可降解相變復(fù)合纖維及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及可降解相變復(fù)合纖維及其制備方法。可降解相變復(fù)合纖維以聚乙二醇為相變材料，以紡絲級聚乳酸為海材料，制備所述可降解相變復(fù)合纖維中采用的相變材料封閉劑包括：對苯二甲酸、乙二醇。通過制備封閉劑，封閉劑與聚乙二醇混合得懸浮液，懸浮液與聚乳酸進行熔融復(fù)合紡絲。本發(fā)明采用對苯二甲酸和乙二醇作為封閉劑與相變材料形成均勻的懸浮液從噴絲孔噴出，通過物理方式，均勻分散的封閉劑凝固并將相變材料均勻的封閉形成沿纖維縱向均勻分布的相變材料大膠囊，從而解決了相變材料在相變復(fù)合纖維中的封閉問題，不會將未封閉的相變材料帶入使用環(huán)節(jié)。
【專利說明】可降解相變復(fù)合纖維及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明復(fù)合纖維領(lǐng)域，具體而言，涉及可降解相變復(fù)合纖維及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]復(fù)合纖維是由兩種或兩種以上成纖聚合物，或具有不同性質(zhì)的同一聚合物，經(jīng)復(fù)合紡絲法制成的化學(xué)纖維，在同一根纖維截面上存在兩種或兩種以上不相混合的聚合物。利用復(fù)合纖維制造技術(shù)可以獲得兼有兩種聚合物特性的改性纖維，比如兼具成本經(jīng)濟和導(dǎo)電性能的三點式復(fù)合纖維、皮芯型抗靜電纖維，利用兩種聚合物結(jié)晶收縮率不同的具有自卷曲性能的并列式復(fù)合纖維，采用兩種產(chǎn)生不同電荷的聚合物制備的自消除靜電的橘瓣型復(fù)合纖維。
[0003]隨著人們探索節(jié)能、環(huán)保的綠色環(huán)保載體步伐的加快，相變材料以近乎等溫的相變過程來控制承載體系或環(huán)境的溫度，通過吸收或釋放大量的潛熱進行熱能存儲和溫度調(diào)控，逐漸進入人們所關(guān)注的視野。
[0004]有關(guān)相變材料復(fù)合纖維研究中部分采用有機物做相變材料，比如:CN102704037A提供了一種出熱調(diào)溫纖維及其制備方法，該技術(shù)未考慮到相變材料的封閉問題；CN102351965A提供了一種(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯聚合物相變材料的制備方法，該技術(shù)也未考慮相變材料的遷移和密封問題。但是，如果相變復(fù)合纖維不對封閉材料進行封閉的話，相變材料在使用過程中會從纖維中滲出，從而導(dǎo)致相變材料的含量下降，調(diào)溫效果下降，而且滲出的相變材料會對使用環(huán)境造成污染，甚至污染人體。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種可降解相變復(fù)合纖維及其制備方法，以解決相變復(fù)合纖維中的相變材料容易溢出的問題。
[0006]本發(fā)明實施例提供一種可降解相變復(fù)合纖維，以聚乙二醇為相變材料，以紡絲級聚乳酸為海材料，制備所述可降解相變復(fù)合纖維時采用的相變材料封閉劑包括:對苯二甲
酸、乙二醇。
[0007]在一些實施例中，優(yōu)選為，其制備方法包括:熔融紡絲。
[0008]在一些實施例中，優(yōu)選為，所述對苯二甲酸和所述乙二醇的物質(zhì)的量的比例為Imol: 1.1-1.38mol ο
[0009]在一些實施例中，優(yōu)選為，所述聚乙二醇分子量為200-8000。
[0010]在一些實施例中，優(yōu)選為，所述紡絲級聚乳酸的熔融指數(shù)為3-5克/10分鐘。
