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多組分纖維的制作方法

文檔序號:1224566閱讀:250來源:國知局

專利名稱::多組分纖維的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及含有相變材料的多組分纖維、含有所述多組分纖維的紡織品和織物(例如編織、紡織和無紡織物)和含有所述多組分纖維的吸收性物品。
背景技術(shù)
:人的熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目標(biāo)在于在一定的范圍內(nèi)保持恒定的內(nèi)部溫度和皮膚溫度,該范圍在不同的身體部分之間不同。舒適的皮膚溫度在28-33°C的范圍內(nèi)。在該溫度范圍外,身體感到不適。身體通過皮膚血流量的調(diào)節(jié)來控制與環(huán)境的熱交換率。出汗(蒸發(fā)性熱損失)或顫抖(產(chǎn)生熱量)在體溫存在較大偏差時產(chǎn)生。人的熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)的能力和效率相當(dāng)有限。穿上和脫下衣服幫助身體在不同的活動水平和環(huán)境條件下將身體保持在舒適的溫度限制內(nèi)較長時間。然而,在文化上可接受的方式下,穿上或脫下衣服并不總是合適或可能的,或者在身體上來說可能是不可能或者困難的。這特別適用于諸如內(nèi)衣的衣物或吸收性物品。具有內(nèi)在熱調(diào)節(jié)性質(zhì)的衣服和吸收性物品將能夠在不需要穿上或脫下衣物的情況下保持舒適。這樣的衣物和吸收性物品將減少因其中積聚的汗液/水分而引起的不適以及顫抖,顫抖相當(dāng)令人不快。將相變材料(phasechangematerial,PCM)整合在衣服中是實現(xiàn)熱調(diào)節(jié)性的一種方式。當(dāng)皮膚溫度增大時,PCM熔化并吸收從皮膚釋放的熱量。然后,當(dāng)溫度下降時,PCM結(jié)晶,儲存的熱量再次釋放。按此方式,可以抑制皮膚溫度的變化,且溫度保持在舒適區(qū)域內(nèi)。不僅衣服和吸收性物品形式的產(chǎn)品可以受益于加入PCM,用于例如床用織物、枕套、毯子、家具、車座和鞋襪的紡織品也可受益。加入PCM的紡織品也可用于諸如地毯和窗簾的家庭和機構(gòu)應(yīng)用以平均日夜之間的溫度波動,從而降低加熱(夜間)和空調(diào)(日間)的能源成本。將PCM加入紡織品的最普通方法是通過用含有微囊形式的PCM的聚合結(jié)合劑涂布織物。熱調(diào)節(jié)作用通過涂布量確定。此外,在涂層中可以加入的微囊量受限,因此熱調(diào)節(jié)效果將受限。另外,除了上述問題和微囊的高成本之外,作為涂層的一部分涂布微囊狀PCM有幾個缺陷。諸如透氣性和透濕性的性質(zhì)受損,將負面影響熱舒適性。此外,增大涂層的加入量導(dǎo)致穿著舒適度更少的令人不適且彈性更小的織物。此外諸如潤濕性的表面性質(zhì)可能因涂層的存在而受到負面影響。當(dāng)涉及訓(xùn)練服或吸收性物品時,這尤其重要,因為這樣的物品的一個理想性質(zhì)是能夠在纖維表面上傳輸身體的液體。如果將PCM微囊加入纖維內(nèi)部,則可以避免和涂層有關(guān)的缺陷。一個附加的益處是微囊更持久地和纖維結(jié)合并能承受機洗。微囊能加入濕紡的丙烯酸纖維和濕紡的纖維素纖維中,但熱效率相當(dāng)?shù)?小于大約10到30J/g),因為可以加入的PCM量受諸如可紡性和足夠的纖維強度等因素的限制。當(dāng)今主要使用的合成纖維是聚酯,聚酯借助于熔體紡絲制造。到目前為止,將微囊加入標(biāo)準(zhǔn)熔紡纖維受幾個原因的限制。微囊必須能夠承受在熔體紡絲過程中遭遇的高溫和剪切力。其他原因是囊的尺寸(1-10μm)和顆粒填料將極大地增大熔體粘度而使薄纖維的熔體紡絲非常困難的事實。當(dāng)使纖維含有PCM時,意在獲得每單位PCM用料盡可能高的熱調(diào)節(jié)效果。從這個角度來看,微囊的殼體是壓載物(ballast)和能量傳輸?shù)恼系K。為了實現(xiàn)人體皮膚和加入纖維的PCM之間快速的能量交換,必須使任何不必要的障礙最小化。此外,為了使纖維材料負載盡可能多的PCM,應(yīng)該使任何不必要的材料組分最小化。如果要在熔紡纖維中使用未經(jīng)微囊密封的PCM,也就是說,為粗品形式,則它們必須被限制在纖維內(nèi)。一種解決方案是使用具有芯/鞘結(jié)構(gòu)或所謂的海島(island-in-the-sea)結(jié)構(gòu)的多組分纖維以便PCM被封閉于纖維內(nèi)。然而,必須克服若干困難。^h"Effectofphasechangematerialcontentonpropertiesofheat-storageandthermo-regulatedfibresnonwoven",IndianJournalofFibre&TextileResearch,Vol28,2003年9月,pp.265-269中,描述了紡絲含有粗品形式的相變材料的纖維的方法。