具有智能调温功能的絮片及其制备方法技术

本发明专利技术的目的是提供一种具有智能调温功能的絮片及其制备方法，所述絮片是由相变材料与动物纤维、植物纤维、人造纤维和/或合成纤维利用纤维纺织或编织后形成的絮片基材，通过一定方式复合形成；所述复合通过浸轧、浸泡吸水、喷雾喷洒、涂敷中的工艺之一或其任意组合实现。这种絮片可以智能地对环境温度进行响应，随环境温度的升高或降低进行相应地热量吸收存储和释放，从而实现微环境温度的双向调节。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
传统絮片是由天然棉，丝纤维或人工合成纤维制成的，其原理是利用纤维纺织或编织后形成的空隙或者夹层，隔绝内外的空气流动，达到保温的目的。维持人体温度的恒定，并感觉舒适，是服饰的第一要求。随着生活水平的不断提高，人们对被子、衣服的使用及穿着要求也越来越高，然而现在用于被子、衣服的絮片已经无法满足这些要求。理想的被子、衣服应该是既轻薄，又暖和，最好能够春、夏、秋、冬都可以使用。而传统絮片对这些要求往往无能为力。面对日常生活中常常出现的气温变化(早晚温差、晴雨、骤起大风、暴晒和阴凉、从室内到室外、从有空调环境到无空调环境等等)，尤其当温度变化在士5°C以上时，人们往往因为肌体不能迅速适应而导致疾病，特别是体温调节能力较差的老幼病弱者，损害更为严重。面对这些问题，传统絮片更是一筹莫展。传统絮片可以做到保暖，但是以牺牲被子、衣服的轻和薄，牺牲便捷和美感为代价的。而且传统絮片的保温原理，决定了其只能单向地保温，无法双向调节体表微环境的温度，也就是无法实现响应环境温度而升温，或降温。为达到这样的目的，人们做出了孜孜不倦的努力。中国专利ZL032055579提出在衣物上水冷降温，中国专利ZL92105520. X提出内装水合盐，利用电热储能调节衣物温度，中国专利ZL00218640. 3提出在服装上设置太阳能电池等控制衣物温度。上述专利虽然指出了理论上可行的方案，但是效率较差，装置复杂，外形臃肿，还有可能存在对人体的潜在危险，比如触电等等。在国外，具有双向调温功能的服饰已经取得重大突破，各种相关产品已经有了报道。其中倍受注目的是相变调温材料。这种材料在环境温度升高时熔化由固态转变为液态，同时吸收环境中的大量热量；而在环境温度降低时，发生凝固，由液态变为固态，同时放出大量热量，这种材料如果用在纺织领域，就可能对体表和织物间的微环境的温度起到调节作用。然而这些材料在实际生产和应用中还有一些问题没有解决。我国的相关部门和科研人员也不甘落后，积极开展了调温功能服饰的研究，并取得了不错的实验成果。如天津工业大学以低温相变材料为芯，丙纶为皮，通过熔融皮芯复合纺丝，得到了有热能存储和释放功能的纤维材料。再如，中国专利技术专利CN00105563. 1提出了一种双向高温的复合软体材料，以海藻纤维素为主要原料，掺入相变毫微囊球，通过湿纤法制成纤维，再进一步加工成絮片；或者将相变毫微囊球，加入到溶有丙烯酸甲酯的二甲基甲酰胺中，再引发聚合，得到混合腈纶聚合物溶液，再进一步纺丝制成调温功能的复合材料。可以看到该方法的实现过程比较复杂，而且使用了大量的有机溶剂，显然是不环保的。再如，中国技术专利CN201020170181.X，提出了一种双向高温储能床垫；以及中国专利技术专利CN201010175141. 9，提出一种具有调温功能的被芯。上述两个专利的实现方法虽然不同，但其核心思想，都是通过利用调温纤维，再将这些调温纤维制成絮片来实现的。上述方法使用的调温纤维，只适用于少数几种材料如丙纶，腈纶等，对天然纤维如羊毛，蚕丝等无能为力，而并不能覆盖所有的纤维种类，并且制造过程复杂，成本也比较高，不利于实际推广使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有智能调温功能的絮片，及其制备方法。这种絮片可以智能地对环境温度进行响应，随环境温度的升高或降低进行相应地热量吸收存储和释放，从而实现微环境温度的双向调节。