【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及相变纤维材料，尤其涉及一种智能储热调温织物及其制备方法和应用。
技术介绍
1、智能蓄热调温纤维，又称为相变纤维，是利用物质相变过程中释放或吸收潜热，温度保持不变的热性开发出来的一种智能纤维。
2、智能蓄热调温纤维是一种具有双向温度调节作用的空调纤维，当外界环境温度升高时，纤维中包含的相变材料发生相变，从固态变为液态，吸收热量储存与纤维内部；当外界环境温度降低时，相变材料从液态变为固态，释放出储存的热量，保持体表温度，使人体处于一种舒适的状态，这种吸热和放热过程是自动的、可逆的、无限次的。智能纺织品利用其内部的相变材料来调节热量而不是隔绝热，是一种对水分和外界压力影响不敏感的，能为人体提供舒适微气候环境的全新保温纤维。
3、人体是一个温度为37℃的辐射源，其热辐射值波长在10μm附近，这对应着大气透过窗口，辐射散热约占人体全部热耗散的65%。此前的研究多数集中在室内个人热管理，室外个人热管理则鲜少有人涉足。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术提供一种智能储热调温织物及其制备方法和应用，该调温织物可以实现光-热转化、或进一步实现光-热-电转化。
2、第一方面，本专利技术提供一种智能储热调温织物，包括烯碳相变纤维，所述烯碳相变纤维包括封装在sebs和hdpe构建的互穿网络结构骨架中的高级脂肪烃类相变材料和碳材料。
3、本专利技术所述sebs是以聚苯乙烯为末端段、以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌
4、本专利技术采用构建sebs和hdpe互穿网络结构骨架限域封装高级脂肪烃类相变材料，可以实现相变材料的均匀分散和稳定定形，不易泄露，且制得的相变纤维具有良好的机械强度，进一步通过碳材料赋能制备高导热烯碳相变纤维并增强相变储热能力与纤维机械强度。本专利技术所得烯碳相变纤维具有高相变潜热存储释放能力、高热导率以及较好的机械性能、均匀性良好等优点，因此用其制作智能储热调温织物，能实现良好的光-热转化，且织物可加工性强。
5、需要说明的是，本专利技术的封装是指相变材料小分子进入sebs和hdpe互穿网络结构骨架内（此方法为物理交联法）从而被限域封装，与现有技术中的填充法不同，即不是sebs和hdpe先制成中空纤维再填充相变材料。
6、在本专利技术的一些实施例中，所述高级脂肪烃类相变材料选自正十六烷、正十八烷、正二十烷、正二十二烷、石蜡中的一种或多种；进一步地，所述高级脂肪烃类相变材料的封装量为20-85%，优选为50-65%。相变材料的封装量以相变纤维的总质量为计算基准。
7、在本专利技术的一些实施例中，所述碳材料选自碳纳米管、石墨、石墨烯、碳纤维、纳米碳纤维、石墨烯量子点中的一种或多种。其中，碳纳米管可以为长切碳纳米管，也可以为短切碳纳米管。进一步地，所述碳材料的添加量为0.01-35wt%，优选为0.01-15wt%。所述添加量以相变纤维的总质量为计算基准。
8、在本专利技术的一些实施例中，sebs和hdpe的质量比为1-30，优选为1:2-2.5。
9、本专利技术研究发现，将sebs和hdpe的质量比控制在上述范围内，有利于获得更高焓值以及相变材料能够均匀封装的相变纤维。
10、为获得良好的穿戴感，在本专利技术的一些实施例中，所述智能储热调温织物由纱线和所述烯碳相变纤维通过编织得到。其中纱线可以选用棉纱、涤纶纱、腈纶纱、毛纱、麻纱和绢纺纱等用于织物的常规纱线。编织方法可采用针织（机织、编织、钩编等）、梭织织造方法，包含经纬编织、平纹编织、斜纹编织、缎文编织等常见编织方法。
11、在本专利技术一些实施例中，采用涤纱和所述烯碳相变纤维进行经纬编织制备织物，其中涤纱为径纱、烯碳相变纤维为纬纱。
12、在本专利技术一些实施例中，采用腈纶纱和所述烯碳相变纤维进行经纬编织制备织物，其中腈纶纱为径纱、烯碳相变纤维为纬纱。
13、进一步地，为在光-热转化的基础上实现光-热-电转化，所述智能储热调温织物还包括外表面包覆的导电层。
14、优选地，所述导电层的材料包括聚吡咯水溶液、pedot:pss水溶液等导电材料水溶液中的一种或多种。其中，pedot:pss水溶液为聚（3，4-乙烯二氧噻吩）-聚苯乙烯磺酸水溶液。
15、第二方面，本专利技术提供上述智能储热调温织物的制备方法。
16、本专利技术提供的制备方法包括制备得到烯碳相变纤维后进行编织的步骤，其中，所述烯碳相变纤维的制备方法包括：
