变，从而吸收或放出热量，而正烷基发生相变过程中主链-聚丙烯酸或聚衣康酸将正烷基固定，使其不能像小分子相变材料一样发生流动，也就是说(甲基)丙烯酸烷基酯、衣康酸单、双烷基酯的均聚物、共聚物分子的主链保证了即使可结晶的正烷基支链处于熔融状态，也不至于发生迁移或渗漏，共价键将具有储能作用的正烷基固定在聚(甲基)丙烯酸或聚衣康酸分子链上，相变材料不会或很少会从纤维内部逸出，因此产品纤维渗漏更低，热稳定性更好，具有良好的使用性能，也因此使本发明的储热调温纤维与已有技术中将常规聚合物与小分子相变材料共混后制备的调温纤维有本质的区别。
具体实施方式
下面结合实施例进一步叙述本发明：
本发明设计的储热调温纤维(简称纤维)以聚合物型相变材料为芯成分或岛成分，以成纤聚合物为皮成分或海成分，经熔融复合纺丝方法制成；所述的聚合物型相变材料包括：丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、衣康酸单、双烷基酯的均聚物或共聚物、或者所述均聚物的共混物，且聚合物型相变材料以共价键把因可发生固-液、液-固相转变而具有储能作用的正烷基固定在聚合物的主链上。
本发明的储热调温纤维的芯或岛成分在纤维中的质量百分含量为20～60％，皮或海成分在纤维中的质量百分含量为80～40％，芯或岛成分与皮或海成分的质量百分含量之和为100％。纤维的芯或岛成分在纤维中的质量百分含量低于20％时，虽然纺丝过程容易实现，但制成的纤维的储热量较低，储热调温功效较差，而质量百分含量高于60％时，难以稳定地实现纺丝过程。
试验表明，所述共聚物中两种丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯的摩尔比为20∶80～80∶20，共聚物中两种衣康酸单、双烷基酯的摩尔比为20∶80～80∶20时，或共聚物中一种丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯与一种衣康酸单、双烷基酯的摩尔比为20∶80～80∶20时，或者共混物中的两种均聚物质量比为20∶80～80∶20时，产品功能效果较好。所述的成纤聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、共聚酰胺、共聚酯和共聚丙烯腈中的至少一种。
本发明纤维所述甲基丙烯酸烷基酯(通式为CH2＝CH(CH3)-COOCmH2m+1，其中m＝14～30)和丙烯酸烷基酯(通式为CH2＝CH2-COOCnH2n+1其中，n＝14～30)，为叙述简便，以(甲基)丙烯酸烷基酯来表示。所述衣康酸单、双烷基酯的通式为CH2＝C(COOR1)CH2COOR2(其中，R1＝-H，-CH3或-CpH2p+1，p＝14～30，R2＝-CpH2p+1，p＝14～30)。研究表明，所述(甲基)丙烯酸烷基酯和衣康酸单、双烷基酯中的正烷基中碳原子数为14～30时，纤维的功能效果较理想。正烷基中碳原子数为13以下的(甲基)丙烯酸烷基酯或衣康酸单、双烷基酯，在室温下一般为液态，其聚合物也是液态，难以发挥相变储能作用；相反，对于正烷基中碳原子数在31以上的(甲基)丙烯酸烷基酯和衣康酸单、双烷基酯，在室温下一般为固态，其聚合物也处于固态，同样难以发挥相变储能作用。
所述(甲基)丙烯酸烷基酯的均聚物或衣康酸单、双烷基酯的均聚物，两种(甲基)丙烯酸烷基酯的共聚物或两种衣康酸单、双烷基酯的共聚物，或者一种(甲基)丙烯酸烷基酯与一种衣康酸单、双烷基酯所述比例的共聚物可采用自由基聚合反应、原子转移自由基聚合反应等方法来制备。由于存在自动加速反应现象，反应一般在常规溶剂中进行，以使反应过程更稳定。反应结束后，在(甲基)丙烯酸烷基酯、衣康酸单、双烷基酯的均聚物或共聚物溶液加入常规沉淀剂，使均聚物或共聚物沉淀，经洗涤、过滤、干燥，即得到制备本发明储热调温纤维的原料。