熔紡了芯/鞘纖維,芯中具有正二十烷(作為PCM)和聚乙烯和乙烯-丙烯共聚物的摻合物。鞘由聚丙烯制成。試驗的最大PCM含量為21重量%,纖維的潛熱達到32J/g。然而,僅實現(xiàn)了理論上可能的潛熱的大約50-60%,表明纖維芯中的PCM的顯著部分沒有參與融化/結(jié)晶。此外,WO02124992Al提到在紡絲纖維時使用粗品形式的PCM。但實施例顯示相變材料封裝于微囊中,沒有公開具有未封裝的相變材料的實施例。WO2006/086031Al提到使用改良形式的乙烯-丙烯共聚物和極性共聚物(例如,乙烯-共-乙酸乙烯酯(此處原文為vinyllacetate,疑為vinylacetate)聚合物)以促進相變材料在芯材料中的分散。未公開具有高相變材料含量和高潛熱值的纖維。US7160612B2也提到當(dāng)紡絲纖維時可以使用粗品形式的PCM。纖維的潛熱和強度不令人滿意。US2007/0089276Al描述了熔紡加入粗品形式的PCM的多組分纖維。未公開潛熱。US7241497Al公開了含有分散于其中的熱調(diào)節(jié)材料的多組分纖維。纖維的潛熱和強度不令人滿意。聚合相變材料也已用于紡絲纖維,但盡管這樣的相變材料具有比低分子烴蠟更高的粘度,從而可能不需要和粘度調(diào)節(jié)劑混合,但它們并不非常有效,因為它們的潛熱值相當(dāng)?shù)?。因此,對含有高相變材料量的纖維存在需求,所述纖維具有高潛熱以及良好的機械強度。這樣的纖維尚未被描述。因此存在開發(fā)具有良好的潛熱效果和高強度的含有相變材料的多組分纖維的需求。本發(fā)明的目的在于解決上述問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及多組分纖維,所述多組分纖維含有至少兩個細長的纖維體,其中第一纖維體由含有相變材料的第一材料組成,第二纖維體由第二材料組成并包圍第一纖維體。所述相變材料未形成囊(non-encapsulated)或為粗品形式,所述第一材料含有選自聚烯烴的粘度調(diào)節(jié)劑,該粘度調(diào)節(jié)劑根據(jù)IS01183-2在室溫下測量的密度在890-970kg/m3的范圍內(nèi),根據(jù)ISO1133在190°C使用21.6kg的重量測量的熔體流速在0.l_60g/10分鐘的范圍內(nèi)。本發(fā)明還涉及含有所述多組分纖維的紡織材料。根據(jù)本發(fā)明,也公開了含有所述多組分纖維的織物。本發(fā)明還涉及含有所述多組分纖維的吸收性物品。圖la)-d)以截面說明根據(jù)本發(fā)明的多組分纖維的不同實施方案。圖2和3以截面顯示根據(jù)本發(fā)明的多組分纖維的其他實施方案。圖4公開根據(jù)本發(fā)明實施方案的衛(wèi)生巾。圖5公開圖4中的衛(wèi)生巾的截面。圖6顯示設(shè)計用于芯/鞘雙組分纖維的紡絲頭的下游部分的截面的示意圖。圖7顯示用于制造根據(jù)本發(fā)明的多組分纖維的示例性過程的示意圖。圖8顯示不同的聚乙烯和RT27的混合物的復(fù)合粘度在190°C和lOrad/s下的大小對RT27的重量百分比的圖表。RT27是由RubithermGmbH,Berlin,Germany制造的石蠟。定義拉伸率(DR)定義為固態(tài)拉制過程中的速度比(V2/V1),也就是說,DR=V2/V1。Vl是熔融拉制過程后的細絲速度。V2是固態(tài)拉制過程后的速度。對于給定的材料組成,纖度(Titer)是細絲直徑的間接度量,以克每1000或10000米細絲的單位(分別為Tex或dTex)表示。韌度是細絲強度(細絲在拉伸試驗期間持續(xù)的最大的力除以細絲纖度)的度量,以cN/Tex的單位表示。模數(shù)是細絲剛度的度量,按張緊時的力除以細絲長度計算,以cN/Tex的單位表不。熔體流速(MFR)是聚合物的分子量的逆指標(biāo)。即,對于給定的聚合物,MFR將隨著分子量的增大而減小。PCM效率在此表示通過含有PCM的第一材料的熔化熱除以純PCM的熔化熱和含有PCM的第一材料中的PCM重量分數(shù)獲得的比值。PCM效率以百分率的單位表示,使用下式計算PCM效率=ΔHmix/(wPCM*ΔHpcm)*100其中ΔHfflix是含有PCM的第一材料(PCM+粘度調(diào)節(jié)劑)經(jīng)測量的熔化熱,wPCM是PCM的重量分數(shù),ΔHpcm是純PCM經(jīng)測量的熔化熱。熱效率在此表示通過多組分纖維的熔化熱除以純PCM熔化的熔化熱和含有PCM的多組分纖維中PCM的重量分數(shù)所獲得的比值。熱效率以百分率的單位表示,使用下式計算熱效率=ΔH纖維/(wPCM*ΔHpcm)*100其中ΔH纖維是含有PCM的多組分纖維的熔化熱,wPCM是PCM的重量分數(shù),ΔHpcm是純PCM經(jīng)測量的熔化熱。紡織品是由經(jīng)常稱為線或紗的天然和/或人造纖維的網(wǎng)絡(luò)組成的柔性材料。紗通過在紡車上紡絲粗羊毛纖維、亞麻、棉、或其他材料以生產(chǎn)被稱為紗線的長線股而制造。