CN102330166A - 一种调温纤维及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种调温纤维及其制备方法，所述的调温纤维的原料中含有聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷相变微胶囊，所述的聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷相变微胶囊的相变温度为10～40℃，相变焓为100～180J/g。制备所述的调温纤维的方法，将聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷相变微胶囊与粘胶溶液混合后经喷丝压入凝固浴纺丝成型，并经湿热拉伸定型、精练处理、烘干后得到调温纤维。
Description
技术领域
本发明属于纺织领域，且特别涉及一种功能型纤维。
背景技术
空调纤维即为Outlast纤维，其技术是美国太空总署为登月计划而研发的。目的是为了宇航员制作登月服装，包括手套、袜子、内衣等，后来发展到用于普通服装，特别是户外服装，包括滑雪衫、裤、毛衣等。Outlast空调纤维是一种新型"智能"纤维，于1988年开发成功，1994年首次用于商业用途，1997年在户外服装中使用，现在已广泛用于时装和床上用品。
Outlast纤维温度调节原理： Outlast纤维技术关键是使用微胶囊包裹的热敏相变材料，这种材料具有能以潜热的形式，吸收储存和释放热量的功能。其在温度变化中，可以固态液态互相转化，从中达到吸热、放热的效果。在Outlast纤维中的微胶囊热敏相变材料为碳氢化腊（HYDROCARBONWAX）能对外界环境温度的变化在皮肤上相应的反应，对温度变化有缓冲作用。
Outlast空调纤维调节温度的特点：空调纤维制成的服装，由于存在于成千上百万个具有能量转换功能的相变材料，不间断地吸收和释放能量来调节温度，因此其服装能保持在一个舒适的温度范围，故用空调纤维可制得冬暖夏凉的服装。
目前人们应用的相变储能纤维大都是将热敏相变材料通过浸渍的方法使其附着于纤维或织物的表面，使材料在发生相变时，吸收或放出大量的热量，使纤维具有能量贮存和温度控制等功能，因此采用相变储能纤维制备的服装等产品具有较好的热稳定性。但是采用浸渍法处理，相变材料容易流失，所以持久性不够。
发明内容
本发明为了克服现有的调温纤维相变材料易流失，持久性不够的缺陷，本发明提供了一种调温纤维及其制备方法，采用纳米调温胶囊加入纺丝液中直接纺丝，耐洗性大大提高。
本发明的技术方案为：一种调温纤维，所述的调温纤维的原料中含有聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷相变微胶囊，所述的聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷相变微胶囊的相变温度为10～40℃，相变焓为100～180J/g。
制备所述的调温纤维的方法，将聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷相变微胶囊与粘胶溶液混合后经喷丝压入凝固浴纺丝成型，并经湿热拉伸定型、精练处理、烘干后得到调温纤维。
所述的聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷微胶囊的制备方法为：采用甲苯-2，-4-二异氰酸酯和1,6-己二胺经界面聚合法合成十六烷微胶囊的内层壁材，再采用蜜胺树脂预聚体经原位聚合法合成十六烷微胶囊的外层壁材。
聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷微胶囊的具体制备过程如下：
第一步，将1质量份的正十六烷、0.15质量份的甲苯-2,4-二异氰酸酯充分混合均匀后加入到含有0.05质量份的十二烷基硫酸钠和0.05质量份的聚乙二醇壬基苯基醚的水中，超声乳化得到乳液；
第二步，将0.2质量份的1,6-己二胺配制成10%wt的水溶液后滴加入第一步得到的乳液中70℃反应得到具有单层聚脲壳材的十六烷微胶囊悬乳液；
第三步，将蜜胺树脂预聚体滴加入第二步得到的具有单层聚脲壳材的十六烷微胶囊悬乳液中，调节pH值为5.5，反应2h后，抽滤、洗涤、干燥得到聚脲-蜜胺树脂双层壁材十六烷微胶囊。
所述的聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷微胶囊与粘胶溶液的质量比为1~10:100。
所述的聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷微胶囊与粘胶溶液中还添加有占聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷微胶囊质量4~6%的质量百分比浓度为5%的羟甲基纤维素水溶液。
有益效果
1. 本发明的调温纤维采用纳米聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷微胶囊和纺丝液一起纺丝，得到的面料耐洗性大大提高，调温效果好。
2. 加入羟甲基纤维素水溶液使纺丝溶液性质更稳定。
3. 纤维综合性能好。
具体实施方式