所述的芯或岛成分使用的聚合物型相变材料可以是一种(甲基)丙烯酸烷基酯的均聚物或衣康酸单、双烷基酯的均聚物，也可以是两种(甲基)丙烯酸烷基酯或衣康酸单、双烷基酯所述比例的共聚物，或者是一种(甲基)丙烯酸烷基酯与一种衣康酸单、双烷基酯所述比例的共聚物，但共聚物中任意一种(甲基)丙烯酸烷基酯或衣康酸单、双烷基酯的摩尔含量不低于20％；还可以是两种聚(甲基)丙烯酸烷基酯、或者聚衣康酸单、双烷基酯均聚物的混合物，混合质量比为20∶80～80∶20，也即混合物中任意一种聚(甲基)丙烯酸烷基酯或聚衣康酸单、双烷基酯的质量百分含量均不低于20％，且所有聚(甲基)丙烯酸烷基酯或聚衣康酸单、双烷基酯的质量百分含量之和为100％。在选用两种聚(甲基)丙烯酸烷基酯或聚衣康酸单、双烷基酯均聚物的混合物作为纤维的芯或岛成分时，还应当注意使一种聚合物型相变材料的放热温度与另一种聚合物型相变材料的吸热温度不重叠或不一致，以免使储热功能消失，或吸热、放热温度发生变化。
选用两种(甲基)丙烯酸烷基酯摩尔比为20∶80～80∶20的共聚物、两种衣康酸单、双烷基酯摩尔比为20∶80～80∶20的共聚物、或者一种(甲基)丙烯酸烷基酯与一种衣康酸单、双烷基酯摩尔比为20∶80～80∶20的共聚物单体共聚制备聚合物型相变材料，可以制备出相变温度连续变化的一系列聚合物型相变材料，同时解决均聚物相变温度相对固定，有时难以满足使用要求的问题。研究表明，共聚物中的某一种单体的摩尔含量低于20％时，所得到的共聚物性能与摩尔含量高的另一种单体的均聚物差异不大，失去共聚改性的意义，因此一般不建议采用。
虽然采用三种以上的(甲基)丙烯酸烷基酯的共聚物、三种以上的衣康酸单、双烷基酯的共聚物、或者二种以上的(甲基)丙烯酸烷基酯与二种以上的衣康酸单、双烷基酯的共聚物也可用于本发明纤维原料，但一般由于三种以上(甲基)丙烯酸烷基酯、衣康酸单、双烷基酯单体的共聚物结晶度较低，共聚物的热焓值较小，影响使用效果，因此一般也不建议采用。
本发明中用作纤维芯或岛成分的(甲基)丙烯酸烷基酯、衣康酸单、双烷基酯的均聚物或共聚物、或者所述均聚物的混合物，其平均聚合度(聚合物或共聚物分子链上的重复单元数)一般控制在5～500之间。平均聚合度低于5，均聚物或共聚物的性质与单体相似，在均聚物或共聚物的支链-正烷基处于液态时，容易发生迁移，造成聚合物型相变材料泄漏；反之，平均聚合度大于500，则容易造成均聚物或共聚物粘度过大，使纺丝熔体输送困难。
本发明纤维的皮或海成分的成纤聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、共聚酰胺、共聚酯和共聚丙烯腈等中的至少一种。做出这样的选择的原因是这些聚合物的熔融温度在250℃以下，甚至在230℃以下，使纺丝过程得以在相对较低的温度下进行，不会因纺丝温度过高，造成所述聚合物型相变材料发生分解。
本发明纤维的制备方法采用了熔融复合纺丝方法。这种方法可以很好地把作为芯或岛成分的聚合物型相变材料包覆在纤维内部，从而有效地防止了聚合物型相变材料在使用过程中的渗漏或泄漏，提高了产品功能的稳定性。试验表明，本发明纤维在以甲苯为溶剂经索氏提取器处理2小时后，纤维的重量损失不超过5％，具有良好的耐渗漏功能稳定性。
本发明纤维的制备方法基本同于现有技术，主要包含下述步骤：
(1)采用共知技术将自行合成或市场购买的所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯或聚衣康酸单、双烷基酯的均聚物、共聚物，或质量比为20～80∶80～20的均聚物共混物经干燥除去其中的水分，使含水率达到50～150ppm；
(2)采用公知技术将所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯或聚衣康酸单、双烷基酯的均聚物、共聚物或均聚物共混物熔融后输送到纤维的芯或岛成分计量泵中，控制纤维的芯或岛成分的质量百分含量为20～70％；
(3)采用公知技术将所述成纤聚合物经干燥除去水分，使含水率达到50～150ppm；
(4)采用公知技术将成纤聚合物熔融后输送到纤维的皮或海成分计量泵中，纤维的皮或海成分的质量百分含量为80～30％；
