[发明专利]可降解相变复合纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明复合纤维领域，具体而言，涉及可降解相变复合纤维及其制备方法。

背景技术

复合纤维是由两种或两种以上成纤聚合物，或具有不同性质的同一聚合物，经复合纺丝法制成的化学纤维，在同一根纤维截面上存在两种或两种以上不相混合的聚合物。利用复合纤维制造技术可以获得兼有两种聚合物特性的改性纤维，比如兼具成本经济和导电性能的三点式复合纤维、皮芯型抗静电纤维，利用两种聚合物结晶收缩率不同的具有自卷曲性能的并列式复合纤维，采用两种产生不同电荷的聚合物制备的自消除静电的橘瓣型复合纤维。

随着人们探索节能、环保的绿色环保载体步伐的加快，相变材料以近乎等温的相变过程来控制承载体系或环境的温度，通过吸收或释放大量的潜热进行热能存储和温度调控，逐渐进入人们所关注的视野。

有关相变材料复合纤维研究中部分采用有机物做相变材料，比如：CN102704037A提供了一种出热调温纤维及其制备方法，该技术未考虑到相变材料的封闭问题；CN102351965A提供了一种(甲基)丙烯酸长链烷基酯聚合物相变材料的制备方法，该技术也未考虑相变材料的迁移和密封问题。但是，如果相变复合纤维不对封闭材料进行封闭的话，相变材料在使用过程中会从纤维中渗出，从而导致相变材料的含量下降，调温效果下降，而且渗出的相变材料会对使用环境造成污染，甚至污染人体。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可降解相变复合纤维及其制备方法，以解决相变复合纤维中的相变材料容易溢出的问题。

本发明实施例提供一种可降解相变复合纤维，以聚乙二醇为相变材料，以纺丝级聚乳酸为海材料，制备所述可降解相变复合纤维时采用的相变材料封闭剂包括：对苯二甲酸、乙二醇。

在一些实施例中，优选为，其制备方法包括：熔融纺丝。

在一些实施例中，优选为，所述对苯二甲酸和所述乙二醇的物质的量的比例为1mol：1.1-1.38mol。

在一些实施例中，优选为，所述聚乙二醇分子量为200-8000。

在一些实施例中，优选为，所述纺丝级聚乳酸的熔融指数为3-5克/10分钟。

在一些实施例中，优选为，所述可降解相变复合纤维的横截面直径为5-30微米，强度为2-3cN/dtex，30-60℃储能热焓为10-80J/g。

本发明还提供了一种可降解相变复合纤维的制备方法，其步骤包括：

制备相变材料封闭剂；

将所述相变材料封闭剂和所述聚乙二醇混合制备悬浮液；

将所述悬浮液由熔融纺丝的输送管道送入喷丝组件；

将纺丝级聚乳酸由熔融纺丝的螺杆挤出机送入喷丝组件；

纺丝。

在一些实施例中，优选为，所述封闭剂的制备方法为：以1mol的对苯二甲酸、1.1-1.38mol乙二醇的物质的量比例将对苯二甲酸和乙二醇均匀混合得到第一混合物；将所述第一混合物不断加入熔融状态的聚对苯二甲酸乙二醇酯预聚体中，240-260℃反应1.5-3小时，得到所述封闭剂。

在一些实施例中，优选为，所述悬浮剂的制备方法为：将固态的所述封闭剂磨成微米级颗粒；将微米级的所述封闭剂和纳米二氧化钛加入到熔融的聚乙二醇中，在90-140℃混合均匀得到聚乙二醇质量浓度为75-95%的悬浮液，所述纳米二氧化钛的添加量为所述封闭剂和所述聚乙二醇总质量的0.1-0.5%。

在一些实施例中，优选为，所述纺丝的温度为190-245℃，所述纺丝得到可降解相变复合纤维原丝；所述纺丝之后，所述可降解相变复合纤维的制备方法还包括：将所述可降解相变复合纤维原丝在80-90℃牵伸2-4倍得到所述可降解相变复合纤维。

在一些实施例中，优选为，在纺丝之后，所述制备方法还包括：对纺丝得到的长纤维进行切断处理；对可降解相变复合纤维切断后横断面上的相变材料洗去，进行横断面封闭处理；洗去横断面上相变材料的方法包括以下任一种：沸水洗涤、高温水浴染整。