下面对本发明进行进一步的说明。
一种调温纤维，所述的调温纤维的原料中含有聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷相变微胶囊，所述的聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷相变微胶囊的相变温度为10～40℃，相变焓为100～180J/g。
制备所述的调温纤维的方法，将聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷相变微胶囊与粘胶溶液混合后经喷丝压入凝固浴纺丝成型，并经湿热拉伸定型、精练处理、烘干后得到调温纤维。
所述的聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷微胶囊的制备方法为：采用甲苯-2，-4-二异氰酸酯和1,6-己二胺经界面聚合法合成十六烷微胶囊的内层壁材，再采用蜜胺树脂预聚体经原位聚合法合成十六烷微胶囊的外层壁材。
聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷微胶囊的具体制备过程如下：
第一步，将1质量份的正十六烷、0.15质量份的甲苯-2,4-二异氰酸酯充分混合均匀后加入到含有0.05质量份的十二烷基硫酸钠和0.05质量份的聚乙二醇壬基苯基醚的水中，超声乳化得到乳液；
第二步，将0.2质量份的1,6-己二胺配制成10%wt的水溶液后滴加入第一步得到的乳液中70℃反应得到具有单层聚脲壳材的十六烷微胶囊悬乳液；
第三步，将蜜胺树脂预聚体滴加入第二步得到的具有单层聚脲壳材的十六烷微胶囊悬乳液中，调节pH值为5.5，反应2h后，抽滤、洗涤、干燥得到聚脲-蜜胺树脂双层壁材十六烷微胶囊。
所述的聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷微胶囊与粘胶溶液的质量比为1~10:100。
所述的聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷微胶囊与粘胶溶液中还添加有占聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷微胶囊质量4~6%的质量百分比浓度为5%的羟甲基纤维素水溶液。
所述的蜜胺树脂预聚体为自制，将10g三聚氰胺加入到盛有20g的37%wt的甲醛溶液和40g蒸馏水的三口瓶中，调节pH值为8~9,70℃下反应得到。
实施例1
制备所述的调温纤维的方法，将聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷相变微胶囊与粘胶溶液混合后经喷丝压入凝固浴纺丝成型，并经湿热拉伸定型、精练处理、烘干后得到调温纤维。所述的聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷微胶囊与粘胶溶液的质量比为1:100。
所述的聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷微胶囊的制备方法为：采用甲苯-2，-4-二异氰酸酯和1,6-己二胺经界面聚合法合成十六烷微胶囊的内层壁材，再采用蜜胺树脂预聚体经原位聚合法合成十六烷微胶囊的外层壁材，具体制备过程如下：
第一步，将1质量份的正十六烷、0.15质量份的甲苯-2,4-二异氰酸酯充分混合均匀后加入到含有0.05质量份的十二烷基硫酸钠和0.05质量份的聚乙二醇壬基苯基醚的水中，超声乳化得到乳液；
第二步，将0.2质量份的1,6-己二胺配制成10%wt的水溶液后滴加入第一步得到的乳液中70℃反应得到具有单层聚脲壳材的十六烷微胶囊悬乳液；
第三步，将蜜胺树脂预聚体滴加入第二步得到的具有单层聚脲壳材的十六烷微胶囊悬乳液中，调节pH值为5.5，反应2h后，抽滤、洗涤、干燥得到聚脲-蜜胺树脂双层壁材十六烷微胶囊。
实施例2
制备所述的调温纤维的方法，将聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷相变微胶囊与粘胶溶液混合后经喷丝压入凝固浴纺丝成型，并经湿热拉伸定型、精练处理、烘干后得到调温纤维。所述的聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷微胶囊与粘胶溶液的质量比为10:100。所述的聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷微胶囊与粘胶溶液中还添加有占聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷微胶囊质量6%的质量百分比浓度为5%的羟甲基纤维素水溶液。
所述的聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷微胶囊的制备方法为：采用甲苯-2，-4-二异氰酸酯和1,6-己二胺经界面聚合法合成十六烷微胶囊的内层壁材，再采用蜜胺树脂预聚体经原位聚合法合成十六烷微胶囊的外层壁材，具体制备过程如下：
第一步，将1质量份的正十六烷、0.15质量份的甲苯-2,4-二异氰酸酯充分混合均匀后加入到含有0.05质量份的十二烷基硫酸钠和0.05质量份的聚乙二醇壬基苯基醚的水中，超声乳化得到乳液；
