可用于涤纶基空调纤维的相变材料母粒及其制造方法与流程

文档序号:12100077阅读:426来源:国知局

本发明涉及纤维相变材料领域,具体的说是可用于涤纶基空调纤维的相变材料母粒及其制造方法。



背景技术:

空调纤维即一种智能调温纤维,是将相变蓄热材料技术与纤维制造技术相结合开发出的一种高技术产品。含有相变材料的纺织品在外界环境温度升高时,相变材料吸收热量,从固态变为液态,降低了体表温度。相反,当外界环境温度降低时,相变材料放出热量,从液态变为固态,减少了人体向周围放出的热量,以保持人体正常体温,为人体提供舒适的“衣内微气候”环境,使人体始终处于一种舒适的状态。这类纤维材料可主动地、智能地控制周围的温度,故称为智能调温纤维。这种纤维大都具有双向温度调节和适应性,可以在温度振荡环境中反复循环使用。

由于相变材料的都是低熔点易燃材料,在加工过程中,尤其是在与基体材料结合的时候,对基体材料的温度有一定的要求。若基体材料的温度过高,将相变材料胶囊体囊壁破坏,相变材料会发生熔融甚至燃烧,不仅无法加工纤维,更可能引起火灾事故,造成重大损失。所以,现在市场上的智能调温纤维产品都是黏胶基、腈纶基、loycell基等材料,这些纤维基体在生产过程中,基本是以常温或低于100℃的温度状态下进行纺丝成型,相变材料与基体材料结合过程中不会出现过高的温度,也不会影响胶囊体的形态,从而保证了纤维的顺利成型和生产。涤纶纤维的熔融温度在270左右,常规的相变胶囊的囊壁材料在该温度情况下会发生碳化、熔融、收缩等情况,使胶囊体的囊壁破裂,导致内部相变材料外泄并燃烧,所以,在智能调温纤维中目前尚没有涤纶基的纤维产品。



技术实现要素:

本发明为克服现有技术的不足,设计一种将聚砜酰胺材料用于智能调温纤维胶囊体的囊壁中,从而获得具有优良可纺性及焓值的涤纶基智能调温纤维材料。

为实现上述目的,设计可用于涤纶基空调纤维的相变材料母粒,包括相变材料胶囊微粒,相变材料胶囊囊壁,其特征是:所述相变材料胶囊囊壁与相变材料胶囊微粒的质量分数分别为55-60%和40-45%,所述相变材料胶囊微粒由如下质量分数的材料组成:低熔点石蜡70%、高纯度活性炭粉末20%和分散剂10%,其中石蜡的熔点为25-35℃,高纯度活性炭粉末的纯度为95%以上,高纯度活性炭粉末的细度为100-300目,分散剂为乳化分散剂;所述囊壁由聚砜酰胺材料制成,所述聚砜酰胺材料的热收缩率≤1%。

所述乳化分散剂由OP-10和海藻酸钠组成。

可用于涤纶基空调纤维的相变材料母粒的制造方法,其特征在于包括如下步骤:1)相变材料胶囊微粒制备;2)相变材料胶囊制备。

所述相变材料胶囊微粒制备包括如下步骤:1)将低熔点石蜡、高纯度活性炭粉末和分散剂均匀混合获得初步混合物;2)将初步混合物低温干燥;3)将干燥后的混合物熔融;4)熔融后的混合物用双螺杆设备挤出造粒,最终得到相变材料胶囊微粒。

所述胶囊制备包括如下步骤:1)取聚砜酰胺和DMAC,将0.5-3.5%质量分数的聚砜酰胺溶于DMAC中得到混合溶液;2)将制备好的相变材料胶囊微粒放入到混合溶液中,静置5-30min;3)向静置后的溶液中滴入10-50%浓度的DMAC水溶液,滴入速度0.01-0.1m/s,此时聚砜酰胺在相变材料表面析出,并形成囊壁包覆层;4)分离;5)收集;6)清洗;7)干燥并获得完整相变材料胶囊。

所述向静置后溶液滴入的DMAC温度在20℃以下。

所述清洗时先将完成收集工序的相变材料胶囊体移入到清洗设备中,清洗设备下方开有入水口,以一定的速度注入清水,设备上方开有出水口,入水速度控制在相变材料胶囊体在清洗设备中慢速移动但运动轨迹不超过水深1/2处,以保证相变材料胶囊体运动状态下水量完全置换一次为一次清洗,清水洗涤两次后,采用蒸馏水洗涤一次。

本发明同现有技术相比,将聚砜酰胺材料用于智能调温纤维胶囊体的囊壁中,由于聚砜酰胺材料的长期使用温度是250℃,分解温度在450℃左右,所以在300℃情况下,智能调温纤维30min的热收缩率小于1%,同时,对相变材料的百分比例和基体材料的优化选配,获得的涤纶基智能纤维材料具有优良可纺性及焓值。

具体实施方式

实施例一:

相变材料胶囊微粒的制备,取如下质量分数的材料:低熔点石蜡质量分数70%,高纯度活性炭纳米级粉末质量分数为20%,分散剂质量分数为10%,高纯度活性炭粉末的细度小于200nm,材料均匀混合,低温干燥,干燥后的混合物熔融,采用双螺杆设备挤出造粒,得到相变材料胶囊体微粒。

相变材料胶囊的制备,取聚砜酰胺材料与DMAC,将3.5%质量分数的聚砜酰胺溶于DMAC中,将之前获得的相变材料胶囊微粒投入到聚砜酰胺与DMAC溶液中,微粒放置5min后,滴入20℃以下的10%的DMAC水溶液,滴入速度为0.01m/s,经DMAC水溶液作用,聚砜酰胺在相变材料表面析出,形成囊壁包覆层,包覆后的相变材料胶囊体经过分离、收集,清洗,干燥,获得完整相变材料胶囊体。

实施例二:

相变材料胶囊微粒的制备,取如下质量分数的材料:低熔点石蜡质量分数70%,高纯度活性炭纳米级粉末质量分数为20%,分散剂质量分数为10%,高纯度活性炭粉末的细度小于200nm,材料均匀混合,低温干燥,干燥后的混合物熔融,采用双螺杆设备挤出造粒,得到相变材料胶囊体微粒。

相变材料胶囊的制备,取聚砜酰胺材料与DMAC,将0.5%质量分数的聚砜酰胺溶于DMAC中,将成型的相变材料胶囊体微粒投入到聚砜酰胺与DMAC溶液中,微粒放置30min后,滴入20℃以下的50%的DMAC水溶液,滴入速度为0.1m/s,经DMAC水溶液作用,聚砜酰胺在相变材料表面析出,形成囊壁包覆层,包覆后的相变材料胶囊体经过分离、收集,清洗,干燥,获得完整相变材料胶囊体。

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