CN111020743B - 一种蓄热调温纤维的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蓄热调温纤维的制备方法，包括以下步骤：将80‑85份相变微胶囊乳液、5‑10份聚丙烯酸酯乳液和10‑15份聚乙烯醇水溶液混合，经搅拌获得纺丝液，然后将其加之离心纺丝机中的喷丝器上，其中设置收集方式为环形收集，在3000r/min转速下进行离心力纺丝即可得到蓄热调温纤维。本发明通过离心力纺丝技术制备出的蓄热调温纤维直径处于亚微米范围之内。本方法操作简便、对设备要求低，为制备蓄热调温功能纤维提供了新思路，所得纤维可应用于纺织、建筑、医疗和高科技电子产品等领域。

Description

一种蓄热调温纤维的制备方法
技术领域
本发明属于功能性纤维材料制备技术领域，具体涉及了一种蓄热调温纤维的制备方法。
背景技术
随着人们生活水平的逐步提升，对功能性纤维产品的需求愈加强烈。一些功能性纤维产品，如抗紫外纤维、抗菌纤维、抗静电纤维、阻燃纤维等，备受消费者追捧。近年来，将具有蓄热调温功能的相变材料与纤维制造技术相结合开发出的一种被称为蓄热调温纤维的高新技术产品，引起了研究者的密切关注，其在纤维周围形成温度基本恒定的微气候，具有双向温度调节作用，在纺织、建筑和医疗等领域具有潜在应用前景。
目前，制备蓄热调温纤维的方法主要有中空纤维法、皮芯复合纺丝和静电纺丝法等。但是这些方法均存在明显缺陷，中空纤维法制得的纤维尺寸大且工艺要求较为严格，皮芯纺丝对法对材料的选择性较大，静电纺丝法对设备要求高且工艺条件较为苛刻。研究者对开发新型纺丝技术，通过简便可控的工艺来制备蓄热调温纤维的研究方兴未艾。若能开发得到一种操作简便、对设备要求低且工艺条件相对简单的纺丝方法，将对蓄热调温功能纤维的发展具有积极作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种蓄热调温纤维的制备方法，基于对蓄热调温纤维的长期研究，本申请人提出通过离心纺技术制备蓄热调温纤维，旨在为蓄热调温功能纤维的产业化加工添砖加瓦。本方法操作简便、对设备要求低，为制备蓄热调温功能纤维提供了新思路，所得纤维可应用于纺织、建筑、医疗和高科技电子产品等领域。
为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：
一种蓄热调温纤维的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
将80-85份相变微胶囊乳液、5-10份聚丙烯酸酯乳液和10-15份聚乙烯醇水溶液混合，经搅拌获得纺丝液；然后将其加之离心纺丝机中的喷丝器上，其中设置收集方式为环形收集，在离心力作用下纺丝后即可得到蓄热调温纤维。
优选后，所述相变微胶囊为石蜡基相变微胶囊、脂肪醇基相变微胶囊和脂肪酸基相变微胶囊中的一种。
优选后，所述相变微胶囊乳液的固含量为30％-35％。
优选后，所述聚丙烯酸酯乳液的固含量为45％。
优选后，所述聚乙烯醇水溶液中聚乙烯醇的质量分数为15-20％。
优选后，所述离心纺丝机纺丝时的转速为3000r/min。
由于采用上述技术问题，具有如下有益效果：
(1)本方法操作简便、对设备要求低、制备效率高，为制备蓄热调温功能纤维提供了新思路；
(2)本申请通过聚丙烯酸酯对相变微胶囊的包覆，进一步避免了相变材料的泄露和迁移，制备的纤维可应用于纺织、建筑、医疗和高科技电子产品等领域。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是实施例1中制备所得蓄热调温纤维的扫描电子显微镜图像；
图2是实施例1中制备所得蓄热调温纤维的差示扫描量热仪曲线。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步说明：
在下述实施例中，如无特别说明，所用的试剂、材料和设备均可从商业途径购得，或者常规方法制得。
实施例1
将80份固含量为30％、以石蜡为芯材的相变微胶囊乳液，5份固含量为45％的聚丙烯酸酯乳液，15份质量分数为20％的聚乙烯醇水溶液混合，经搅拌获得纺丝液，然后将其加之离心纺丝机中的喷丝器上，设置收集方式为环形收集，在3000r/min离心速率下进行纺丝，收集所得纤维即为蓄热调温纤维。
经扫描电子显微镜观察，制备所得蓄热调温纤维粗细均匀，平均尺寸为500nm；经差示扫描量热仪测试，制备所得蓄热调温纤维的潜热值为11.71J/g。
实施例2
将85份固含量为35％、以十四醇为芯材的相变微胶囊乳液，5份固含量为45％的聚丙烯酸酯乳液，10份质量分数为15％的聚乙烯醇水溶液混合，经搅拌获得纺丝液，然后将其加之离心纺丝机中的喷丝器上，设置收集方式为环形收集，在3000r/min离心速率下进行纺丝，收集所得纤维即为蓄热调温纤维。
经扫描电子显微镜观察，制备所得蓄热调温纤维粗细均匀，平均尺寸为300nm；经差示扫描量热仪测试，制备所得蓄热调温纤维的潜热值为12.09J/g。
实施例3
将83份固含量为30％、以月桂酸为芯材的相变微胶囊乳液，6份固含量为45％的聚丙烯酸酯乳液，11份质量分数为17％的聚乙烯醇水溶液混合，经搅拌获得纺丝液，然后将其加之离心纺丝机中的喷丝器上，设置收集方式为环形收集，在3000r/min离心速率下进行纺丝，收集所得纤维即为蓄热调温纤维。
经扫描电子显微镜观察，制备所得蓄热调温纤维粗细均匀，平均尺寸为400nm；经差示扫描量热仪测试，制备所得蓄热调温纤维的潜热值为10.77J/g。
实施例4
将80份固含量为31％、以十二醇为芯材的相变微胶囊乳液，10份固含量为45％的聚丙烯酸酯乳液，10份质量分数为20％的聚乙烯醇水溶液混合，经搅拌获得纺丝液，然后将其加之离心纺丝机中的喷丝器上，设置收集方式为环形收集，在3000r/min离心速率下进行纺丝，收集所得纤维即为蓄热调温纤维。
经扫描电子显微镜观察，制备所得蓄热调温纤维粗细均匀，平均尺寸为600nm；经差示扫描量热仪测试，制备所得蓄热调温纤维的潜热值为12.11J/g。
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (3)

1.一种蓄热调温纤维的制备方法，其特征在于包括如下步骤： 将80-85份相变微胶囊乳液、5-10份聚丙烯酸酯乳液和10-15份聚乙烯醇水溶液混合，经搅拌获得纺丝液；然后将其加之离心纺丝机中的喷丝器上，其中设置收集方式为环形收集，在离心力作用下纺丝后即可得到蓄热调温纤维；
所述相变微胶囊乳液的固含量为30%-35%；
所述聚丙烯酸酯乳液的固含量为45%；
所述聚乙烯醇水溶液中聚乙烯醇的质量分数为15-20%。
2.根据权利要求1所述的一种蓄热调温纤维的制备方法，其特征在于：所述相变微胶囊为石蜡基相变微胶囊、脂肪醇基相变微胶囊和脂肪酸基相变微胶囊中的一种。
3. 根据权利要求1所述的一种蓄热调温纤维的制备方法，其特征在于：所述离心纺丝机纺丝时的转速为3000 r/min。
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