[0011]在一些實施例中，優(yōu)選為，所述可降解相變復(fù)合纖維的橫截面直徑為5-30微米，強度為 2-3cN/dtex，30-60°C儲能熱焓為 10_80J/g。
[0012]本發(fā)明還提供了一種可降解相變復(fù)合纖維的制備方法，其步驟包括:
[0013]制備相變材料封閉劑；
[0014]將所述相變材料封閉劑和所述聚乙二醇混合制備懸浮液；[0015]將所述懸浮液由熔融紡絲的輸送管道送入噴絲組件；
[0016]將紡絲級聚乳酸由熔融紡絲的螺桿擠出機送入噴絲組件；
[0017]紡絲。
[0018]在一些實施例中，優(yōu)選為，所述封閉劑的制備方法為:以Imol的對苯二甲酸、1.1-1.38mol乙二醇的物質(zhì)的量比例將對苯二甲酸和乙二醇均勻混合得到第一混合物；將所述第一混合物不斷加入熔融狀態(tài)的聚對苯二甲酸乙二醇酯預(yù)聚體中，240-260°C反應(yīng)1.5-3小時，得到所述封閉劑。
[0019]在一些實施例中，優(yōu)選為，所述懸浮劑的制備方法為:將固態(tài)的所述封閉劑磨成微米級顆粒；將微米級的所述封閉劑和納米二氧化鈦加入到熔融的聚乙二醇中，在90-140°C混合均勻得到聚乙二醇質(zhì)量濃度為75-95%的懸浮液，所述納米二氧化鈦的添加量為所述封閉劑和所述聚乙二醇總質(zhì)量的0.1-0.5%。
[0020]在一些實施例中，優(yōu)選為，所述紡絲的溫度為190_245°C，所述紡絲得到可降解相變復(fù)合纖維原絲；所述紡絲之后，所述可降解相變復(fù)合纖維的制備方法還包括:將所述可降解相變復(fù)合纖維原絲在80-90°C牽伸2-4倍得到所述可降解相變復(fù)合纖維。
[0021]在一些實施例中，優(yōu)選為，在紡絲之后，所述制備方法還包括:對紡絲得到的長纖維進行切斷處理；對可降解相變復(fù)合纖維切斷后橫斷面上的相變材料洗去，進行橫斷面封閉處理；洗去橫斷面上相變材料的方法包括以下任一種:沸水洗滌、高溫水浴染整。
[0022]本發(fā)明實施例提供的可降解相變復(fù)合纖維及其制備方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用對苯二甲酸和乙二醇作為封閉劑與相變材料形成均勻的懸浮液從噴絲孔噴出，通過物理方式，均勻分散的封閉劑凝固并將相變材料均勻的封閉形成沿纖維縱向均勻分布的相變材料大膠囊，從而解決了相變材料在相變復(fù)合纖維中的封閉問題，不會將未封閉的相變材料帶入使用環(huán)節(jié)。而且，可降解相變復(fù)合纖維采用聚乙二醇為相變材料，聚乙二醇熔點在0-60°C，無毒、無刺激性，分解物對環(huán)境無害，原料成本低，是一種非常優(yōu)良的相變儲能材料，但是，聚乙二醇作為相變材料熱分解溫度較低，與聚酯、聚酰胺和聚丙烯等成纖聚合物紡絲時因溫度較高和管道停留時間過長而降解，使其儲能效率降低。紡絲級聚乳酸紡絲溫度較低，將其與聚乙二醇進行復(fù)合紡絲可減少聚乙二醇的降解，提高復(fù)合纖維的儲能效率，并且二者均為可降解材料，對環(huán)境無害。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明實施例1制備的可降解相變復(fù)合纖維切斷后橫斷面掃描電鏡照片；
[0024]圖2為本發(fā)明實施例2制備的可降解相變復(fù)合纖維維切斷后橫斷面掃描電鏡照片;
[0025]圖3為本發(fā)明實施例3制備的可降解相變復(fù)合纖維維切斷后橫斷面掃描電鏡照片;
[0026]圖4為本發(fā)明實施例4制備的可降解相變復(fù)合纖維維切斷后橫斷面掃描電鏡照片;
[0027]圖5為本發(fā)明實施例5制備的可降解相變復(fù)合纖維維切斷后橫斷面掃描電鏡照片;