合成紗也能以細絲紗的形式獲得。紡織品通過編織、針織、鉤邊、打結(jié)、或?qū)⒗w維壓在一起而形成。紡織品可由許多材料制成。這些材料來自于四大來源動物、植物、礦物、和合成物。織物是紡織材料??椢镞@個詞一般用于紡織品組件貿(mào)易(比如裁衣和制衣),作為紡織品的同義詞。然而,這些術(shù)語之間存在些微差異。紡織品指任何通過交織纖維制成的材料??椢镏溉魏瓮ㄟ^編織、針織、鉤邊、或結(jié)合制成的材料。通常,就其厚度而言,織物可以說是具有相當(dāng)大的表面幅度的纖維基產(chǎn)品。無紡織物也包括在該定義內(nèi)。無紡織物是那些既非編織也非針織的織物,例如氈。它們一般通過以片材或網(wǎng)幅的形式將人造短纖維放在一起,然后或者用粘合劑使它們機械結(jié)合(就氈的情形而言,通過用鋸齒狀的針將它們聯(lián)鎖,使得內(nèi)纖維摩擦產(chǎn)生更強的織物),或者熱結(jié)合(通過涂布結(jié)合劑(以粉末、漿料、或聚合物熔體的形式)并通過增大溫度將結(jié)合劑溶化在網(wǎng)幅上)。其他制造技術(shù)涉及熔紡纖維的直接熱結(jié)合。紡粘的(Spimlaid)無紡織物在一個連續(xù)的過程中制成。將纖維紡絲然后通過導(dǎo)向裝置或可直接用氣流導(dǎo)向直接分散成網(wǎng)幅。該概念有幾個方案可用。已將紡粘(spimbond)和熔噴無紡織物結(jié)合,共同將它們形成層化產(chǎn)品,稱作SMS(紡粘-熔噴-紡粘)。熔噴無紡織物具有極細的纖維直徑,但不是強織物。紡粘通過熱結(jié)合或使用樹脂結(jié)合。下面,有時將使用表述“芯材料”代替“第一材料”,有時將使用“鞘材料”代替“第二材料”。表述“粗品形式”用于表示在多組分纖維制造時,PCM以其粗品形式引入,即PCM未形成囊,PCM既不負載在多組分纖維紡絲期間的紡絲頭溫度下為固體的另一材料上,也不通過該材料負載,比如滲入多孔結(jié)構(gòu),其中該結(jié)構(gòu)在多組分纖維紡絲期間的紡絲頭溫度下為固體。因此,即使PCM在多組分纖維制造時和粘度調(diào)節(jié)劑混合,它也被認為處于“粗品形式”。具體實施例方式本發(fā)明涉及借助于并入相變材料而具有溫度調(diào)節(jié)性的多組分纖維。所述多組分纖維因此具有吸熱和放熱的能力,同時保持恒溫。所述多組分纖維可用于多種物品以提供熱調(diào)節(jié)性??拷褂谜叩钠つw穿著或和皮膚接觸的物品,比如衣服或吸收性物品,將給使用者舒適的感覺。例如,如果一件衣服或吸收性物品中的頂片含有根據(jù)本發(fā)明的多組分纖維,所述衣服或物品可以抵消皮膚溫度的變化,以將它保持在舒適的區(qū)域內(nèi)??拷褂谜叩纳眢w穿著時,所述多組分纖維將幫助使用者在變化的身體活動、變化的環(huán)境條件或當(dāng)皮膚溫度因例如情緒影響或者在生物鐘(circadienrhythm)期間經(jīng)歷其正常的溫度波動時感覺舒適。如果吸收性物品中的頂片含有根據(jù)本發(fā)明的多組分纖維,則所述物品可從使用者吸熱,使使用者出汗更少。如果使用蒸汽傳導(dǎo)率低的致密物品和使用者身體接觸,為了避免對著使用者皮膚的水分,這特別有利。就吸收性物品和紡織材料而言,使用者皮膚上的水分都是問題,水分可導(dǎo)致皮膚問題。因此,如圖1所示,本發(fā)明涉及多組分纖維10,所述多組分纖維10含有至少兩個細長的纖維體11,12,其中第一纖維體11由含有相變材料的第一材料組成,第二纖維體12由第二材料組成并包圍第一纖維體11,其中所述相變材料為粗品形式,所述第一材料含有選自聚烯烴的粘度調(diào)節(jié)劑,所述聚烯烴根據(jù)ISO1183-2在室溫下測量的密度在890-970kg/m3的范圍內(nèi),根據(jù)ISO1133在190°C使用21.6kg的重量測量的熔體流速在0.l_60g/10分鐘的范圍內(nèi)。表述“粗品形式”用于表示在多組分纖維制造時,PCM以其粗品形式引入,即PCM未形成囊,PCM既不負載在多組分纖維紡絲期間的紡絲頭溫度下為固體的另一材料上,也不通過該材料負載,比如滲入多孔結(jié)構(gòu),其中該結(jié)構(gòu)在多組分纖維紡絲期間的紡絲頭溫度下為固體。因此,即使PCM在多組分纖維制造時和粘度調(diào)節(jié)劑混合,它也被認為處于“粗品形式”。已發(fā)現(xiàn)使用21.6kg的重量,在190°C測量的熔體流速在0.1到60g/10分鐘的范圍內(nèi)的聚合物適合作為多組分纖維中的粘度調(diào)節(jié)劑。許多有效的PCM材料是低分子量化合物,這些化合物在相應(yīng)的處理溫度(180-30(TC)具有低粘度。為了使具有鞘材料(第二材料)的多組分纖維在處理溫度具有較高的粘度,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)如果將相變材料和熔體流速在0.l-60g/10分鐘的范圍內(nèi)的聚烯烴混合,則獲得具有高潛熱的強纖維。聚烯烴是粘度調(diào)節(jié)齊U,其增大多組分纖維的第一材料的粘度。