[发明专利]一种温度调节纤维的制备方法

说明书

本发明公开了一种温度调节纤维的制备方法，包括如下步骤：a)将分散剂、相变储能材料和纤维素混合后溶解在离子液体水溶液中，制得混合纺丝原液；b)所得混合纺丝原液经过滤、纺丝、凝固、拉伸、水洗、漂白、上油、干燥，即得所述温度调节纤维；所述的离子液体是由1‑丁基‑3‑甲基咪唑氯盐与联1,4‑二[1‑(3‑甲基咪唑)]丁基二氯盐和联1,4‑二[1‑(3‑甲基咪唑)]丁基二高氯酸盐混合得到。实验表明：本发明制得的温度调节纤维具有优异的机械性能、温度调节性能、稳定性能，制备过程简单，成本低廉，无需使用任何有机溶剂，环境友好无污染，无需特殊设备和苛刻条件，易于实现工业化生产，具有极强的实用价值。

技术领域

本发明涉及一种温度调节纤维的制备方法，属于功能纤维素纤维技术领域。

背景技术

纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，占植物界碳含量的50％以上，是自然界最丰富的天然有机物之一。纤维素主要来源于植物，例如棉花、木材、棉短绒、麦草、稻草、芦苇、麻、桑皮等，其中棉花的纤维素含量接近100％，为天然的最纯纤维素来源，而一般木材中，纤维素占40～50％，还有10～30％的半纤维素和20～30％的木质素。作为一种可降解的绿色生物材料，天然纤维以其质轻、可降解、价廉、高模量、高强度等优越的性能，逐渐发挥越来越重要的作用。因此，从植物中获取天然纤维素溶解后制成再生纤维，实现纤维素的再生和功能化，是有效利用纤维素的一条重要途径。

相变储能材料是一种在其物相变化过程中，可以从环境中吸收热(冷)量或向环境放出热(冷)量，从而达到能量储存和释放目的的材料。目前相变材料已经广泛应用于航天、建筑、服装等领域。温度调节纤维(又称储能调节纤维、相变储能纤维等)是将相变储能材料与纤维制造技术相结合开发出的一种功能纤维，温度调节纤维能够在外界环境温度变化时，利用其中的相变材料发生相转变过程与外界环境进行热交换，即发生吸热或放热的过程，从而实现纤维储能或温度调节功能，在服装行业、纺织品、医疗、建筑行业等领域有非常巨大的应用前景。

传统的温度调节纤维的制备主要是采用浸渍法将相变储能材料附着于纤维表面，这种方法制备的温度调节纤维中相变储能材料的添加量较低，同时牢固度也较低，经过若干次水洗后，相变储能材料含量降低很快，基本不具温度调节功能。因此，开发出真正意义上的纤维素与相变储能材料复合的温度调节纤维具有重要意义。

纤维素由于自身聚集态结构的特点，即分子内、分子间均存在大量的氢键，同时又具有较高的结晶度，使得纤维素在常规的溶剂(如水和大多数有机溶剂等)中难以溶解；而通常的相变储能材料如石蜡、聚乙二醇等通常都具有疏水性，不易溶于水，这就导致纤维素和相变储能材料很难直接溶解在常规的溶剂中，因此目前温度调节纤维的制备，通常是先将纤维素溶解，制成纤维素溶液，然后将相变储能材料加入到纤维素溶液中，制备成纺丝液进行纺丝，纺丝方法包括湿法纺丝、干法纺丝、静电纺丝等。