[0028]圖6為本發(fā)明一個實施例中可降解相變復(fù)合纖維制備方法的流程示意圖?！揪唧w實施方式】
[0029]下面通過具體的實施例子對本發(fā)明做進一步的詳細描述。
[0030]考慮到目前可降解相變復(fù)合纖維中相變材料的泄露和污染使用環(huán)境問題，本發(fā)明提供了一種通過封閉劑對相變材料進行物理方式封閉的可降解相變復(fù)合纖維:
[0031]該可降解相變復(fù)合纖維，以聚乙二醇為相變材料，以紡絲級聚乳酸為海材料，制備可降解相變復(fù)合纖維中采用的相變材料封閉劑包括:對苯二甲酸、乙二醇。
[0032]在該可降解相變復(fù)合纖維的制備中，其步驟包括:
[0033]制備相變材料封閉劑；
[0034]將相變材料封閉劑和聚乙二醇混合制備懸浮液；
[0035]將懸浮液由熔融紡絲的輸送管道送入噴絲組件；
[0036]將紡絲級聚乳酸由熔融紡絲的螺桿擠出機送入噴絲組件；
[0037]紡絲。
[0038]采用對苯二甲酸和乙二醇作為封閉劑與相變材料形成均勻的懸浮液從噴絲孔噴出，通過物理方式，均勻分散的封閉劑凝固并將相變材料均勻的封閉形成沿纖維縱向均勻分布的相變材料大膠囊，從而解決了相變材料在相變復(fù)合纖維中的封閉問題，不會將未封閉的相變材料帶入使用環(huán)節(jié)。而且，可降解相變復(fù)合纖維采用聚乙二醇為相變材料，聚乙二醇熔點在0-60°C，無毒、無刺激性，分解物對環(huán)境無害，原料成本低，是一種非常優(yōu)良的相變儲能材料，但是，聚乙二醇作為相變材料熱分解溫度較低，與聚酯、聚酰胺和聚丙烯等成纖聚合物紡絲時因溫度較高和管道停留時間過長而降解，使其儲能效率降低。紡絲級聚乳酸紡絲溫度較低，將其與聚乙二醇進行復(fù)合紡絲可減少聚乙二醇的降解，提高復(fù)合纖維的儲能效率，并且二者均為可降解材料，對環(huán)境無害。
[0039]下面，對可降解相變復(fù)合纖維進行詳細描述:
[0040]該可降解相變復(fù)合纖維的橫截面直徑為5-30微米，本發(fā)明主張采用熔融紡絲技術(shù)，從而解決了普通靜電紡絲中纖維直徑不均勻的問題，強度為2-3cN/dteX (厘牛/分特)，30-60°C 儲能熱焓為 10-80J/g。
[0041]該可降解相變復(fù)合纖維以聚乙二醇為相變材料、以紡絲級聚乳酸為海材料。其中，聚乙二醇分子量為200-8000，聚乙二醇熔點在0-60°C可用作相變儲能材料用于醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、建筑節(jié)能和服裝領(lǐng)域。聚乙二醇作為相變材料熱分解溫度較低，與聚酯、聚酰胺和聚丙烯等成纖聚合物紡絲時因溫度較高和管道停留時間過長而降解，使其儲能效率降低。紡絲級聚乳酸紡絲溫度較低，將其與聚乙二醇進行復(fù)合紡絲可減少聚乙二醇的降解，提高復(fù)合纖維的儲能效率，并且二者均為可降解材料，對環(huán)境無害。另一方面，聚乳酸是一種可以由可再生作物合成，可生物降解的脂肪族聚酯，其最終降解產(chǎn)物為C02、H2O等，對環(huán)境污染小，其纖維兼有天然纖維和合成纖維的優(yōu)點。一旦將紡絲級聚乳酸與相變材料結(jié)合開發(fā)復(fù)合纖維，可促進其在生物醫(yī)用材料、高檔服裝面料、農(nóng)用材料、紡織材料和建筑節(jié)能等方面的應(yīng)用，推動綠色環(huán)保型材料的開發(fā)和相關(guān)領(lǐng)域的科技進步。本可降解相變復(fù)合纖維采用的紡絲級聚乳酸的熔融指數(shù)為3-5g/10min(190°C，2.16Kg)。
