[发明专利]一种具有高灵敏吸放热功能的智能调温腈纶纤维及其制备方法

说明书

本发明提供一种具有高灵敏吸放热功能的智能调温腈纶纤维，所述纤维中聚丙烯腈占成品纤维绝干的61‑63%，甲种纤维素占15‑20%，相变微胶囊占11‑21%，导热粉体占1.8‑8%；本发明还提供上述纤维的制备方法，包括纤维素复合粉体的制备、制备纤维素溶液、聚丙烯腈复合粉体的制备、制备聚丙烯腈相变微胶囊复合乳液、制备复合纺丝液原液、纺丝。本发明制备的纤维中聚丙烯腈占成品纤维绝干的61‑63%，甲种纤维素占15‑20%，相变微胶囊占11‑21%，导热粉体占1.8‑8%，所述纤维的干强≧3.68cN/dtex，湿强≧2.10 cN/dtex，勾结强度≧0.94 cN/dtex。

技术领域

本发明涉及一种具有高灵敏吸放热功能的智能调温腈纶纤维及其制备方法，属于腈纶纤维技术领域。

背景技术

腈纶是聚丙烯腈纤维(PAN)在中国的商品名，有人造羊毛之称。腈纶具有优良的性能，如质量轻、手感柔软温暖、染色鲜艳而牢固，纤维防虫蛀、防霉，目前所有大规模生产的合成纤维中，以腈纶对日光及大气作用的稳定性最好。经日光和大气作用一年后，大多数纤维均损失原强度的95%左右，而腈纶得强度仅下降20%左右，腈纶优良的耐光和耐气候性，可归因于大分子上的氰基。氰基中的碳和氮原子间为三键连接，这种结构能吸收能量较高的光子，并把它转化为热能，从而保护了主价键，避免了大分子的降解。

但腈纶和其它的合成纤维一样，共同缺点是吸湿和保水性差，在标准状态下，常规腈纶的电阻率高达10¹³Ω·cm，穿着有强烈的闷热不舒服感，从而限制了其在内衣、衬衣、睡衣、服装里料及贴身运动服等领域的应用。纤维的吸湿、抗静电及抗污染性之间有一定的内在联系，解决其一可改善其二。

鉴于以上腈纶纤维的缺点，大量的科研工作者和工程师们扬长避短，在充分利用腈纶自身优点的前提下对其进行了改性，力求使用性能的最大化。

申请号为201010521971.2的中国专利公开了一种相变微胶囊蓄热调温聚丙烯腈纤维及其湿法纺丝制备方法，将相变微胶囊添加到聚丙烯腈聚合物溶液中，以硫氰酸钠水溶液为凝胶剂，采用湿法纺丝法制备相变微胶囊蓄热调温聚丙烯腈纤维。所制备的纤维热效率较高，具有良好的物理机械性能、服用性能、可加工性能和染色性能 ；所用相变材料为已实现工业化生产的石蜡，具有成本低廉的优点。申请号为201310472662.4的中国专利公开了将水性相变材料微胶囊悬浮液、NaSCN 水溶液和少量纺丝原液三者按一定比例调配成均匀的含相变材料微胶囊的添加剂，再将添加剂的 pH 值调节至 7.0-9.0 ；将添加剂加热至 40 ～ 45℃，通过多级静态混合器与纺丝原液在线混合后直接送入纺丝机纺丝，能为人体提供舒适微气候环境的全新保温纤维。申请号为201610440883.7的中国专利公开了一种具有相变调温功能的蛋白改性腈纶纤，纺丝液及其制备方法，通过采用预制的两种不同组份的配制液和一种高分子架桥剂共混再共聚，再经过过滤、脱泡、时效过程，制备具有相变调温功能的蛋白改性腈纶纤维纺

丝液。

以上三项专利都是通过向纺丝液中添加相变调温微胶囊，通过硫氰酸钠水溶液为凝固剂溶液来实现的湿法纺丝，使纤维具备了根据外界环境的变化达到吸放热的功能，但是腈纶有人造羊毛之称，保暖率是合成纤维中最好的，不利于热量的传导，因此即使仅仅作为秋冬的贴身面料来使用，纤维中微胶囊发生相变时放出的热量散失不掉，更会大大增加了贴身衣物的闷热感和静电的集聚。