一種保暖智能型調(diào)溫聚酰胺纖維及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于智能調(diào)溫纖維的制備領(lǐng)域，特別涉及一種保暖智能型調(diào)溫聚酰胺纖維 及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會(huì)需求的不斷發(fā)展、生活環(huán)境的日益變化，人們對(duì)服用和家用紡織品提出 了多功能智能型的需求。在皮膚接觸的舒適性方面，人體保暖尤為重要。保暖型智能調(diào)溫 纖維可利用纖維自身對(duì)熱量的儲(chǔ)存與釋放以達(dá)到調(diào)節(jié)人體與織物之間微環(huán)境的目的。
[0003] 目前蓄熱調(diào)溫纖維的制備方法有微膠囊濕法紡絲法、中空纖維填充法、纖維表 面填充法等等。微膠囊濕法紡絲法存在制備過程污染大，工序繁雜的弊端；中空纖維填 充法，存在相變材料易泄露的缺點(diǎn)；纖維表面涂層法存在耐洗性差的缺陷。發(fā)明專利CN 103710964A將中空纖維放入貯液槽，進(jìn)行相變材料的灌裝，其纖維末端的封端存在問題。發(fā) 明專利CN 101906670B公開了一種熔紡型固-液復(fù)合相變纖維的紡絲設(shè)備及其制備方法， 將液態(tài)相變材料直接以液態(tài)的形式儲(chǔ)存在纖維內(nèi)部，液態(tài)相變材料熔化化也存在不穩(wěn)定的 問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種保暖智能型調(diào)溫聚酰胺纖維及其制備方 法，該方法制備的纖維截面呈現(xiàn)為仿皮芯結(jié)構(gòu)，其芯層具有均勻閉孔結(jié)構(gòu)，相變媒介儲(chǔ)存于 閉孔空間內(nèi)或鑲嵌于孔壁中間。本發(fā)明的智能型儲(chǔ)能調(diào)溫纖維具有成本低、污染小、焓值 高、儲(chǔ)能調(diào)溫能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，可較好的應(yīng)用在錦綸纖維的功能化改性領(lǐng)域，滿足化纖行業(yè)生 產(chǎn)需求。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種保暖智能型調(diào)溫聚酰胺纖維，包其特 征在于，包括第一部分和第二部分，所述的第二部分設(shè)于第一部分內(nèi)部，所述的第一部分由 包含紡絲級(jí)聚酰胺在內(nèi)的原料制成，所述的第二部分由包含基體聚合物、相變介質(zhì)、發(fā)泡劑 偶氮二甲酰胺、活化劑氧化鋅和助交聯(lián)劑在內(nèi)的原料制成，所述的第二部分具有閉孔結(jié)構(gòu)， 相變介質(zhì)儲(chǔ)存于閉孔結(jié)構(gòu)內(nèi)和閉孔結(jié)構(gòu)之間。
[0006] 優(yōu)選地，所述的第一部分和第二部分構(gòu)成第一部分為皮層，第二部分為芯層的皮 芯結(jié)構(gòu)。
[0007] 優(yōu)選地，所述的紡絲級(jí)聚酰胺為聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺56、聚酰胺11、聚酰胺 12、聚酰胺610、聚酰胺612和聚酰胺1010中的一種。
[0008] 優(yōu)選地，所述的基體聚合物為聚酰胺6、聚酰胺56、聚酰胺66、聚對(duì)苯二甲酸乙二 醇酯、聚氨酯、聚乙烯中的一種。
[0009] 優(yōu)選地，所述的基體聚合物在一個(gè)大氣壓下的熔點(diǎn)溫度為90~130°C。
[0010] 優(yōu)選地，所述的相變介質(zhì)為聚乙二醇、石蠟、硬脂酸、月桂酸、葵二酸、聚乙二醇單 丙烯酸酯、硬脂酰氯、月桂酰氯和葵二酰氯中的一種或幾種。
[0011] 優(yōu)選地，所述的助交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯或二叔丁基過氧化物。
[0012] 優(yōu)選地，所述的皮層和芯層的質(zhì)量比為1/3~9/1。
[0013] 優(yōu)選地，所述的芯層的原料由聚合物、相變介質(zhì)、發(fā)泡劑偶氮二甲酰胺、活化劑氧 化鋅和助交聯(lián)劑組成，其中各成分的質(zhì)量百分比為：
[0015] 優(yōu)選地，所述的芯層的閉孔結(jié)構(gòu)的孔洞率為20~50%，孔徑為0. 1~1 ym。
[0016] 優(yōu)選地，所述的閉孔結(jié)構(gòu)均勻分布在芯層中。
[0017] 本發(fā)明還提供了上述的保暖智能型調(diào)溫聚酰胺纖維的制備方法，其特征在于，具 體步驟包括：將第一部分的原料和第二部分的原料加入具有兩條單螺桿的復(fù)合紡絲系統(tǒng) 中，利用雙組分皮芯紡絲組件進(jìn)行熔融紡絲，獲得保暖智能型調(diào)溫聚酰胺纖維。