已發(fā)現(xiàn)可使用少量熔體流速在0.l-60g/10分鐘范圍內(nèi)的粘度調(diào)節(jié)劑,這對就比潛熱(specificlatentheat)而言的熱效率是優(yōu)勢,同時能完全利用相變材料的融化/結(jié)晶的固有比潛熱。如果使用比60g/10分鐘更高的值,則粘度將太低,且混合物不能得到纖維。所述混合物將“稀薄”,即,非常薄。所述粘度調(diào)節(jié)劑低于0.lg/10分鐘的值可造成纖維卷曲且纖維不能紡絲。當(dāng)將相變材料和熔體流速在0.l-60g/10分鐘范圍內(nèi)的聚烯烴混合時,在熔體紡絲中使用低粘度材料的其他劣勢,比如螺旋擠壓機和齒輪泵中的回流和滲漏,也得以避免。然后第一材料將具有高到足夠在處理溫度處理的粘度。此外,所述粘度調(diào)節(jié)劑根據(jù)ISO1183-2在室溫下測量的密度可大于920kg/m3,優(yōu)選大于950kg/m3。當(dāng)它在冷卻時分成純相時,相變材料在熔體中和粘度調(diào)節(jié)劑相容。使用具有高密度的粘度調(diào)節(jié)劑是有益的。調(diào)節(jié)劑的效果將更高并需要更少的量。這引起每克相變材料的固有比熔化熱的更有效的使用。如實施例2所公開的,可以獲得高達或大于90%的PCM效率。所述粘度調(diào)節(jié)劑根據(jù)ISO1133在190°C使用21.6kg的重量測量的熔體流速可在0.l_50g/10分鐘,優(yōu)選在0.l_20g/分鐘,更優(yōu)選在0.l-10g/10分鐘的范圍內(nèi)。用于粘度調(diào)節(jié)劑的熔體流速越低,使含有相變材料的第一材料的粘度升高至適合將第一材料處理成多組分纖維的水平所需的粘度調(diào)節(jié)劑的量越少。這也顯示于下面的實施例1中。此外,實施例1公開了低于10g/10分鐘的MFR足以將濃度降低至小于第一材料中的粘度調(diào)節(jié)劑的約30重量%,以將粘度增大至用于纖維的熔體紡絲的標(biāo)準(zhǔn)聚合物等級的范圍。此外,第一材料可含有生產(chǎn)纖維時常規(guī)使用的添加劑。另外,第一材料中可包括適應(yīng)劑(compatibilisator)以改進第一和第二纖維體之間的邊界層。相變材料的潛熱為至少100J/g,優(yōu)選為至少140J/g。這些值對于獲得具有有效的并能得到熱調(diào)節(jié)效果的潛熱的纖維是好的。此外,含有PCM的第一材料通過ΔHmix/(wPCM*ΔHpcm)*100的比值測量的PCM效率為至少90%,優(yōu)選為至少95%。高PCM效率表示PCM以有效的方式利用。高效率通過例如粘度調(diào)節(jié)劑的密度和粘度調(diào)節(jié)劑的MFR而獲得。此外,含有相變材料的多組分纖維通過ΔH纟ΔHpcm)*100測量的熱效率為至少60%,優(yōu)選為至少70%,更優(yōu)選為至少75%。高熱效率表示PCM以有效的方式利用。高效率通過例如粘度調(diào)節(jié)劑的密度,粘度調(diào)節(jié)劑的MFR和第二材料的選擇而獲得。此外,基于第一纖維體的總重量計算,粘度調(diào)節(jié)劑以小于50重量%,優(yōu)選為小于40重量%,更優(yōu)選為小于30重量%存在。當(dāng)可以保持低的粘度調(diào)節(jié)劑的量時,可在芯中獲得高潛熱。這可取決于粘度調(diào)節(jié)劑的MFR值和密度。為了獲得高潛熱,基于第一纖維體的總重量計算,PCM可按超過50重量%,優(yōu)選為超過60重量%,更優(yōu)選為超過70重量%存在?;诘谝徊牧系目傊亓坑嬎?,第一材料含有至少共90重量%的相變材料和粘度調(diào)節(jié)劑。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)第一材料中不需要額外的成分以獲得所述纖維。這是可能的,因為無需非成囊材料或其他運載材料。根據(jù)本發(fā)明,相變材料選自熔點在20-50°C的范圍內(nèi),優(yōu)選在25-45°C的范圍內(nèi),更優(yōu)選在27-40°C的范圍內(nèi)的烴蠟。當(dāng)考慮將熱調(diào)節(jié)材料用于靠近或接觸人皮膚的環(huán)境的熱調(diào)節(jié)時,這些溫度是合適的。相變材料選自直鏈烴蠟。優(yōu)選的烴蠟是正十八烷、正十九烷、正二十烷、正二十一烷或它們的混合物。這些蠟具有根據(jù)本發(fā)明合適的熔點。這些烴蠟在它們的純態(tài)具有約200J/g的熔化熱。然而,出于經(jīng)濟原因,可優(yōu)選使用純度更小的材料,熔化熱更小但便宜得多。粘度調(diào)節(jié)劑可以是聚乙烯。粘度調(diào)節(jié)劑在超過粘度調(diào)節(jié)劑熔點的溫度可溶于相變材料,聚乙烯即為如此。此外,對于含有聚乙烯粘度調(diào)節(jié)劑的多組分纖維已獲得非常好的結(jié)果。聚乙烯可具有大于950kg/m3的密度。如上面所公開的,這對于相變材料從粘度調(diào)節(jié)劑的相分離是好的。