[发明专利]用于面料基于微孔膜的相变材料、纱线、面料及穿戴品

说明书

用于面料基于微孔膜的相变材料、纱线、面料及穿戴品，该微孔膜的相变材料是由微孔高分子离子液体聚合物膜作为壳材，相变材料作为芯材组成的微孔微胶囊，该微孔微胶囊相变材料吸热放热性能好，不易溶于水、耐酸耐碱，稳定性高，不含有毒有害物、绿色环保，用该相变材料制作调温面料时，相变材料不易脱落、循环使用率高，颗粒小、不会损坏机器，容易与纺丝液混合且分布均匀、操作过程方便简单，将此微孔微胶囊、黏胶和植物粉通过混合喷丝然后纺纱形成纱线，再编织成面料，最后加工制得的穿戴品，柔软光滑、贴肤舒适，同时具有杀菌、护肤、荧光等效果，能够在不同环境下自动调温，长时间保持人体舒适温度，舒适度高。

技术领域

本发明涉及用于面料基于微孔膜的相变材料、纱线、面料及穿戴品。

背景技术

相变材料(PCM)是指温度不变的情况下而改变物质状态并能提供潜热的物质。通常，相变材料可分为固-固相变材料、固液相变材料、固气相变材料。自20世纪70年代末，美国航空航天局空间研究所为了更好地保护宇航员和珍贵设备，使他们免受外界太空温度急剧变化的影响，开发了一种适合室内温度范围的相变材料，并应用于宇航员的服装、返回舱外壳等。进入21世纪后经过科学家的不断努力，相变材料开始进行实际运用。相变纺织品是一种通过将相变材料加入纺织品中，通过相变物质发生固-液可逆相变而吸收、放出热量,从而具有温度调节功能的新型高技术纺织品。这类纺织品能够根据外界环境温度的变化在一定的湿度范围内可自由调节纺织品内部温度,即当外界环境温度升高时,可以储存能量,使纺织品内部温度升高相对较低；当外界环境温度下降时,可以释放能量,使纺织品内部温度降低相对较少，利用其存储和释放潜热的性能，制成具有温度调节功能的纺织品，制成的面料比其他的纺织品更具保温性、舒适性。传统利用相变材料制备保温面料的方法是通过直接涂层、转移涂层或凝固涂层的方法将相变材料压在面料的表面或纤维交联间隙中，物理作用力相对较小,材料经多次使用后易发生相变材料与载体的脱附、渗漏和宏观的两相分离，使保温面料利用率低，且作为相变材料的化合物可能会对人体造成伤害，同时可供选择的相变材料的范围较小，如无机盐类相变材料虽然其相变温度在25～50℃，但易溶于水，不能用作制备保温面料的相变材料。为了更好地利用相变材料的特性，制造安全、耐用的保温面料，技术人员做了大量的研究，并取得了突破性的进展。

微胶囊是指一种具有聚合物壁的微型容器或包装物。微胶囊造粒是将固体、液体或气体包埋、封存在一种微型胶囊内成为一种固体微粒产品的技术。相变材料微胶囊(MCPCM)是将微胶囊技术应用于相变材料中，将相变材料作为芯体，聚合物作为壳体做成相变材料微胶囊，从而克服了相变材料应用的局限性，既可以有效利用相变材料相变时的潜热，又可以提高其稳定性，具有广阔的应用前景。Kim等以十八烷为囊芯,聚脲为囊壁,采用界面聚合法合成囊/芯体积比为1∶1的相变材料微胶囊，并将微胶囊粘结到织物上，获得具有温度调节功能的织物，提高了保温织物的使用寿命，也防止在水洗过程中相变材料的溶脱、渗漏。但采用粘结的方式将微胶囊固定在织物上，使用较长时间后，在外力作用下，微胶囊仍会脱落，同时，制作出的微胶囊粒径较大，聚脲壁囊的传热导热效果也较差，限制了其使用，因此需要提供一种粒径小，分散均匀，传热效果好，利用率高、易于加工使用，实用性强的可以用于纺织品的相变材料微胶囊。

如在专利号为CN201510032123.8的发明专利中公开一种微胶囊相变调温纤维及其面料的制备方法,采用界面聚合法制备以石蜡烃为囊芯、甲基丙烯酸甲酯为囊壁的相变材料微胶囊，直径小于10μm，将相变材料微胶囊直接分散在纺丝熔体或溶液内，经过螺杆挤压机和箱体组件进行纺丝，纺丝后再进行吹风冷却、上油、卷绕成形，得到微胶囊相变调温纤维，再通过织造的工艺加工成调温面料。采用上述方法将相变材料微胶囊直接分散在纺丝熔体或溶液内，再进行纺丝，卷绕成纤维，再加工成调温面料，这种加工工艺使得微胶囊成为丝材的一部分，能够很好的固定在面料中，不易脱落，使面料可以长时间保持调温效果；同时，微胶囊颗粒直径小于10μm，颗粒较小，能够通过螺杆挤压机和箱体组件，不会造成机器的损坏。但是甲基丙烯酸甲酯聚合物膜的传热效果较差，使芯体石蜡烃的相变热不能很好地传出，热损较大，造成能源的浪费。

发明内容