(5)将芯或岛成分及皮或海成分通过皮芯型复合喷丝板或海岛型复合喷丝板挤出形成纺丝细流；
(6)采用公知技术对形成的纺丝细流进行冷却、牵伸、加捻、加弹、上油、定型、卷曲、切断等工艺处理，制成不同规格的储热调温纤维短纤维或长丝。
(7)将步骤(6)制成的纤维，采用常规或非常规工艺，单独或与天然纤维或化学纤维混纺加工成储热调温织物，用于服装、床上用品、鞋衬、袜子及保温隔热材料等。这种织物在环境温度高于纤维芯或岛成分中(甲基)丙烯酸烷基酯或衣康酸单、双烷基酯的均聚物或共聚物、或者均聚物的共混物的熔融温度时，吸收热量，发生固-液相转变，从而维持织物内部温度基本不变；相反，在环境温度降低至低于纤维芯或岛中聚(甲基)丙烯酸烷基酯或聚衣康酸单、双烷基酯的均聚物或共聚物、或者均聚物的共混物的结晶温度时，发生液-固相转变，放出热量，从而维持织物内部温度基本不变，可显著改善织物的服用舒适性。
本发明储热调温纤维性能的表征，除特别标明的以外，均使用下面的设备和方法：采用NETZSCH DSC 200F3，氮气保护下，测试10℃/min升温过程的DSC扫描曲线，测试-10℃/min降温过程的DSC扫描曲线，得到纤维的吸、放热性能和吸、放热量。采用NETZSCH STA409PC/PG TG-DTA以10℃/min升温测得纤维在空气中的热分解温度；以丁酮为抽提介质，采用索氏提取器在80℃下抽提或处理本发明的储热调温纤维2小时后，干燥至恒重，然后测试抽提前后纤维重量的变化；以环己烷为抽提介质，采用索氏提取器在80℃下抽提2小时后，干燥至恒重，然后测试抽提前后纤维重量的变化。
本发明未述及之处适用于现有技术。
下面给出本发明的具体实施例：实施例仅是为了进一步详细叙述本说明，并不限制本发明的权利要求。
实施例1
以摩尔比为1∶4的丙烯酸十四烷酯与丙烯酸十六烷酯的无规共聚物(平均聚合度5)作为纤维的芯成分，聚己内酰胺(特性粘度0.73)为纤维的皮成分，两种成分均干燥至水分含量低于100ppm后，控制芯、皮重量比为2∶3，250℃下熔融复合纺丝制成初生丝，进一步加工成弹力丝；成品纤维的纤度为150dtex/78f，拉伸断裂强度3.1cN/dtex，断裂伸长率42％。
该纤维的吸热温度为32℃，吸热量55J/g，放热温度为23℃，放热量为59J/g，耐热温度273℃，采用甲苯为溶剂索氏提取器抽提或处理后，纤维的重量损失为4％。
实施例2
以摩尔比为4∶1的丙烯酸十四烷酯与丙烯酸十六烷酯的无规共聚物(平均聚合度102)作为纤维的岛成分，聚丙烯(熔融指数28g/10min)为纤维的海成分，两种成分均干燥至水分含量低于100ppm后，控制岛、海重量比为2∶3，230℃下熔融复合纺丝制成初生丝，进一步集束、牵伸、卷曲、干燥定型、切断，制成短纤维，成品纤维的纤度为2.1dtex，拉伸断裂强度3.3cN/dtex，断裂伸长率38％。
该纤维的吸热温度为26℃，吸热量45J/g，放热温度为18℃，放热量为49J/g，耐热温度258℃，采用甲苯为溶剂索氏提取器抽提后，纤维的重量损失为4％。
实施例3
以聚甲基丙烯酸二十二烷酯(平均聚合度308)作为纤维的芯成分，摩尔组成为85∶15的丙烯腈-丙烯酸甲酯无规共聚物(数均分子量125000，熔点178℃)为纤维的皮成分，两种成分均干燥至水分含量低于50ppm后，控制芯、皮重量比为1∶1，200℃熔融复合纺丝制成初生丝，进一步加工成弹力丝，成品纤维的纤度为83dtex/36f，拉伸断裂强度3.2cN/dtex，断裂伸长率31％。
该纤维的吸热温度为46℃，吸热量68J/g，放热温度为38℃，放热量为67J/g，耐热温度265℃，采用甲苯为溶剂索氏提取器抽提后，纤维的重量损失为4％
实施例4
以聚甲基丙烯酸十八烷酯(平均聚合度120)作为纤维的岛成分，聚对苯二甲酸乙二醇酯-聚乙二醇共聚酯(特性粘度0.68，熔点235℃)为纤维的海成分，两种成分均干燥至水分含量低于100ppm后，控制岛、海重量比为3∶2，250℃熔融复合纺丝制成初生丝，进一步加工成弹力丝，成品纤维的纤度为85dtex/36f，拉伸断裂强度3.2cN/dtex，断裂伸长率35％。