用DSC方法在0°C-50°C的范圍內(nèi)測量的多組分纖維的潛熱為至少20J/g,優(yōu)選為至少30J/g,最優(yōu)選為至少40J/g。所述纖維的強度將大于lOcN/tex,優(yōu)選為大于15cN/tex,最優(yōu)選為大于20cN/tex。這些強度對于含有相變材料的多組分纖維是非常好的。由于可以在芯(即,第一材料)中獲得高潛熱,所述芯可構(gòu)成纖維的更小部分,而鞘可以更厚,這使纖維更強。因此,多組分纖維中的PCM的潛熱的高效率和第一材料中的粘度調(diào)節(jié)劑的低濃度以實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的足夠的熔化處理能獲得強纖維。根據(jù)本發(fā)明,也公開了多組分纖維,其中第一材料和第二材料的粘度之間的比值滿足下列條件0.1<粘度1/粘度2<10,其中粘度1是含有PCM的第一材料在lOrad/s的角頻率下的復(fù)合粘度,粘度2是第二材料在lOrad/s的角頻率下的復(fù)合粘度,其中粘度在熔體紡絲期間使用的擠出溫度(即,紡絲頭模具的設(shè)定溫度)下測量。通過這個關(guān)系,能在紡絲頭中生產(chǎn)多組分纖維。通過上述條件,避免了與共擠出、擠壓和用諸如螺旋擠壓機和齒輪泵的裝置泵送有關(guān)的問題。由于相變材料的粘度低,粘度調(diào)節(jié)劑增大第一材料的粘度,因此能到達上面限定的值,從而能生產(chǎn)多組分纖維。根據(jù)本說明書公開的內(nèi)容選擇的PCM和粘度調(diào)節(jié)劑和第二材料將得出所公開的粘度關(guān)系。多組分纖維也可含有第二材料,該第二材料是在超過成纖聚合物的熔點或就非晶聚合物的情形而言的軟化點的溫度下不溶于相變材料的成纖聚合物。則PCM的效率還可更高,因為如果不受溶于相變材料的第二材料的存在的干擾,PCM將以更高的程度利用。如果第二材料不溶于相變材料,則相變材料不溶于第二材料。這將避免和低分子量PCM的遷移有關(guān)的問題。這樣的問題可以是氣味、PCM損失(也在含有多組分纖維的物體的洗滌/洗衣期間)和粘稠/油膩的纖維表面。對于在實施例中生產(chǎn)的所有多組分纖維,多組分纖維的熱效率超過70%,除非當(dāng)?shù)诙牧鲜蔷郾r。在第二材料是聚丙烯的纖維中,效率較低。然而,這樣的纖維和至今已能生產(chǎn)的這類纖維相比是非常好的。較低的效率可能取決于聚丙烯可溶于相變材料。這也可以導(dǎo)致相變材料的一些滲漏。這對用于例如制衣的織物可能是問題,所述織物將在較長時間洗滌和使用。然而,當(dāng)所述纖維用于一次性物品時,該問題未必是個問題。對于本發(fā)明的多組分纖維在需要定期洗滌的物體(例如衣物和家用紡織品)中的應(yīng)用,可以假定PCM從纖維到外的連續(xù)遷移將隨著時間和洗滌循環(huán)嚴重影響它們的熱效率。對于一次性物體(例如餐巾),PCM的遷移可以是微不足道的問題。第二材料可含有聚合物,所述聚合物選自聚酯,比如聚乙烯對苯二甲酸酯、聚丁烯對苯二甲酸酯、聚三甲烯對苯二甲酸酯、聚乳酸;聚酰胺,比如PA-6、PA-66、PA-11和PA-12;聚碳酸酯、聚甲醛、聚丙烯酸酯(例如PMMA)、聚乙二烯二氟化物或聚丙烯。除了聚丙烯外,這些聚合物不溶于相變材料,這對于纖維是優(yōu)勢。例如,相變材料的遷移和滲漏得以避免。優(yōu)選的第二材料的任何一種可以和優(yōu)選的相變材料的任意一種和粘度調(diào)節(jié)劑結(jié)合。纖維可含有至少一種或多種第一纖維體和至少一種或多種第二纖維體。第一材料和第二材料的任意一種可用于第一或第二纖維體。第一材料可具有不同的組成,第二材料也可具有不同的組成。本發(fā)明也涉及含有多個本說明書公開的多組分纖維的紡織材料。所述紡織材料的潛熱為至少10J/g,優(yōu)選為至少20J/g。此外,本發(fā)明涉及含有本說明書公開的多組分纖維的織物。所述織物的潛熱為至少10J/g,優(yōu)選為至少20J/g。此外,本發(fā)明涉及含有本說明書公開的纖維的吸收性物品。在所述紡織品、織物或吸收性物品中使用的纖維可具有上面公開的性質(zhì)的任何一種。多組分纖維的幾個實施方案顯示于圖1-3中。細長的纖維體可按不同的設(shè)置方式設(shè)置。例如,圖la)_d)顯示了芯/鞘纖維,其中顯示了纖維的截面。顯示了多種多組分纖維10,20,30和40。顯示了第一纖維體,即芯11,21,31和41,并被第二纖維體12,22,32和42包圍,即鞘圍繞并包圍芯11,21,31和41。然而,本發(fā)明也包括含有超過一個第一纖維體和/或超過一個第二纖維體的其他實施方案。圖1公開了纖維的圓形和三葉形截面形狀。根據(jù)本發(fā)明,本發(fā)明也包括多種其他規(guī)則或不規(guī)則的截面形狀。這樣的形狀可以是例如橢圓形、矩形、正方形、多葉形、五邊形、梯形、三角形、楔形等。此外,第一纖維體的形狀也可具有對上述纖維所公開的形狀?,F(xiàn)在將進一步描述圖la)中的多組分纖維10,說明彼此相似的圖1的所有實施方案。