第二步，将0.2质量份的1,6-己二胺配制成10%wt的水溶液后滴加入第一步得到的乳液中70℃反应得到具有单层聚脲壳材的十六烷微胶囊悬乳液；
第三步，将蜜胺树脂预聚体滴加入第二步得到的具有单层聚脲壳材的十六烷微胶囊悬乳液中，调节pH值为5.5，反应2h后，抽滤、洗涤、干燥得到聚脲-蜜胺树脂双层壁材十六烷微胶囊。
实施例3
制备所述的调温纤维的方法，将聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷相变微胶囊与粘胶溶液混合后经喷丝压入凝固浴纺丝成型，并经湿热拉伸定型、精练处理、烘干后得到调温纤维。所述的聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷微胶囊与粘胶溶液的质量比为1~10:100。所述的聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷微胶囊与粘胶溶液中还添加有占聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷微胶囊质量5%的质量百分比浓度为5%的羟甲基纤维素水溶液。
所述的聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷微胶囊的制备方法为：采用甲苯-2，-4-二异氰酸酯和1,6-己二胺经界面聚合法合成十六烷微胶囊的内层壁材，再采用蜜胺树脂预聚体经原位聚合法合成十六烷微胶囊的外层壁材，具体制备过程如下：
第一步，将1质量份的正十六烷、0.15质量份的甲苯-2,4-二异氰酸酯充分混合均匀后加入到含有0.05质量份的十二烷基硫酸钠和0.05质量份的聚乙二醇壬基苯基醚的水中，超声乳化得到乳液；
第二步，将0.2质量份的1,6-己二胺配制成10%wt的水溶液后滴加入第一步得到的乳液中70℃反应得到具有单层聚脲壳材的十六烷微胶囊悬乳液；
第三步，将蜜胺树脂预聚体滴加入第二步得到的具有单层聚脲壳材的十六烷微胶囊悬乳液中，调节pH值为5.5，反应2h后，抽滤、洗涤、干燥得到聚脲-蜜胺树脂双层壁材十六烷微胶囊。
实施例4
表1所得调温纤维的物理机械和热性能
| 干态断裂强度（cN/dtex） | 干态断裂伸长率（%） | 相变温度（℃） | 相变焓（J/g） | |
| 实施例1 | 1.7 | 22 | 17.5 | 100 |
| 实施例2 | 1.9 | 18 | 38.3 | 180 |
| 实施例3 | 1.8 | 20 | 20.1 | 120 |
Claims (6)
1.一种调温纤维，其特征在于，所述的调温纤维的原料中含有聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷相变微胶囊，所述的聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷相变微胶囊的相变温度为10～40℃，相变焓为100～180J/g。
2.制备权利要求1所述的调温纤维的方法，其特征在于，将聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷相变微胶囊与粘胶溶液混合后经喷丝压入凝固浴纺丝成型，并经湿热拉伸定型、精练处理、烘干后得到调温纤维。
3.如权利要求2所述的制备调温纤维的方法，其特征在于，所述的聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷微胶囊的制备方法为：采用甲苯-2，-4-二异氰酸酯和1,6-己二胺经界面聚合法合成十六烷微胶囊的内层壁材，再采用蜜胺树脂预聚体经原位聚合法合成十六烷微胶囊的外层壁材。
4.如权利要求2所述的制备调温纤维的方法，其特征在于，聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷微胶囊的具体制备过程如下：
第一步，将1质量份的正十六烷、0.15质量份的甲苯-2,4-二异氰酸酯充分混合均匀后加入到含有0.05质量份的十二烷基硫酸钠和0.05质量份的聚乙二醇壬基苯基醚的水中，超声乳化得到乳液；
第二步，将0.2质量份的1,6-己二胺配制成10%wt的水溶液后滴加入第一步得到的乳液中70℃反应得到具有单层聚脲壳材的十六烷微胶囊悬乳液；
第三步，将蜜胺树脂预聚体滴加入第二步得到的具有单层聚脲壳材的十六烷微胶囊悬乳液中，调节pH值为5.5，反应2h后，抽滤、洗涤、干燥得到聚脲-蜜胺树脂双层壁材十六烷微胶囊。
5.如权利要求2所述的制备调温纤维的方法，其特征在于，所述的聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷微胶囊与粘胶溶液的质量比为1~10:100。
6.如权利要求2所述的制备调温纤维的方法，其特征在于，所述的聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷微胶囊与粘胶溶液中还添加有占聚脲-蜜胺树脂壁材十六烷微胶囊质量4~6%的质量百分比浓度为5%的羟甲基纤维素水溶液。
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