该纤维的吸热温度为36℃，吸热量63J/g，放热温度为27℃，放热量为67J/g，耐热温度271℃，采用甲苯为溶剂索氏提取器抽提后，纤维的重量损失为4％。
实施例5
以摩尔比为1∶1的丙烯酸正十六烷酯-衣康酸甲酯十六酯共聚物(R1＝-CH3，R2＝-C16H33，平均聚合度500)作为纤维的芯成分，聚己内酰胺(特性粘度0.73)为纤维的皮成分，两种成分均干燥至水分含量低于100ppm后，控制芯、皮重量比为3∶2，250℃熔融复合纺丝制成初生丝，进一步加工成弹力丝，成品纤维的纤度为85dtex/36f，拉伸断裂强度3.60cN/dtex，断裂伸长率38％。
该纤维的吸热温度为36℃，吸热量73J/g，放热温度为27℃，放热量为75J/g，耐热温度276℃，采用甲苯为溶剂索氏提取器抽提后，纤维的重量损失为5％。
实施例6
以聚丙烯酸十六烷酯(平均聚合度499)和聚甲基丙烯酸十八烷酯(平均聚合度120)以1∶1的重量比混合物作为纤维的芯成分，聚己内酰胺(特性粘度0.73)为纤维的皮成分，两种成分均干燥至水分含量低于100ppm后，控制芯、皮重量比为3∶2，250℃熔融复合纺丝制成初生丝，进一步加工成弹力丝，成品纤维的纤度为85dtex/36f，拉伸断裂强度3.60cN/dtex，断裂伸长率38％。
该纤维的吸热温度为36℃，吸热量71J/g，放热温度为27℃，放热量为73J/g，耐热温度273℃，采用甲苯为溶剂索氏提取器抽提后，纤维的重量损失为2％。
实施例7
以聚衣康酸甲酯十八酯(R1＝-CH3，R2＝-C18H37，平均聚合度20)作为纤维的岛成分，聚己内酰胺(特性粘度0.73)为纤维的海成分，两种成分均干燥至水分含量低于100ppm后，控制岛、海重量比为1∶1，270℃熔融复合纺丝制成初生丝，进一步加工成弹力丝，成品纤维的纤度为78dtex/36f，拉伸断裂强度3.5cN/dtex，断裂伸长率33％。
该纤维的吸热温度为31℃，吸热量81J/g，放热温度为28℃，放热量为87J/g，耐热温度275℃，采用甲苯为溶剂索氏提取器抽提后，纤维的重量损失为3％。
实施例8
以重量比为1∶4的聚甲基丙烯酸十六烷酯(平均聚合度100)和聚衣康酸双十八酯(R1＝-C18H37，R2＝-C18H37，平均聚合度80)的混合物作为纤维的岛成分，聚对苯二甲酸乙二醇酯-聚乙二醇共聚酯(特性粘度0.68，熔点235℃)为纤维的海成分，两种成分均干燥至水分含量低于100ppm后，控制岛、海重量比为3∶2，250℃熔融复合纺丝制成初生丝，进一步集束、牵伸、卷曲、干燥、切断为短纤维，短纤维的纤度为3.2dtex，拉伸断裂强度3.4cN/dtex，断裂伸长率35％。该纤维的吸热温度为32℃，吸热量66J/g，放热温度为27℃，放热量为69J/g，耐热温度270℃，采用甲苯为溶剂索氏提取器抽提后，纤维的重量损失为3％。
实施例9
以摩尔比为4∶1的聚甲基丙烯酸十四烷酯-衣康酸双十六酯(R1＝-C16H33，R2＝-C16H33)无规共聚物(平均聚合度95)作为纤维的芯成分，聚己内酰胺(特性粘度0.73)为纤维的皮成分，两种成分均干燥至水分含量低于100ppm后，控制芯、皮重量比为1∶1，270℃熔融复合纺丝制成初生丝，进一步加工成弹力丝，成品纤维的纤度为81dtex/36f，拉伸断裂强度3.7cN/dtex，断裂伸长率31％。
该纤维的吸热温度为27℃，吸热量72J/g，放热温度为24℃，放热量为75J/g，耐热温度277℃，采用甲苯为溶剂索氏提取器抽提后，纤维的重量损失为3％。
实施例10
以摩尔比为1∶4的丙烯酸十四烷酯与衣康酸双十四烷酯(R1＝-C14H29，R2＝-C14H29)的无规共聚物(平均聚合度78)作为纤维的芯成分，聚己内酰胺(特性粘度0.72)为纤维的皮成分，两种成分均干燥至水分含量低于100ppm后，控制芯、皮重量比为2∶3，250℃熔融复合纺丝制成初生丝，进一步加工成弹力丝，成品纤维的纤度为121dtex/78f，拉伸断裂强度3.0cN/dtex，断裂伸长率32％。