[0018] 本發(fā)明利用仿皮芯結(jié)構(gòu)雙組分纖維的方法，利用芯層結(jié)構(gòu)中均勻的閉孔結(jié)構(gòu)，對(duì) 相變媒介進(jìn)行封存，且部分相變材料直接可鑲嵌在孔壁中間。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0020] (1)本發(fā)明制備的保暖智能型調(diào)溫聚酰胺纖維具有皮芯結(jié)構(gòu)，其芯層具有均勻閉 孔結(jié)構(gòu)，相變媒介儲(chǔ)存于閉孔空間內(nèi)或鑲嵌于孔壁中間。該結(jié)構(gòu)中的閉孔既可以錨定相變 介質(zhì)，又可以封存空氣，使其達(dá)到保溫協(xié)同效應(yīng)的效果。
[0021] (2)本發(fā)明的保暖智能型調(diào)溫聚酰胺纖維具有成本低、污染小、焓值高、儲(chǔ)能調(diào)溫 能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，可較好的應(yīng)用在錦綸纖維的功能化改性領(lǐng)域，滿足化纖行業(yè)生產(chǎn)需求。
【附圖說明】
[0022] 圖la為本發(fā)明所制備的保暖智能型調(diào)溫聚酰胺纖維的仿皮芯結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 圖lb為本發(fā)明所制備的保暖智能型調(diào)溫聚酰胺纖維的仿皮芯結(jié)構(gòu)截面圖。
[0024] 圖中，1為皮層，2為芯層，3為相變介質(zhì)。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定 的范圍。
[0026] 本發(fā)明各實(shí)施例所述的聚乙二醇單丙烯酸酯參照國(guó)家發(fā)明專利CN 102516471 B 合成，其數(shù)均分子量為1000~10000。
[0027] 本發(fā)明各聚合物的熔點(diǎn)數(shù)據(jù)為在一個(gè)大氣壓下的熔點(diǎn)。
[0028] 本發(fā)明各實(shí)施例中的相變焓值通過DSC測(cè)定得到。
[0029] 實(shí)施例1
[0030] 一種保暖智能型調(diào)溫聚酰胺纖維，由第一部分和第二部分組成，所述的第二部分 設(shè)于第一部分內(nèi)部，所述的第一部分由包含紡絲級(jí)聚酰胺在內(nèi)的原料制成，所述的第二部 分由包含基體聚合物、相變介質(zhì)、發(fā)泡劑偶氮二甲酰胺、活化劑氧化鋅和助交聯(lián)劑在內(nèi)的原 料制成，所述的第二部分具有閉孔結(jié)構(gòu)，相變介質(zhì)儲(chǔ)存于閉孔結(jié)構(gòu)內(nèi)和閉孔結(jié)構(gòu)之間。所述 的第一部分和第二部分構(gòu)成第一部分為皮層，第二部分為芯層的皮芯結(jié)構(gòu)。
[0031] 所述的保暖智能型調(diào)溫聚酰胺纖維的制備方法為：
[0032] 首先，在加入具有兩條單螺桿的復(fù)合紡絲系統(tǒng)中的第一單螺桿中加入50重量份 聚酰胺6切片；在加入具有兩條單螺桿的復(fù)合紡絲系統(tǒng)中的第二單螺桿中加入30重量份 的聚乙二醇單丙烯酸酯、2. 5重量份的偶氮二甲酰胺、0. 5重量份的納米氧化鋅（粒徑50~ 200nm)、0. 5重量份的過氧化二異丙苯和16. 5重量份的熔點(diǎn)為130°C聚酰胺6的預(yù)混物， 其中第二單螺桿的機(jī)頭壓力比第一單螺桿的機(jī)頭壓力高〇. 5-lMPa。然后利用具有兩條單 螺桿的復(fù)合紡絲系統(tǒng)的雙組分皮芯紡絲組件進(jìn)行熔融紡絲，紡絲溫度為260°C，紡絲速度為 500m/min，獲得保暖智能型調(diào)溫聚酰胺纖維，如圖la和lb所示，其中芯層2的孔洞率為約 為50%、且孔徑約為1 ym均勻閉孔結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，制備纖維的相變焓值達(dá)到15~25J/ g，室溫保溫時(shí)間達(dá)到20min。
[0033] 實(shí)施例2
[0034] 一種保暖智能型調(diào)溫聚酰胺纖維，由第一部分和第二部分組成，所述的第二部分 設(shè)于第一部分內(nèi)部，所述的第一部分由包含紡絲級(jí)聚酰胺在內(nèi)的原料制成，所述的第二部 分由包含基體聚合物、相變介質(zhì)、發(fā)泡劑偶氮二甲酰胺、活化劑氧化鋅和助交聯(lián)劑在內(nèi)的原 料制成，所述的第二部分具有閉孔結(jié)構(gòu)，相變介質(zhì)儲(chǔ)存于閉孔結(jié)構(gòu)內(nèi)和閉孔結(jié)構(gòu)之間。所述 的第一部分和第二部分構(gòu)成第一部分為皮層，第二部分為芯層的皮芯結(jié)構(gòu)。
[0035] 所述的保暖智能型調(diào)溫聚酰胺纖維的制備方法為：
[0036] 首先，在具有兩條單螺桿的復(fù)合紡絲系統(tǒng)中的第一單螺桿中加入50重量份聚酰 胺66切片；在具有兩條單螺桿的復(fù)合紡絲系統(tǒng)中的第二單螺桿中加入15重量份的聚乙 二醇（數(shù)均分子量為2000)、15重量份的葵二酸、2. 5重量份的偶氮二甲酰胺、0. 5重量份 的納米氧化鋅（粒徑50~200nm)、0. 5重量份的二叔丁基過氧化物、16. 5重量份