[0042]制備該可降解相變復(fù)合纖維時采用的相變材料封閉劑包括:對苯二甲酸、乙二醇，其添加比例為:lmol對苯二甲酸:1.1-1.38mol乙二醇。[0043]本可降解相變復(fù)合纖維通過調(diào)節(jié)封閉劑與聚乙二醇的比例來控制復(fù)合纖維長絲或短纖中相變材料的泄露；其中封閉劑采用Imol對苯二甲酸、1.1-1.38mol乙二醇封閉劑、成核劑納米二氧化鈦(封閉劑和聚乙二醇總質(zhì)量的0.1-0.5%)和聚乙二醇混合形成懸浮液。采用低聚體的對苯二甲酸乙二醇酯作為封閉劑可以形成沿纖維縱向均勻分布的相變材料大膠囊，解決了相變材料的封閉，并且不會將未封閉的相變材料帶入使用環(huán)節(jié)。
[0044]然后將懸浮液與紡絲級聚乳酸混合，并且通過調(diào)節(jié)復(fù)合比例來控制復(fù)合纖維的儲倉tfi。
[0045]上述可降解相變復(fù)合纖維的制備方法為，如圖6所示:
[0046]步驟SI 10，制備相變材料封閉劑；
[0047]封閉劑能夠控制復(fù)合纖維長絲或短纖中相變材料的泄露。本發(fā)明采用的封閉劑對相變材料采用物理方式的封閉，如上文所說形成一個封閉的大膠囊。
[0048]本步驟包括:
[0049]SI 10-1，以Imol的對苯二甲酸與1.1-1.38mol乙二醇的物質(zhì)的量的比例將對苯二甲酸和乙二醇均勻混合得到第一混合物；
[0050]S110-2，將第一混合物不斷加入熔融狀態(tài)的聚對苯二甲酸乙二醇酯預(yù)聚體中，240-260°C反應(yīng)1.5-3小時，得到封閉劑。
[0051 ] 步驟S111，對封閉劑進行冷卻處理，使封閉劑固化；
[0052]固化后，方便后續(xù)球磨處理。
[0053]步驟S112，將相變材料封閉劑、納米二氧化鈦和聚乙二醇；
[0054]納米二氧化鈦作為成核劑，促進聚乙二醇結(jié)晶，其添加量為封閉劑和聚乙二醇總質(zhì)量的0.1-0.5%。
[0055]該步驟包括:
[0056]S112-1，將固態(tài)的封閉劑磨成顆粒，通常采用球磨機進行球磨，在球磨過程中可以以球磨時間來框定、或者以球磨后顆粒的細度來框定球磨結(jié)束點。在一些實施例中將固態(tài)的封閉劑球磨成微米級，由于本相變復(fù)合纖維中海島的島孔為微米級，均勻分散的封閉劑在紡絲過程中凝固形成微米級的硬球，將島孔封閉；因為封閉劑的熔點為190°C，因此不會在沸水洗滌及紡織后加工的高溫水浴染色時熔融，因此不會導(dǎo)致相變材料泄露。
[0057]S112-2，將微米級的封閉劑和成核劑納米二氧化鈦(封閉劑和聚乙二醇總質(zhì)量的0.1-0.5%)加入到熔融的聚乙二醇中，在90-140°C混合均勻得到聚乙二醇質(zhì)量濃度為75-95%的懸浮液。
[0058]步驟S113，將懸浮液由熔融紡絲的輸送管道送入噴絲組件；
[0059]具體操作為:將懸浮液加入相變材料儲罐，由輸送管道輸送至計量泵，并由計量泵定量輸送至噴絲組件。
[0060]步驟S114，紡絲得到可降解相變復(fù)合纖維原絲；
[0061]紡絲溫度為190_245°C，紡絲卷繞得到可降解相變復(fù)合纖維原絲。
[0062]步驟SI 15，牽伸；
[0063]將可降解相變復(fù)合纖維原絲在80-90°C牽伸2-4倍，得到可降解相變復(fù)合纖維成品絲。
[0064]本發(fā)明的制備方法得到的可降解相變復(fù)合纖維，纖維直徑為5-30 μ m，強度為2-3cN/dteX (厘牛/分特)；在30-60°C儲能熱焓為10_80J/g。
[0065]步驟S116，對長纖維成品絲進行切斷處理；
[0066]該步驟是制備短纖維的過程；經(jīng)過切斷，封閉劑形成的大膠囊被切斷，切斷面上會有相變材料，為了避免切斷面上的相變材料溢出，污染環(huán)境，還需要進行下一步的操作。
[0067]步驟S117，洗去可降解相變復(fù)合纖維切斷后橫斷面上未封閉的相變材料；
[0068]洗去橫斷面上相變材料的方法包括以下任一種:沸水洗滌、高溫水浴染整。
