一种中空调温相变材料及其制备方法和面料与流程

本发明属于纺织品材料，具体涉及一种中空调温相变材料及其制备方法和面料。

背景技术：

1、无论是冬季还是夏季，为了满足衣物保暖舒适的使用需求，需要纺织品对人体附近微小的气候区进行温度调控。现如今，智能调温纺织品已逐步商业化，进入到普通大众的生活中。调温纺织品是一种能够在一定温度范围内，自动感知外界环境温度的变化，并从环境中可逆地吸收或释放热量，双向调节温度的织物。调温纺织品可在一定时间内维持人体表面皮肤适宜的温度，从而增强人体对温度变化的适应能力。

2、调温纺织品的奥秘在于所包含的材料是能够感知环境温度变化的相变材料。相变物质通过发生状态改变(固态、液态或气态)，可以存储或释放大量能量，以维持基体温度恒定。当外界环境温度升高时，纤维中包含的相变材料发生相变，从固态变为液态，吸收热量储存于纤维内部；当外界环境温度降低时，相变材料从液态变为固态，释放出储存的热量，保持体表温度，使人体处于一种舒适的状态。随着纺织材料的进一步研究开发，智能调温纺织品技术不断深入及其应用范围的不断扩大，会使消费者的生活更舒适，具有一定的实际意义和良好的市场前景。

3、因此，在本领域中，亟需开发一种智能调温的面料，其不仅能够起到良好的温度调节作用，还具备良好的保温效果。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种中空调温相变材料及其制备方法和面料。本发明提供的中空调温相变材料不仅具备智能调温功能，同时还具备良好的保温效果。

2、为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种制备中空调温相变材料的方法，所述方法包括以下步骤：

4、将吸光性粒子和聚合物溶液进行混合，得到纺丝液，而后将所述纺丝液进行湿法纺丝制备中空纤维；将所述中空纤维的内部灌注相变材料，得到所述中空调温相变材料。

5、本发明通过设计了一种含有一定中空度、复合吸光材料的新型智能调温功能性材料，实现了吸收太阳光转化为热能及热能储备两个过程。同时，通过相变材料的调温功能实现人体既保暖又舒适的效果。

6、此外，本发明采用湿法纺丝的制备方法，其流速精准可控，具有稳定性高的效果。

7、优选地，所述吸光性粒子包括csxwo3，x的取值范围为0.1～0.5，例如可以为0.1、0.12、0.15、0.18、0.2、0.22、0.25、0.28、0.3、0.32、0.35、0.38、0.4、0.42、0.45、0.48、0.5等。

8、优选地，所述吸光性粒子的平均粒径为80～200nm，例如可以为80nm、85nm、90nm、95nm、100nm、105nm、110nm、115nm、120nm、125nm、130nm、135nm、140nm、145nm、150nm、155nm、160nm、165nm、170nm、175nm、180nm、185nm、190nm、195nm、200nm等。

9、在本发明中，通过调控吸光性粒子的平均粒径，使得纺丝更加均匀，制备得到的面料的远红外吸收性能更加优异。粒径过小则会使吸光效果较弱，反之则会则会造成纺丝易断裂，纤维性能不佳。

10、优选地，所述聚合物溶液包括聚合物和溶剂。

11、优选地，所述聚合物包括聚氨酯和/或聚丙烯腈。

12、优选地，所述溶剂包括n,n-二甲基甲酰胺(dmf)。

13、优选地，所述聚合物溶液的质量浓度为10％～20％，例如可以为10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％等。

14、优选地，以所述聚合物溶液的总质量为100％计，所述吸光性粒子的质量百分含量为1～5％，例如可以为1％、1.2％、1.5％、1.8％、2％、2.2％、2.5％、2.8％、3％、3.2％、3.5％、3.8％、4％、4.2％、4.5％、4.8％、5％等。

15、在本发明中，通过调控聚合物溶液的质量浓度和吸光性粒子的质量百分含量，使得纺丝更加均匀，其制备得到的面料的远红外吸收性能更加优异。

16、优选地，所述湿法纺丝的方式为同轴湿法纺丝。

17、在本发明中，采用同轴湿法纺丝具有流速精准可控以及稳定性高的效果。

18、优选地，所述同轴湿法纺丝的外轴为纺丝液，内轴为去离子水。

19、优选地，所述外轴和内轴的推进速度各自独立地为2～8ml/h，例如可以为2ml/h、2.5ml/h、3ml/h、3.5ml/h、4ml/h、4.5ml/h、5ml/h、5.5ml/h、6ml/h、6.5ml/h、7ml/h、7.5ml/h、8ml/h等。

20、优选地，所述湿法纺丝的接收距离为100cm。

21、优选地，所述湿法纺丝的收卷装置为直径为5.8cm的不锈钢滚筒。

22、优选地，所述湿法纺丝的收卷速度为1～3r/min，例如可以为1r/min、1.2r/min、1.5r/min、1.8r/min、2r/min、2.2r/min、2.5r/min、2.8r/min、3r/min等。

23、优选地，所述湿法纺丝制备后还包括将中空纤维进行交联处理。

24、优选地，所述中空纤维的直径为100～600μm，例如可以为100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、350μm、400μm、450μm、500μm、550μm、600μm等。

25、优选地，所述相变材料包括醋酸。

26、优选地，所述醋酸的熔点为16.6℃。

27、优选地，所述灌注的温度为20℃。

28、第二方面，本发明提供了一种中空调温相变材料，所述中空调温相变材料是由根据第一方面所述的制备中空调温相变材料的方法制备得到的。

29、第三方面，本发明提供了一种面料，所述面料包括根据第二方面所述的中空调温相变材料。

30、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

31、本发明提供了一种制备中空调温相变材料的方法，其通过设计了一种含有一定中空度、复合吸光材料的新型智能调温功能性材料，实现了吸收太阳光转化为热能及热能储备两个过程。同时，通过相变材料的调温功能实现人体既保暖又舒适的效果。

32、此外，本发明采用湿法纺丝的制备方法，具有流速精准可控以及稳定性高的效果。

技术特征：

1.一种制备中空调温相变材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸光性粒子包括csxwo3，x的取值范围为0.1～0.5；

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述聚合物溶液包括聚合物和溶剂；

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，以所述聚合物溶液的总质量为100％计，所述吸光性粒子的质量百分含量为1～5％。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述湿法纺丝的方式为同轴湿法纺丝；

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述湿法纺丝的接收距离为100cm，收卷装置为直径为5.8cm的不锈钢滚筒；

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述湿法纺丝制备后还包括将中空纤维进行交联处理；

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述相变材料包括醋酸；

9.一种中空调温相变材料，其特征在于，所述中空调温相变材料是由根据权利要求1-8中任一项所述的制备中空调温相变材料的方法制备得到的。

10.一种面料，其特征在于，所述面料包括根据权利要求9所述的中空调温相变材料。

技术总结
本发明提供一种中空调温相变材料及其制备方法和面料。所述方法包括以下步骤：将吸光性粒子和聚合物溶液进行混合，得到纺丝液，而后将所述纺丝液进行湿法纺丝制备中空纤维；将所述中空纤维的内部灌注相变材料，得到所述中空调温相变材料。本发明提供的中空调温相变材料不仅具备智能调温功能，同时还具备良好的保温效果。

技术研发人员：张啸梅,胡会娜,段武海,陈百顺
受保护的技术使用者：波司登羽绒服装有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16