[发明专利]桔瓣型调温储能相变纤维及其制备方法

说明书

本发明公开了一种桔瓣型调温储能相变纤维及其制备方法，属于功能材料技术领域。它由等质量份数的相变组分与导热组分经桔瓣型复合纺丝板以相互间隔排布的形式形成桔瓣型调温储能相变纤维，相变组分由相变母粒与聚合物组成，相变母粒与聚合物的质量比为10：90～30：70，相变母粒为由无机粉体吸附相变材料后与聚酯共混所得；导热组分由导热母粒与聚合物组成，导热母粒与聚合物的质量比为10：90～30：70，导热母粒为由导热材料与聚酯共混所得。本发明基于相变纤维调温速率慢的问题，提出了在相变纤维的制备过程中加入导热粉体，增加其温度灵敏性，提高了其温度调节的速率。

技术领域

本发明涉及桔瓣型调温储能纤维，属于功能材料技术领域，具体的涉及一种桔瓣型调温储能相变纤维及其制备方法。

背景技术

相变纤维是利用物质相变过程中释放或吸收潜热、温度保持不变的特性开发出来的一种蓄热调温功能纤维。物质在相变过程中，吸收和释放能量形成自己的微气候，在此微气候环境中温度相对恒定不变，外界环境变化对其影响不大。在深受能源危机的影响，降低能耗和节约能源已成为急需解决的问题的今天，具有调温储能性能的相变纤维的研究备受关注，人们对生活的要求也日益增高，因此，能为人类生活提供舒适环境的相变纤维纺织品的研究发展越来越迫不及待。

常规相变纤维通常存在传热慢、调温速率慢等缺点，为了改善类似问题，中国发明专利申请(申请公布号：CN106801266A，申请公布日：2017-06-06)公开了相变储能纤维及其制备方法，该相变储能纤维为皮芯结构，皮芯结构包括皮层与芯层，皮层原料为热塑性聚合物，芯层原料为热塑性聚合物、黏土矿物粉体与相变材料的混合物。该相变储能纤维为由相变材料、粘土矿物粉体制备得到的复合相变材料与热塑性聚合物混合均匀制备得到芯层原料，芯层原料再与以热塑性聚合物为原料的皮层通过复合纺丝机熔融纺丝，纺织成皮芯结构的相变储能纤维，本发明的皮芯结构的相变储能纤维能防止相变材料的泄漏，在一定程度上提高了调温速率，缺点是对温度的敏感性还有待进一步的改进。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明公开了一种桔瓣型调温储能相变纤维及其制备方法，通过采用熔融桔瓣型复合纺丝方法，将导热组分与相变组分纺制成桔瓣型纤维，实现相变纤维的高效调温及保温效果。

为实现上述目的，本发明公开了一种桔瓣型调温储能相变纤维，它由等质量份数的相变组分与导热组分经桔瓣型复合纺丝板以相互间隔排布的形式形成桔瓣型调温储能相变纤维，所述相变组分由相变母粒与聚合物组成，所述相变母粒与聚合物的质量比为10：90～30：70，所述相变母粒为由无机粉体吸附相变材料后与聚酯共混所得；所述导热组分由导热母粒与聚合物组成，所述导热母粒与聚合物的质量比为10：90～30：70，所述导热母粒为由导热材料与聚酯共混所得。

进一步地，所述导热材料与聚酯的质量份数为：导热材料：10～40、聚酯：60～90；所述导热材料为氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、氮化硼或碳化硅中的一种粉体。

再进一步地，所述无机粉体、相变材料与聚酯的质量份数为：无机粉体：5～20、相变材料：5～20、聚酯：60～90，所述无机粉体为凹凸棒土、高岭土和蒙脱土的一种；所述相变材料为熔点范围在20～40℃之间的石蜡类、多元醇、脂肪酸类中的一种。

更进一步地，所述相变组分中的聚合物为聚酯、聚酰胺、聚丙烯或聚乙烯中的一种，所述导热组分中的聚合物为聚酯、聚酰胺、聚丙烯或聚乙烯中的一种。

更进一步地，所述桔瓣型调温储能相变纤维的横向截面为相变组分与导热组分相互间隔排布形成的圆形，所述相变组分与导热组分为面积相同的扇形桔瓣，所述扇形桔瓣的个数为4～64个。

为实现上述目的，本发明还公开了一种桔瓣型调温储能相变纤维的制备方法，包括如下步骤：

1)制备导热母粒：将导热材料与聚酯混合后经双螺杆挤出机制备得到导热母粒，所述导热材料与聚酯的质量份数为：导热材料：10～40、聚酯：60～90；