该纤维的吸热温度为-22℃，吸热量52J/g，放热温度为-26℃，放热量为53J/g，耐热温度271℃，采用甲苯为溶剂索氏提取器抽提后，纤维的重量损失为4％。
实施例11
以重量比为1∶1的聚丙烯酸三十烷酯(平均聚合度380)和聚衣康酸双三十酯(R1＝-C30H61，R2＝-C30H61，平均聚合度80)的混合物作为纤维的芯成分，聚己内酰胺(特性粘度0.68，熔点215℃)为纤维的皮成分，两种成分均干燥至水分含量低于100ppm后，控制芯、皮重量比为2∶3，250℃熔融复合纺丝制成初生丝，进一步集束、牵伸、卷曲、干燥、切断为短纤维，短纤维的纤度为3.2dtex，拉伸断裂强度3.3cN/dtex，断裂伸长率39％。
该纤维的吸热温度为112℃，吸热量68J/g，放热温度为105℃，放热量为71J/g，耐热温度274℃，采用甲苯为溶剂索氏提取器抽提后，纤维的重量损失为2％。用作保温材料效果良好。
比较例1
以正二十烷为纤维的芯成分，以等规聚丙烯(天津石化T30S型)为纤维的皮成分，芯、皮重量比为2∶3，250℃熔融复合纺丝，正二十烷在纺丝过程中发生汽化，并从纤维中严重泄漏，初生纤维难以卷绕。
比较例2
以高密度聚乙烯(抚顺石化2911H型)与正二十烷以1∶4的重量比混合后作为纤维的芯成分，等规聚丙烯(金山石化3700C型)为纤维的皮成分，芯、皮重量比为1∶1，200℃熔融复合纺丝制成初生丝，进一步加工成短纤维，单纤维的纤度为2.8dtex，拉伸断裂强度2.8cN/dtex，断裂伸长率47％。
该纤维的吸热温度为38℃，吸热量43J/g，放热温度为31℃，放热量为45J/g，耐热温度为235℃，以环己烷为溶剂索氏提取器抽提后，纤维的重量损失为25％，纤维的使用稳定性较差。
Claims (5)
1.一种储热调温纤维，该纤维以聚合物型相变材料为芯成分或岛成分，以成纤聚合物为皮成分或海成分，所述芯或岛成分在纤维中的质量百分含量为20～60％，皮或海成分在纤维中的质量百分含量为80～40％，经熔融复合纺丝方法制成；所述的聚合物型相变材料包括丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、衣康酸单、双烷基酯的均聚物或共聚物、或者所述均聚物的共混物，且聚合物型相变材料以共价键把因可发生固-液、液-固相转变而具有储能作用的正烷基固定在聚合物的主链上；所述的成纤聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、共聚酰胺、共聚酯和共聚丙烯腈中的至少一种；该纤维以甲苯为溶剂经索氏提取器处理2小时后，纤维的重量损失不超过5％。
2.根据权利要求1所述的储热调温纤维，其特征在于所述共聚物中两种丙烯酸烷基酯、或者两种甲基丙烯酸烷基酯的摩尔比为20∶80～80∶20，共聚物中两种衣康酸单、双烷基酯的摩尔比为20∶80～80∶20；共聚物中一种丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯与一种衣康酸单、双烷基酯的摩尔比为20∶80～80∶20；共混物中的两种均聚物的质量比为20∶80～80∶20。
3.根据权利要求1所述的储热调温纤维，其特征在于所述的丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯和衣康酸单、双烷基酯中的正烷基中碳原子数为14～30。
4.根据权利要求1所述的储热调温纤维，其特征在于所述聚合物型相变材料的平均聚合度控制在5～500。
5.根据权利要求2所述的储热调温纤维，其特征在于所述聚合物型相变材料选用两种时，应使一种聚合物型相变材料的放热温度与另一种聚合物型相变材料的吸热温度不重叠。
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