17、将碳材料通过超声空化的方式均匀分散在液体的高级脂肪烃类相变材料中依次与sebs和hdpe均匀混合，在140~350℃的温度条件下密炼，密炼结束后在室温条件下冷却后机械破碎成均匀颗粒，借助双螺杆挤出机与卷绕收丝设备实现纤维拉伸牵引卷绕稳定定形。
18、本专利技术在密炼过程中，通过高温作用使得各组分软化流动，相变材料小分子进入sebs和hdpe互穿网络结构骨架中（此方法为物理交联法），随后经过冷却与拉伸实现限域封装牵引定形，即本专利技术借助sebs和hdpe的互穿网络结构骨架限域封装定型相变小分子，解决固液相变材料的泄露问题。颗粒化的复合相变材料在经过双螺杆挤出机的过程中，聚合物分子链被拉伸取向结晶以及空化作用进一步巩固了相变材料的稳定定型。同时通过碳材料赋能能够实现相变纤维的焓值提升与机械强度增强；通过这种方法获得的相变纤维，制备方法简单，且质量可控性高。
19、进一步地，本专利技术所得烯碳相变纤维的粒径通常控制在100-300微米范围内，且纤维粒径尺寸能够可以根据实际应用场景调节。
20、进一步地，所述密炼的持续时间为30-120分钟。
21、进一步地，经过所述破碎后，得到平均粒径≤2mm的复合相变材料颗粒。
22、进一步地，所述双螺杆挤出机与卷绕收丝设备的参数设置包括：温度区间为120~350℃，挤出速度为0.1~50m/min，卷绕收丝的速度为1~100m/min。
23、在最终织物还包括导电层的情形下，所述制备方法还包括将编织后的织物在导电材料水溶液中处理形成导电层的步骤。
24、在本专利技术的一些实施例中，将编织后的织物在室温真空条件下于聚吡咯溶液中浸渍并超声处理10-30分钟后去除粘附在表面的过量溶液，在真空条件30~40℃的温度条件下干燥1~3小时，浸渍和干燥程序重复三次，获得具有导电涂层的智能调温织物。
25、此时织物不仅能够实现光热转换，还具有导电特征，能够有效实现光-热-电转换。
26、第三方面，本专利技术提供一种柔性可穿戴产品，包括上述任一智能储热调温织物。
27、本专利技术提供了一种智能储热调温织物及其制备方法和应用，通过制备得到具有高相变潜热存储释放能力、高热导率以及较好的机本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种智能储热调温织物，其特征在于，包括烯碳相变纤维，所述烯碳相变纤维包括封装在SEBS和HDPE构建的互穿网络结构骨架中的高级脂肪烃类相变材料和碳材料。
2.根据权利要求1所述的智能储热调温织物，其特征在于，所述高级脂肪烃类相变材料选自正十六烷、正十八烷、正二十烷、正二十二烷、石蜡中的一种或多种；
3.根据权利要求2所述的智能储热调温织物，其特征在于，所述高级脂肪烃类相变材料的封装量为20-85%；
4.根据权利要求1-3任一项所述的智能储热调温织物，其特征在于，所述智能储热调温织物由纱线和所述烯碳相变纤维通过编织得到。
5.根据权利要求1-3任一项所述的智能储热调温织物，其特征在于，所述智能储热调温织物还包括外表面包覆的导电层。
6.根据权利要求5所述的智能储热调温织物，其特征在于，所述导电层的材料包括聚吡咯水溶液、PEDOT:PSS水溶液中的一种或多种。
7.权利要求1-6任一项所述的智能储热调温织物的制备方法，其特征在于，包括制备得到烯碳相变纤维后进行编织的步骤，其中，所述烯碳相变纤维的制备方法包括
8.根据权利要求7所述的智能储热调温织物的制备方法，其特征在于，所述密炼的持续时间为30-120分钟；
9.根据权利要求7所述的智能储热调温织物的制备方法，其特征在于，还包括将编织后的织物在导电材料水溶液中处理形成导电层的步骤。
10.一种柔性可穿戴产品，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的智能储热调温织物。
...【技术特征摘要】
1.一种智能储热调温织物，其特征在于，包括烯碳相变纤维，所述烯碳相变纤维包括封装在sebs和hdpe构建的互穿网络结构骨架中的高级脂肪烃类相变材料和碳材料。
2.根据权利要求1所述的智能储热调温织物，其特征在于，所述高级脂肪烃类相变材料选自正十六烷、正十八烷、正二十烷、正二十二烷、石蜡中的一种或多种；
3.根据权利要求2所述的智能储热调温织物，其特征在于，所述高级脂肪烃类相变材料的封装量为20-85%；
4.根据权利要求1-3任一项所述的智能储热调温织物，其特征在于，所述智能储热调温织物由纱线和所述烯碳相变纤维通过编织得到。
5.根据权利要求1-3任一项所述的智能储热调温织物，其特征在于，所述智能储热调温织物还包括外表面...
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