[0069]通過本步驟可以將橫斷面(切斷面)上未封閉的相變材料洗去，而且封閉劑在沸水、高溫水浴中不熔融，因此，不會影響相變材料的封閉和分布，且不會使相變材料外泄。
[0070]如果封閉劑在相變材料中均勻分散，并且將其尺寸能夠正好大于等于島孔，就可以將相變材料堵住，相變材料就不會發(fā)生泄漏，就是封閉的好，否則就是不好了。為了衡量相變材料的溢出情況，可以多次沸水洗滌后，相變焓變化來衡量，相變焓不變說明不泄露。另外可以計算纖維質(zhì)量損失率，如果纖維質(zhì)量損失率高，比如3%以上，則證明相變材料溢出率高，否則，相變材料溢出率非常低。
[0071]實施例1:
[0072]將摩爾比(物質(zhì)的量的比例)為1:1.10的對苯二甲酸與乙二醇在室溫下攪拌均勻，并不斷加入熔融狀態(tài)的聚對苯二甲酸乙二醇酯預(yù)聚體中，在255°C反應(yīng)2小時得到相變材料封閉劑。將相變材料封閉劑冷卻后在球磨機中球磨60min得到顆粒狀封閉劑。將顆粒狀封閉劑和成核劑納米二氧化鈦(封閉劑和聚乙二醇總質(zhì)量的0.3%)加入熔融的聚乙二醇，在90°C混合均勻得到聚乙二醇600濃度為80%的懸浮液。將得到的懸浮液加入相變材料儲罐，由輸送管道輸送至計量泵，并由計量泵定量輸送至噴絲組件。將紡絲級聚乳酸加入螺桿擠出機輸送至計量泵，并由計量泵輸送至噴絲組件。懸浮液與紡絲級聚乳酸質(zhì)量復(fù)合比為45/55，在230°C紡絲卷繞得到可降解相變復(fù)合纖維原絲，并將其于85°C牽伸4倍得到可降解相變復(fù)合纖維成品絲。復(fù)合纖維直徑為14.3 μ m,島直徑為1.19 μ m,強度為2.7cN/dtex，斷裂伸長率為20.7%，相變焓為37.lj/g，將復(fù)合纖維在40°C溫水中除去油劑后，沸水中煮沸20分鐘，纖維質(zhì)量損失率為0.3%。圖1為本例可降解相變復(fù)合纖維成品絲切斷后，橫斷面上未除去相變材料的掃描電鏡照片。
[0073]實施例2
[0074]將摩爾比(物質(zhì)的量的比例)為1:1.20的對苯二甲酸與乙二醇在室溫下攪拌均勻，并不斷加入熔融狀態(tài)的聚對苯二甲酸乙二醇酯預(yù)聚體中，在255°C反應(yīng)2小時得到相變材料封閉劑。將相變材料封閉劑冷卻后在球磨機中球磨50min得到顆粒狀封閉劑。將顆粒狀封閉劑和成核劑納米二氧化鈦(封閉劑和聚乙二醇總質(zhì)量的0.2%)加入熔融的聚乙二醇，在90°C混合均勻得到聚乙二醇600濃度為80%的懸浮液。將得到的懸浮液加入相變材料儲罐，由輸送管道輸送至計量泵，并由計量泵定量輸送至噴絲組件。懸浮液與紡絲級聚乳酸質(zhì)量復(fù)合比為50/50，在紡絲溫度為228°C紡絲卷繞得到儲能可控降解復(fù)合纖維原絲，并將其于85°C牽伸3.7倍得到可降解相變復(fù)合纖維成品絲。可降解相變復(fù)合纖維直徑為15.9 μ m,島直徑為1.33 μ m,強度為2.3cN/dtex,斷裂伸長率為24%，相變焓為39J/g，將復(fù)合纖維在40°C溫水中除去油劑后，沸水中煮沸20分鐘，纖維質(zhì)量損失率為0.38%ο圖2為本例可降解相變復(fù)合纖維成品絲切斷后，橫斷面上未除去相變材料的掃描電鏡照片。
[0075]實施例3[0076]將摩爾比(物質(zhì)的量的比例)為1:1.38的對苯二甲酸與乙二醇在室溫下攪拌均勻，并不斷加入熔融狀態(tài)的聚對苯二甲酸乙二醇酯預(yù)聚體中，在255°C反應(yīng)2小時得到相變材料封閉劑。將相變材料封閉劑冷卻后在球磨機中球磨40min得到顆粒狀封閉劑。將顆粒狀封閉劑和成核劑納米二氧化鈦(封閉劑和聚乙二醇總質(zhì)量的0.4%)加入熔融的聚乙二醇，在90°C混合均勻得到聚乙二醇600濃度為80%的懸浮液。將得到的懸浮液加入相變材料儲罐，由輸送管道輸送至計量泵，并由計量泵定量輸送至噴絲組件。懸浮液與紡絲級聚乳酸質(zhì)量復(fù)合比為55/45，在紡絲溫度為225°C紡絲卷繞得到可降解相變復(fù)合纖維原絲，并將其于85°C牽伸3.4倍得到可降解相變復(fù)合纖維成品絲。復(fù)合纖維直徑為18.5 μ m,島直徑為