第一纖維體11設(shè)置于纖維內(nèi)并被第二纖維體12包圍。第一纖維體11由含有相變材料的材料組成。形成芯的第一纖維體11同心地設(shè)置于形成鞘的第二纖維體12內(nèi)。圖lb)說明相似的纖維,但芯21和圖la)中的芯11相比更大。圖Ic)中的芯31偏心地設(shè)置于第二纖維體32內(nèi)。圖Id)中的纖維41的形狀為三葉形。圖2公開了多組分纖維50,其中第一纖維體51設(shè)置為海島(island-in-sea)構(gòu)造。因此,超過一個第一纖維體公開于該實施方案中。第二纖維體52包圍第一纖維體51,后者在第二纖維體(即“?!?中形成“島”。根據(jù)本發(fā)明的多組分纖維也可涉及一種或多種另外的纖維體,該纖維體包圍由含有相變材料的材料組成的第一纖維體。所述另外的纖維體可由相同或不同的材料組成。圖3中的多組分纖維是在至少一個第一纖維體和至少一個第二纖維體之外至少含有第三纖維體的實例。所述纖維含有由第一材料組成的第一纖維體61和由第二材料組成的第二纖維體62。此外,所述纖維含有由第三材料組成的第三纖維體63。第三纖維體也被第二纖維體62包圍。第三材料也可含有相變材料和粘度調(diào)節(jié)劑。第一和第三材料中可使用不同的相變材料和粘度調(diào)節(jié)劑。第三材料可根據(jù)上面對第一材料限定的特征選擇。然而,對在相同的多組分纖維中使用的第一和第三材料,所述特征不同。上面所有的實施方案可含有上面對多組分纖維限定的材料。如果多組分纖維需要更強,則可在第二材料中并入諸如納米粘土(nanoclay)的添加劑。納米粘土充當(dāng)增強材料。將納米粘土并入第二材料的另外的益處在于對低分子量化合物的滲透率可以降低(扭曲的擴散路徑)。即,PCM通過第二材料的遷移降低。此外,本發(fā)明涉及含有根據(jù)上面所述的多組分纖維的吸收性物品,比如尿布、衛(wèi)生巾、失禁物品、衛(wèi)生護墊、床上護具(bedprotector)等。所述多組分纖維可用于無紡材料,例如用作吸收性物品中的頂片。這將給使用者舒適的感覺。吸收性物品可含有無紡材料作為頂片,其中所述無紡材料含有根據(jù)本發(fā)明的多組分纖維,還含有底片,并可含有下述夾層。圖4說明了以衛(wèi)生巾401的形式的實施方案,其中衛(wèi)生巾含有無紡材料作為頂片402,所述無紡材料含有根據(jù)本發(fā)明的多組分纖維。也包括此處未顯示的底片,并可包括下述夾層。頂片可全由根據(jù)本發(fā)明的多組分纖維組成,頂片也可以是由諸如編織和無紡材料(例如纖維的無紡網(wǎng)幅)的各種材料制成的常規(guī)頂片。合適的編織和無紡材料可由天然纖維(例如木纖維或棉纖維)、合成纖維(例如聚合纖維比如聚酯、聚酰胺、聚丙烯或聚乙烯纖維)組成,或由天然和合成纖維的組合組成,根據(jù)本發(fā)明的多組分纖維和上述纖維混合。當(dāng)頂片含有無紡網(wǎng)幅時,所述網(wǎng)幅可由各種已知技術(shù)制造。例如,網(wǎng)幅可由下列技術(shù)制造紡粘、梳理(card)、濕制(wet-laid)、溶噴、水力纏繞、上述的組合或類似技術(shù)。頂片可含有至少50重量%,優(yōu)選至少65重量%,最優(yōu)選至少70重量%的多組分纖維。多組分纖維的比率較低時,所述纖維可集中于頂片的朝使用者側(cè),以增大所述纖維的熱調(diào)節(jié)效果。圖5公開圖4中的吸收性物品的截面。底片501可由柔性膜組成,例如塑料膜。膜中的塑料材料的實例是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酯或一些其它合適的材料,比如疏水無紡層或薄膜和無紡材料的層疊物。這類材料經(jīng)常用于在底片501上實現(xiàn)軟的紡織品狀表面。底片501可以是透氣的,使其允許水蒸氣通過,也防止液體滲透。透氣材料可由多孔聚合物膜、由防粘和熔噴層生產(chǎn)的無紡層疊物、和由多孔聚合物膜和無紡材料生產(chǎn)的層疊物組成。底片可在例如底片背向上層的一側(cè)上具有粘合劑珠粒形式的粘合劑附著物,以使它們固定于短褲、內(nèi)褲、或扎口短褲(knickers)??稍谡澈蟿┥贤坎坚尫挪牧?releasematerial)以在產(chǎn)品未被使用時保護粘合劑。吸收性產(chǎn)品也可含有吸收芯502或頂片503和底片501之間的結(jié)構(gòu)。吸收芯502可由一層或多層纖維素纖維構(gòu)成,例如纖維素短纖漿,經(jīng)空氣處理(airlaid)、干法去纖(drydefibrililated)或壓縮的漿料??梢允褂玫钠渌牧习ɡ缥招詿o紡材料、泡沫材料、合成纖維材料或泥煤(peat)。除了纖維素纖維或其他吸收性材料外,吸收芯也可含有超級吸收材料,所謂的SAPkuperabsorbentpolymers,超級吸收聚合物),這是以纖維、顆粒、微粒、膜或類似物的形式的材料。超級吸收聚合物是能夠在水中溶脹且不溶于水的無機或有機材料,其顯示吸收自身重量至少20倍的含0.9重量%氯化鈉的水溶液的能力。適合用作超級吸收材料的有機材料可包括天然材料,比如多糖、多肽和類似物,以及合成材料,比如合成水凝膠聚合物。