[发明专利]具有提高的可逆热性能的多组分纤维及其制造方法

说明书

本申请是申请日为2005年11月14日，发明名称为“具有提高的可逆热性能的多组分纤维及其制造方法”的中国专利ZL200580047696.2的分案申请。

相关申请的交叉参考

本申请是Magill等人于2005年2月4日提交的标题为“Multi-componentFibersHavingEnhancedReversibleThermalPropertiesandMethodsofManufacturingThereof”的美国序列号No.11/051543的专利申请的部分继续申请，而No.11/051543是Magill等人于2002年1月15日提交的标题为“Multi-componentFibersHavingEnhancedReversibleThermalPropertiesandMethodsofManufacturingThereof”的美国序列号No.10/052232的专利申请的部分继续申请，而No.10/052232是Haggard于2000年10月19日提交的标题为“TemperatureAdaptableTextileFibersandMethodofPreparingSame”的美国序列号No.09/691164和Magill等人于2001年9月21日提交的标题为“Multi-componentFibersHavingEnhancedReversibleThermalProperties”的美国序列号No.09/960591的专利申请的部分继续申请，No.09/960591要求2000年9月21日提交的美国临时申请序列号No.60/234410的优先权，其公开内容在此通过参考全文引入。

技术领域

本发明涉及具有提高的可逆热性能的合成纤维。更特别地，本发明涉及含相变材料的多组分纤维，和借助熔体纺丝法或溶液纺丝法形成这种纤维。

背景技术

由合成纤维制造许多纤维。常规地，使用两种方法制造合成纤维：溶液纺丝法和熔体纺丝法。通常使用溶液纺丝法形成丙烯腈丙烯酸类纤维，而通常使用熔体纺丝法形成尼龙纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维和其它类似类型的纤维。公知的是，丙烯腈丙烯酸类纤维包括长链合成聚合物，其特征在于存在丙烯腈单元，尼龙纤维包括长链合成聚酰胺聚合物，其特征在于存在酰胺基－CONH-，聚酯纤维包括具有至少85wt％取代芳族羧酸单元的酯的长链合成聚酰胺聚合物，和聚丙烯纤维包括具有至少85wt％烯烃单元且典型地数均分子量大于或等于约40000的长链合成结晶聚合物。

熔体纺丝法尤其令人感兴趣，这是因为在纺织工业中使用的大部分合成纤维由这一技术制造。熔体纺丝法通常牵涉使熔融的聚合物材料穿过被称为纺丝板的装置，于是形成一组单独的合成纤维。一旦成形，则可将合成纤维收集成股或者切割成短切纤维。可使用合成纤维制造针织、织造或非织造织物，或者可将合成纤维纺丝成之后将在编织或针织工艺中使用形成合成织物的纱线。

将相变材料掺入到单组分丙烯腈丙烯酸类纤维中，以提供纤维本身以及由其制造的织物提高的可逆热性能。这容易实现，部分是由于典型地与形成丙烯腈丙烯酸类纤维的溶液纺丝法有关的挥发性材料(例如，溶剂)含量高导致的。然而，更加成问题的是掺入相变材料到熔体纺丝的合成纤维内，这是因为在熔体纺丝法内典型地不存在或者不希望高含量的挥发性材料。以前尝试将相变材料掺入到熔体纺丝的合成纤维中典型地牵涉混合含相变材料的微胶囊与标准的纤维级热塑性聚合物，形成共混物，随后熔体纺丝该共混物，形成单组分合成纤维。如果不是使用低浓度的微胶囊，那么这种尝试通常导致微胶囊在纤维内不充分的分散，差的纤维性能，和差的加工性。然而，在采用低浓度的微胶囊的情况下，难以实现通常与使用相变材料有关的理想的提高的可逆热性能。

正是针对这一背景技术，需要开发此处所述的多组分纤维。

发明内容

一方面，本发明涉及多组分纤维。在一个实施方案中，多组分纤维包括由一组细长构件(members)形成的纤维体，和该组细长构件中的至少一个包括潜热为至少40J/g且转变温度范围为22℃－40℃的调温材料。调温材料基于在转变温度下吸收和释放潜热中的至少一种来提供热调节。

在另一实施方案中，多组分纤维包括芯部分，所述芯部分包括潜热为至少40J/g和转变温度范围为10℃－50℃的相变材料。该相变材料基于在转变温度下吸收和释放潜热中的至少一种来提供热调节。多组分纤维还包括包围芯部分并形成多组分纤维外部的鞘部分。