1.54 μ m,強度為2.3cN/dtex,斷裂伸長率為20%，相變焓為44J/g，將復(fù)合纖維在40°C溫水中除去油劑后，沸水中煮沸20分鐘，纖維質(zhì)量損失率為0.41%。圖3為本例可降解相變復(fù)合纖維成品絲切斷后，橫斷面上未除去相變材料的掃描電鏡照片。
[0077]實施例4
[0078]將摩爾比(物質(zhì)的量的比例)為1:1.32的對苯二甲酸與乙二醇在室溫下攪拌均勻，并不斷加入熔融狀態(tài)的聚對苯二甲酸乙二醇酯預(yù)聚體中，在255°C反應(yīng)2小時得到相變材料封閉劑。將相變材料封閉劑冷卻后在球磨機中球磨30min得到顆粒狀封閉劑。將顆粒狀封閉劑和成核劑納米二氧化鈦(封閉劑和聚乙二醇總質(zhì)量的0.3%)加入熔融的聚乙二醇，在90°C混合均勻得到聚乙二醇600濃度為80%的懸浮液。將得到的懸浮液加入相變材料儲罐，由輸送管道輸送至計量泵，并由計量泵定量輸送至噴絲組件。懸浮液與紡絲級聚乳酸質(zhì)量復(fù)合比為60/40，在紡絲溫度為225°C紡絲卷繞得到可降解相變復(fù)合纖維原絲，并將其于85°C牽伸3.0倍得到可降解相變復(fù)合纖維成品絲，將可降解相變復(fù)合纖維成品絲(即長纖維成品絲)切斷為短纖維，對短纖維進行沸水洗滌。可降解相變短纖維直徑為18.8μπι，島直徑為1.59 μ m,強度為2.3cN/dtex,斷裂伸長率為18%，相變焓為47J/g，將可降解相變短纖維在40°C溫水中除去油劑后，沸水中煮沸20分鐘，纖維質(zhì)量損失率為0.35%。圖4為本例可降解相變復(fù)合纖維成品絲切斷后，橫斷面上未除去相變材料的掃描電鏡照片。
[0079]實施例5
[0080]將摩爾比(物質(zhì)的量的比例)為1:1.25的對苯二甲酸與乙二醇在室溫下攪拌均勻，并不斷加入熔融狀態(tài)的聚對苯二甲酸乙二醇酯預(yù)聚體中，在255°C反應(yīng)2小時得到相變材料封閉劑。將相變材料封閉劑冷卻后在球磨機中球磨30min得到封閉劑。將封閉劑和成核劑納米二氧化鈦(封閉劑和聚乙二醇總質(zhì)量的的0.5%) 二氧化鈦起成核劑作用，促進聚乙二醇結(jié)晶。加入熔融的聚乙二醇，在90°C混合均勻得到聚乙二醇600濃度為75%的懸浮液。將得到的懸浮液加入相變材料儲罐，由輸送管道輸送至計量泵，并由計量泵定量輸送至噴絲組件。懸浮液與紡絲級聚乳酸質(zhì)量復(fù)合比為65/35，在紡絲溫度為225°C紡絲卷繞得到可降解相變復(fù)合纖維原絲，并將其于85°C牽伸3.7倍得到可降解相變復(fù)合纖維成品絲?？山到庀嘧儚?fù)合纖維成品絲直徑為15.9 μ m，島直徑為1.33 μ m,強度為1.0cN/dtex,斷裂伸長率為15%，相變焓為51J/g，將復(fù)合纖維在40°C溫水中除去油劑后，沸水中煮沸20分鐘，纖維質(zhì)量損失率為0.2%。圖5為本例可降解相變復(fù)合纖維成品絲切斷后，橫斷面上未除去相變材料的掃描電鏡照片。
[0081]表I為實施例1-實施例5沸水洗滌前和洗滌后的相變焓:
[0082]表I[0083]
【權(quán)利要求】