這樣的水凝膠聚合物可包括,例如,聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡啶和類似物的堿金屬鹽。其他合適的聚合物包括水解的丙烯腈接枝淀粉、丙烯酸接枝淀粉、和異丁烯馬來酸酐共聚物和它們的混合物。優(yōu)選容易交聯(lián)的水凝膠聚合物以保證材料保持基本上不溶于水。優(yōu)選的超級吸收材料也是表面交聯(lián)的材料,使得超級吸收物顆粒、纖維、球等的外表面或鞘具有比超級吸收物的內(nèi)部更高的交聯(lián)密度。吸收芯中的超級吸收物的比例可以在10重量%和90重量%之間,或優(yōu)選在30重量%和70重量%之間。就材料吸收液體的能力、液體分布能力和儲存能力而言,吸收芯可含有具有不同特征的不同材料的層。吸收芯常常沿著縱向延伸,可以是例如矩形、T形或沙漏形。沙漏形芯的前后部比胯部更寬,以提供有效的吸收,同時該設(shè)計使產(chǎn)品更易于接近穿用者形成和在穿用者附近形成,從而在腿附近提供更好的匹配。吸收性產(chǎn)品也可在頂片和吸收芯之間包括傳輸層。傳輸層是多孔的柔性材料并可含有下列材料的一種或多種經(jīng)空氣處理(airlaid)、填襯(wadding)、薄紙(tissue)、梳通(carded)的纖維網(wǎng)幅,超級吸收顆?;虺壩绽w維。傳輸層具有高即時接受液體的能力并能在液體被下面的吸收芯吸收前暫時儲存液體。傳輸層可以覆蓋吸收芯的整體或部分。頂片、底片和任何夾層材料在產(chǎn)品的邊緣被密封,這可通過例如熱密封或通過一些其他傳統(tǒng)方法進行。吸收性產(chǎn)品也可在其側(cè)部含有側(cè)翼。它也可具有彈性以在產(chǎn)品被穿用時提供和身體更好的接觸,以及減少滲漏??捎欣睾懈鶕?jù)本發(fā)明的多組分纖維或由根據(jù)本發(fā)明的多組分纖維組成的所述吸收性物品的組件是在所述吸收性物品使用期間和穿用者接觸的側(cè)面板、束帶和其他組件。根據(jù)本發(fā)明,也公開了含有根據(jù)上面所述的多組分纖維的紡織材料。所述紡織材料優(yōu)選在制衣中使用。所述熱調(diào)節(jié)多組分纖維用于運動服、工作服和內(nèi)衣特別有益。在這類應(yīng)用中,本發(fā)明的多組分纖維也可以和其他種類的纖維(比如合成纖維、棉、羊毛和粘膠)混合。對于后面類型的纖維良好的水分傳輸性和/或吸收性,這可以是優(yōu)勢,有助于穿用舒適。衣物也包括健康護理產(chǎn)品,比如簾、長袍、面具和帽子、夾克中的襯里等。和多組分纖維有關(guān)的所有特征也可適用于織物、吸收性物品和紡織材料中的纖維。當(dāng)多組分纖維中使用相變材料時,纖維的強度可以低于不含相變材料的纖維。當(dāng)生產(chǎn)無紡材料時,為了改進例如含有根據(jù)本發(fā)明的多組分纖維的無紡材料的強度,具有較高強度的纖維可以和根據(jù)本發(fā)明的多組分纖維混合。當(dāng)多組分纖維用于紡織材料時適用相同的情況。當(dāng)生產(chǎn)用于紡織材料的紗線時,用于紗線生產(chǎn)的一些細絲可以是比含有相變材料的細絲更強的細絲。此外,本發(fā)明涉及生產(chǎn)多組分纖維605的方法,參見圖6,其中顯示了紡絲頭板組件的截面,所述多組分纖維含有至少兩個細長的纖維體606,607,其中第一纖維體606由第一材料602組成,第二纖維體607由第二材料603組成并包圍第一纖維體606,其中所述方法包括a)通過將相變材料和至少處于熔融形式的粘度調(diào)節(jié)劑混合制備第一材料602,b)將所述混合物冷卻成固化混合物,c)將所述固化混合物處理成微粒形式,d)提供第二材料603,e)將第一材料602和第二材料603引入纖維擠出紡絲頭板組件;和f)將第一材料602和第二材料603擠出以形成多組分纖維605,其中第二材料603包圍第一材料602。未在圖中顯示所有步驟。上面限定的所有材料可用于根據(jù)本發(fā)明的多組分纖維生產(chǎn)方法中?,F(xiàn)在將通過下列實施例描述本發(fā)明。實驗部分方法密度根據(jù)ISO1183-2測量。熔體流速(MFR)根據(jù)ISO1133測量聚合物熔化以在壓力下流過毛細管模具的能力。MFR同時給出關(guān)于聚合物的分子量和可加工性的信息。熔體流速(MFR)定義為通過加壓在10分鐘內(nèi)流經(jīng)特定直徑和長度的毛細管的以克計的聚合物重量,所述壓力通過對于交替的指定溫度的交替的重量分析重量而施加。本發(fā)明中的測量在190°C使用21.6kg的重量,使用直徑2.095mm和長度8.Omm的毛細管完成。流變性評價流變性試驗借助于Bohlin受控壓力錐板式流變儀(BohlinControlledstresscone-and-platerheometer)(CSMelt)在振動模式(正弦剪切應(yīng)變幅度為)下進行。板直徑是25mm,錐角是5.4°。在加熱和試驗期間用氮氣吹掃樣品室。按此方式記錄顯示復(fù)合粘度大小(單位是帕斯卡秒(Pas))對角頻率(單位是弧度每秒(rad/s))的曲線。