[发明专利]具有可逆热性质的多组分纤维及其制造方法

说明书

本申请是申请日为2002年4月19日、发明名称为“具有可逆热性质的多组分纤维及其制造方法”的中国专利ZL02822457.4的分案申请。

本申请是Haggard于2000年10月19日申请的题为“可适应温度的纺织纤维及其制备方法”的USSN 09/691 164和要求2000年9月21日申请的US临时申请No.60/234410的权益的Magil等于2001年9月21日申请的题为“可逆热性质增加的多组分纤维”的USSN 09/960 591号专利申请的部分继续，其公开均引入本文供参考。

本发明涉及Hartmann于2001年9月21日申请的题为“用于调温合成纤维、织物和纺织品的稳定相变材料”的USSN 09/960 901和Hartmann等于2001年2月6日申请的题为“可逆热性质增强的可熔纺浓缩颗粒”的USSN 09/777 512号共同待审专利申请中公开的发明，其公开均引入本文供参考。

技术领域

本发明涉及可逆热性质增强的合成纤维。本发明尤其涉及包含相变材料的多组分纤维和通过熔融纺丝法或溶液纺丝法形成此纤维。

背景技术

许多织物由合成纤维制成。通常用两种方法制造合成纤维：溶液纺丝法和熔融纺丝法。溶液纺丝法一般用于形成丙烯酸系纤维，而熔纺法一般用于形成耐纶纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维、和其它相似类型的纤维。公知耐纶纤维包含以存在酰胺基-CONH-为特征的长链合成聚酰胺聚合物，聚酯纤维包含有至少85％(重)取代芳族羧酸单元的酯的长链合成聚合物，聚丙烯纤维包含有至少85％(重)烯烃单元而且典型地有约40000或更高的数均分子量的长链合成结晶聚合物。

熔纺法特别重要，因为用于纺织工业的大部分合成纤维通过此技术制造。熔纺法一般涉及使熔融的聚合物材料通过称为纺丝板的装置从而形成多个单合成纤维。形成后，可将所述合成纤维集合成股或切成短纤维。合成纤维可用于制造针织、机织或非织造织物，也可将合成纤维纺成纱线后再用于织造或针织过程形成合成织物。

已在单组分丙烯酸系纤维中掺入相变材料使纤维本身以及由其制成的织物具有增强的可逆热性质。这很容易实现，部分原因是形成丙烯酸系纤维的溶液纺丝法典型地伴有较高的挥发性物质(例如溶剂)含量。但在熔纺合成纤维中掺入相变材料则问题较多，因为熔纺法一般不存在或不需要高挥发性物质含量。以前在熔纺合成纤维中掺入相变材料的尝试典型地涉及使包含相变材料的微胶囊与标准纤维级热塑性聚合物混合形成共混物，然后将此共混物熔纺形成单组分合成纤维。此类尝试一般导致所述微胶囊在纤维内的分散不充分、纤维性能差、而且加工性能差，除非使用低浓度的微胶囊。但使用低浓度的微胶囊难以实现正常使用相变材料所带来的所要可逆热性质的增强。

在此背景下需要开发包含相变材料的多组分纤维。

发明内容

第一创新方面，本发明涉及一种具有增强的可逆热性质的多组分纤维。一典型实施方案中，所述多组分纤维可包括由多个细长构件形成的纤维体，其中所述细长构件至少之一包含分散在其中的调温材料。

另一典型实施方案中，所述多组分纤维可包括含第一聚合物材料和分散在第一聚合物材料内的调温材料的第一细长构件。所述多组分纤维可还包括含第二聚合物材料的第二细长构件，其中所述第二细长构件与所述第一细长构件接合。

再另一典型实施方案中，所述多组分纤维可包括含调温材料的芯部分。所述多组分纤维可还包括包围所述芯部分的皮部分。

第二创新方面，本发明涉及一种具有增强的可逆热性质的纤维。一典型实施方案中，所述纤维可包括基本上贯穿所述纤维整个长度且包含第一聚合物材料和调温材料的共混物的至少一个内构件。外构件可包围所述内构件而构成所述纤维的外部，其中所述外构件包含第二聚合物材料。

第三创新方面，本发明涉及一种皮芯型纤维。一典型实施方案中，所述皮芯型纤维可包含位于所述纤维内且基本上贯穿所述纤维整个长度的芯部分，其中所述芯部分包含第一聚合物材料和调温材料的共混物。所述皮芯型纤维可还包括构成所述纤维的外部且包围所述芯部分的皮部分，其中所述皮部分包含第二聚合物材料。

第四创新方面，本发明涉及一种海岛型纤维。一典型实施方案中，所述海岛型纤维可包括多个位于所述纤维内且基本上贯穿所述纤维整个长度的岛部分，其中所述岛部分都相互分离且包含岛聚合物材料和调温材料的共混物。所述海岛型纤维可还包括构成所述纤维的外部且包围每个岛部分的海部分，其中所述海部分包含海聚合物材料。