[发明专利]一种温度调节纤维的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及功能纤维素纤维技术领域，具体涉及一种温度调节纤维的制备技术。

背景技术

温度调节粘胶纤维是一种新型的功能性粘胶纤维产品，它是以天然纤维素为主要原材料，与相变材料巧妙融合开发出来的智能纤维，通过将相变材料溶液纺前注射到纺丝粘胶当中，再进行纺丝、后处理等工序而制成的功能性差别化粘胶纤维。

温度调节粘胶纤维利用相变物质在相变过程中能够吸收或释放大量的热量，并同时能够使温度保持恒定，制得的粘胶纤维可以使人体与服饰间的温度保持恒定，从而可以在过热或过冷的外界环境中满足人体舒适性的需求。

对温度调节纤维的制备，现有技术中已有相关研究报道：如北京巨龙博方科学技术研究所于2007年研制的智能条纹粘胶纤维(专利申请号为200710090251.3)，其干断裂强度较低(1.42CN/dtex左右)，该纤维纤度较大(1.67dtex以上)，且该专利尚处于小试阶段，未见其规模化生产的报道；2014年龙达差别化化学纤维有限公司开发的调温粘胶纤维生产方法(专利申请号为201410616024.X)，其相变物质溶液颗粒粒径较大，为1～6um之间，且分散性较差，工艺步骤较为繁琐，不利于较大规模生产。而且现有技术中采用的相变材料为相变微胶囊，这种相变微胶囊的寿命有限，导致相变纤维的相变性能受到影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种温度调节纤维的制备方法，该方法制备的相变纤维相变温度稳定，相变性能好，使用寿命长且机械强度高。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种温度调节纤维的制备方法，包括以下步骤：

(1)纺丝胶的制备：将纤维素浆粕经过包括二次浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化反应和溶解步骤得到溶解胶，将所述溶解胶经三道过滤、脱泡和熟成得到纺丝液。

(2)相变乳液的制备：采用粒径为0.1～0.5um的蜂窝状二氧化硅作为封装材料，将相变石蜡封装在所述蜂窝状二氧化硅的蜂窝状微孔中制备成相变微粒，将所述相变微粒溶在水中，加入渗透剂、乳化剂和酮糖类交联剂混合均匀，经过高速研磨和过滤后制备成相变乳液，所述相变乳液的pH值为7～10，所述相变乳液的分散性能≥90％。

(3)相变纺丝液的制备：将制备好的相变乳液与所述纺丝液通过静态或动态混合器充分混合，制得相变纺丝液，所述相变微粒的添加量为相对纺丝液中甲种纤维素的5～25wt％。

(4)温度调节纤维的制备：将所述相变纺丝液经凝固浴纺丝成型，然后经包括脱硫、漂白、水洗、上油和烘干的后处理工序处理后得到所述温度调节纤维。

作为一种优选的技术方案，所述蜂窝状二氧化硅采用硅酸钠和氯化铵为原料，以乙醇溶液为溶剂，采用化学沉淀法制备得到纳米二氧化硅，然后将纳米二氧化硅在马沸炉450℃焙烧1小时得到表面有蜂窝状微孔的纳米二氧化硅。

作为一种优选的技术方案，所述相变微粒的制备是将蜂窝状二氧化硅浸入到融化后的液体相变石蜡中，液体石蜡浸入到蜂窝状二氧化硅的蜂窝状微孔中，冷却后得到。

作为一种优选的技术方案，所述相变乳液的制备中，所述渗透剂的加入量为所述相变微粒的0.02～0.3wt％，所述乳化剂的加入量为所述相变微粒的0.05～0.5wt％，所述酮糖类交联剂的加入量为所述相变微粒的0.02～0.3wt％。

作为进一步优选的技术方案，所述渗透剂为渗透剂6501，所述乳化剂为乳化剂O-10，所述酮糖类交联剂为1，5二磷酸核酮糖、D-木酮糖中的至少一种。

作为再进一步改进的技术方案，所述渗透剂6501为椰子油脂肪酸二乙醇酰胺，可选用天津市昆达工贸有限公司生产的，所述乳化剂O-10可选用江苏省海安石油化工厂生产的。

作为一种改进的技术方案，所述相变乳液制备中的高速研磨和过滤步骤包括：将加入渗透剂、乳化剂和酮糖类交联剂混合均匀的乳液，在高速研磨泵研磨20～40min，然后经过三次过滤，去除溶液中的杂质，得到所述相变乳液；所述过滤使用的过滤器孔径为0.5～1um。

作为一种优选的技术方案，所述凝固浴中包含50～150g/l的H₂SO₄、5～13g/l的ZnSO₄、300～350g/l的NaSO₄，所述凝固浴的温度为35～55℃，所述凝固浴的透明度大于800cm。