1.一種可降解相變復(fù)合纖維，其特征在于，以聚乙二醇為相變材料，以紡絲級聚乳酸為海材料，制備所述可降解相變復(fù)合纖維時采用的相變材料封閉劑包括:對苯二甲酸、乙二醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降解相變復(fù)合纖維，其特征在于，其制備方法包括:熔融紡絲；和/或 所述對苯二甲酸和所述乙二醇的物質(zhì)的量的比例為Imol:1.1-1.38mol。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降解相變復(fù)合纖維，其特征在于，所述聚乙二醇分子量為200-8000。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降解相變復(fù)合纖維，其特征在于，所述紡絲級聚乳酸的熔融指數(shù)為3-5克/10分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的可降解相變復(fù)合纖維，其特征在于，所述可降解相變復(fù)合纖維的橫截面直徑為5-30微米，強度為2-3cN/dteX，30-60°C儲能熱焓為10_80J/g。
6.一種可降解相變復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，其步驟包括: 制備相變材料封閉劑； 將所述相變材料封閉劑和所述聚乙二醇混合制備懸浮液； 將所述懸浮液由熔融紡絲的輸送管道送入噴絲組件； 將紡絲級聚乳酸由熔融紡絲的螺桿擠出機送入噴絲組件； 紡絲。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可降解相變復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，所述封閉劑的制備方法為: 以Imol的對苯二甲酸、1.1-1.38mol乙二醇的物質(zhì)的量比例將對苯二甲酸和乙二醇均勻混合得到第一混合物； 將所述第一混合物不斷加入熔融狀態(tài)的聚對苯二甲酸乙二醇酯預(yù)聚體中，240-260°C反應(yīng)1.5-3小時，得到所述封閉劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可降解相變復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，所述懸浮劑的制備方法為: 將固態(tài)的所述封閉劑磨成微米級顆粒； 將微米級的所述封閉劑和納米二氧化鈦加入到熔融的聚乙二醇中，在90-140 V混合均勻得到聚乙二醇質(zhì)量濃度為75-95%的懸浮液，所述納米二氧化鈦的添加量為所述封閉劑和所述聚乙二醇總質(zhì)量的0.1-0.5%。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8任一項所述的可降解相變復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，所述紡絲的溫度為190-245°C，所述紡絲得到可降解相變復(fù)合纖維原絲； 所述紡絲之后，所述可降解相變復(fù)合纖維的制備方法還包括:將所述可降解相變復(fù)合纖維原絲在80-90°C牽伸2-4倍得到所述可降解相變復(fù)合纖維。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的可降解相變復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，在紡絲之后，所述制備方法還包括: 對紡絲得到的長纖維進行切斷處理； 對可降解相變復(fù)合纖維切斷后橫斷面上的相變材料洗去，進行橫斷面封閉處理；洗去橫斷面上相變材料的方法包括以下任一種:沸水洗滌、高溫水浴染整。
【文檔編號】D01F8/14GK103938295SQ201410158966
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月21日
【發(fā)明者】董振峰, 王銳, 張秀芹, 朱志國 申請人:北京服裝學(xué)院