本专利技术提供一种具有调温功能的絮片，这种絮片是由相变材料与动物纤维、植物纤维、人造纤维和/或合成纤维利用纤维纺织或编织后形成的絮片基材，通过一定方式复合形成；所述复合通过浸轧、浸泡吸水、喷雾喷洒、涂敷中的工艺之一或其任意组合实现。本专利技术的具有调温功能的絮片优选上述相变材料为相变温度范围为5-85°C、相变潜热为100j90J/g的有机相变材料。进一步地，本专利技术的具有调温功能的絮片优选上述相变材料为相变石蜡、C14-22的正构烷烃、C8-18的脂肪醇或C8-18的脂肪酸及其酯中的任意一种或其任意组合。进一步地，本专利技术的具有调温功能的絮片优选上述相变材料为轻质石蜡、20#相变石蜡、25#相变石蜡、30#相变石蜡、十六烷、十八烷、二十烷、硬酯酸正丁酯中的任意一种或其任意组合。进一步地，本专利技术的具有调温功能的絮片优选上述相变材料为微粉、乳液或其他形式的固液混合分散体系。进一步地，本专利技术的具有调温功能的絮片优选上述相变材料为相变储能微胶囊或纳胶囊形式，尺度范围为IOnm-IOOO μ m。另外，本专利技术还涉及具有调温功能的絮片的制备方法，对絮片基材采用浸轧、浸泡吸水、喷雾喷洒和/或涂敷工艺，使相变材料与基材纤维间发生物理吸附或粘接，或者通过生成化学键结合。与现有技术相比，本专利技术的具有调温功能的絮片具有如下优点1、本专利技术的絮片材料具有智能双向调温功能，即可随环境变化而进行吸热或放热，从而达到调节微环境温度的目的。2、本专利技术的调节温度原理与传统絮片有着本质的区别，较好地解决了衣物轻薄化与温度调节的问题。3、利用本专利技术，可以制作出更薄的衣物，这意味着原材料的节省；同时，本专利技术的实现对复杂机械以及繁复的工艺依赖性小。因此本专利技术更加经济，更加富有实效。4、本专利技术的方案适用范围广，普遍适用于各种天然纤维、人造纤维及合成纤维。5、本专利技术可广泛用于运动服、风衣、夹克、防寒服、大衣、防寒鞋靴、被褥等。本专利技术可制成样式美观、轻暖舒适的服装。但也不局限于纺织领域，还可进一步运用于建筑节能，工业余热和废热的回收利用，隔热防火，以及仪器设备的维护，医疗保健等诸多领域。附图说明图1是显示本专利技术的具有调温功能的絮片中相变材料与絮片基材结合方式的图。具体实施例方式本专利技术旨在提供一种具有调温功能的絮片，这种絮片由相变材料与絮片基材通过一定方式复合形成。这里的复合可以通过浸轧、浸泡吸水、喷雾喷洒、涂敷中的工艺之一或其任意组合实现。本专利技术所涉及的相变材料与絮片基材的复合，是指相变材料在絮片或絮片纤维的表面，或絮片纤维之间，絮片或絮片纤维片层与片层之间，通过物理化学作用进行的复合。本专利技术的方案与已有专利技术专利中所描述的以相变材料为芯材、以其他材料如聚合物等为壁材或皮层，通过静电纺丝、溶液纺丝等方法，直接将相变材料包覆在纤维中制成的调温纤维有着根本的不同。上述絮片基材可以是动物纤维、植物纤维、人造纤维和/或合成纤维利用纤维纺织或编织后形成的材料。例如上述絮片基材可以是a)动、植物纤维，如棉、麻、蚕丝、羊毛、羊绒等；b)人造纤维，如粘胶纤维、铜氨纤维、醋酸纤维等；c)合成纤维，如聚酯纤维、聚丙烯腈纤维、聚酰胺纤维等中的任意一种或其任意组合经纺织或纺织加工而成。但上述材料不包括现有方法制作的调温纤维，即通过静电纺丝、溶液纺丝等方法，直接将相变材料包覆在纤维中制成的调温纤维不在此列。上述相变材料通常选择有机相变材料，相变温度范围为5_85°C、相变潜热为100j90J/g。这种相变材料例如包括相变石蜡、C14-22的正构烷烃、C8-18的脂肪醇或C8-18的脂肪酸及其酯中的任意一种或其任意组合。分别优选为轻质石蜡、20#相变石蜡、25#相变石蜡、30#相变石蜡、十六烷、十八烷、二十烷、硬酯酸正丁酯等。上述相变材料也可以是将相变材料进一步定型化，如聚乙烯-石蜡相变储能材料，陶粒-本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈轲，陶镕，贠浩然，王智，
申请(专利权)人：宏大研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：