[发明专利]一种原位胶囊化制备相变储能纤维的方法

摘要

本发明公开了一种原位胶囊化制备相变储能纤维的方法，其特点是将相变物质、成囊单体及引发剂混合成均相溶液，将此溶液以小液滴形式分散在聚合物纺丝原液中，原液经纺丝得到的初生纤维经过物理化学处理使成囊单体在纤维基体内原位聚合对相变材料包裹形成微胶囊，再经后处理得到相变储能纤维。纤维的纤度为1～30dtex，强度为1～10cN/dtex，相变温度为10～120℃，相变焓为5～100J/g。

主权项

1.一种原位胶囊化制备相变储能纤维的方法，其特征在于该方法包括以下步骤；(1)相变储能纺丝原液的制备a.溶液A的制备将相变材料20～100重量份加热熔融，加入5～50重量份成囊单体，加入引发剂0～1重量份。搅拌均匀形成溶液A，b.溶液B的制备将成纤聚合物100重量份溶解在200～900重量份溶剂中，搅拌均匀，形成溶液B，c.溶液A和溶液B的混合将溶液A搅拌以粒径0.1～100μm的小液滴形式均匀分散在溶液B中，形成纺丝原液，(2)相变储能纺丝原液的纺丝利用孔径0.07～0.20mm的湿法纺丝喷丝头，将纺丝原液加压过滤、脱泡后于温度10～100℃下经计量泵、过滤器，从喷丝头喷出，纺丝细流在较强凝固能力的凝固浴中凝固成型，聚乙烯醇的凝固浴选用30～60℃的饱和硫酸钠水溶液，聚丙烯腈的凝固浴选用-5～30℃浓度5～50wt％的硫氰酸钠水溶液；(3)初生纤维中分散相的原位自成囊将初生纤维静置于成囊单体的聚合条件下处理，处理温度高于相变材料熔点低于成囊单体的沸点，单体聚合后得到的聚合物在相变材料与纤维基体聚合物界面之间进行沉积对相变材料包裹原位形成微胶囊；以正硅酸乙酯，甲基三乙氧基硅烷、羟基硅油为成囊单体的纤维在温度10～90℃的pH＝1～6.5或者pH＝7.5～13的纤维保护浴中处理0.1～48小时；以(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、二乙烯基苯和苯乙烯为成囊单体的纤维在氮气气氛下，于温度30～120℃的纤维保护浴中处理0.1～10小时；聚乙烯醇的纤维保护浴选用8～40wt％的硫酸钠水溶液，聚丙烯腈的纤维保护浴选用0～8wt％的硫氰酸钠水溶液；(4)初生纤维的后处理a.聚乙烯醇基纤维的后处理：热拉伸定型：热定型温度150～280℃，热拉伸2～10倍，热定型时间2～10分钟，缩醛化处理：采用甲醛、乙醛、丁二醛或戊二醛进行缩醛处理，醛化温度50～90℃，浓度20～80g/L，时间0.1～2小时，水洗：用水将纤维表面的硫酸盐、醛、酸洗净，干燥：经多级焙烘除去纤维上的水分；b.聚丙烯腈基纤维的后处理水洗：用水除去纤维中残余的硫氰酸钠，使硫氰酸钠残余量低于0.1wt％，湿热拉伸：纤维在90～100℃的热水中拉伸2～10倍，干燥：通过多级焙烘除去纤维中的水分，热定型：纤维在松弛或紧张的条件下，在90～200℃的热空气或者热蒸汽下定型1～10分钟；经后处理后得到成品纤维，纤维的纤度为1～30dtex，强度为1～10cN/dtex，纤维的相变温度为10～120℃，相变焓为5～100J/g。