DSC分析熱性質(zhì)借助于來自PerkinElmer的示差掃描量熱計DSC7研究。在第一次掃描中,以10°C/分鐘將樣品從0°C加熱到50°C。在此溫度退火1分鐘后,以5°C/分鐘將樣品冷卻至0°C。第二次掃描中的加熱速率是10°c/分鐘。除非另有說明,峰熔點和熔化熱(由融化峰下的面積和樣品重量計算)指從O到50°C的第二次掃描。熔化熱的單位是焦耳每克(J/g),借助于將熔化能(熔化峰下的面積)除以樣品重量計算。韌度和纖度纖維性質(zhì)(纖度、韌度和模數(shù))借助于Vibrodyn(Lenzing)拉伸試驗機評價。標(biāo)距長度是20mm,試驗速度是20mm/分鐘。試驗前將樣品置于20°C和65%RH至少24小時。對于給定的材料組成,纖度是細絲直徑的間接度量,以克每1000或10000米細絲的單位(分別是Tex或dTex)表示。韌度是細絲強度(拉伸試驗期間細絲維持的最大力除以細絲纖度)的度量,以cN/Tex的單位表示。模數(shù)是細絲稠度的度量,按張緊時的力除以細絲纖度計算,以cN/Tex的單位表示。伸長是在斷裂時的張力的度量。聚合物-蠟混合物的制備緩慢攪拌下在加熱的烘爐中將聚合物顆粒/粉末和蠟一起熔化。將烘爐加熱至約180°C。加熱期間,聚合物顆粒逐漸溶化,蠟開始進入尺寸逐漸溶脹的顆粒中。一段時間后(5-30分鐘,取決于聚合物類型,聚合物粒徑和批量大小),溶脹的聚合物顆粒接合成粘稠的熔體。然后將聚合物-蠟混合物冷卻至室溫。為了進一步保證蠟和聚合物的混合物均勻,將該固體混合物放入加熱的Brabender捏和機(180°C)并以50rpm熔融勻化5分鐘。在Brabender捏和機中熔融勻化后,將材料放置冷卻,然后將固體材料磨成尺寸約為2_4mm的顆粒。第一材料可以在生產(chǎn)多組分纖維前生產(chǎn)然后儲存。因此,所有步驟不必在彼此之后立即進行。雙組分纖維的熔體紡絲纖維的熔體紡絲借助于ESL實驗室紡絲機完成,參見圖7。所使用的紡絲頭705有24個直徑為0.6mm的出口孔。紡絲頭705設(shè)置用于鞘/芯雙組分熔體紡絲,參見圖6。用于鞘和芯的材料分別借助于兩個25mm擠出機701和703熔化,依次供給兩個齒輪泵702和704,圖7。兩個齒輪泵702,704供給紡絲頭705。擠出機速度通過控制和反饋系統(tǒng)自動調(diào)節(jié),保證給齒輪泵702,704的恒定的入口壓力。紡絲頭板組件的截面顯示于圖6。將第一材料602和第二材料603裝載至紡絲頭板組件,形成具有芯606和鞘607的雙組分纖維605。也公開了顯示芯606和鞘607的雙組分纖維605的截面。下面是圖7中的紡絲機的更詳細的描述。圖7中的不同元件是701.用于含有相變材料的第一材料的擠出機702.用于含有相變材料的第一材料的齒輪泵703.用于第二材料的擠出機704.用于第二材料的齒輪泵705.擠出模具(紡絲頭)706.輸出輥707.拉伸輥對708.拉伸輥對709.拉伸輥對710.卷繞機鞘和芯材料的體積流量由各個齒輪泵速度給出。質(zhì)量流量可由體積流量和材料在處理溫度下的密度而計算。在所有實驗中,總體積流量(鞘+芯材料)保持恒定為24cm3/分鐘。通過調(diào)節(jié)鞘和芯材料的齒輪泵速度,可以實現(xiàn)細絲不同的鞘/芯比。離開紡絲頭模具705后,在同時冷卻的熔化狀態(tài)(熔融拉制)下第一次拉制細絲711。在熔融拉制步驟中,紡絲頭孔712和輸出輥706之間的拉伸率由V1/V0比值給出,其中VO是紡絲頭孔604中的平均熔化速度(圖6)(總體積輸出除以總孔面積),Vl是輸出輥6的線速度。在第二階段,和熔融拉制一致,在幾對調(diào)合的拉伸輥707,708,709之間進一步拉制固化的細絲。固態(tài)拉制過程中的拉伸率(DR)由DR=V2/V1給出,其中Vl是輸出輥706的線速度,V2是最后一對拉伸輥709的線速度。通過固態(tài)拉制過程,纖維強度顯著增加。實際上,熔體紡絲過程存在圖7簡略說明的大量可能的變化。例如,固態(tài)拉制可在單獨的步驟中完成。對于特定的材料(例如PET),如果拉伸率V1/V0足夠高,相當(dāng)于5000-7000米每分鐘的輸出速度,固態(tài)拉制步驟可以省略。在此情況下,借助于早在熔融拉制過程中的應(yīng)力誘導(dǎo)結(jié)晶,可以得到令人滿意的強度。相變材料可用作PCM的一些烴蠟的實例列于表1。表1.一些常見直鏈烴的相變性質(zhì)<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表2顯示可從RubithermTechnologiesGmbH,Berlin,Germany獲得的一些商用PCM的熔點和熔化熱??梢钥吹浇Y(jié)果來自申請人自己的測量。表2.—些商用烴PCM的熔點和熔化熱<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>實施例實施例1將不同量的聚乙烯材料(高密度聚乙烯)形式的粘度調(diào)節(jié)劑和RT27(由德國的RubithermGmbH制造和提供的烴蠟,參見表2)混合。聚乙烯材料的熔體流速通過“熔體流速”下公開的方法確定。然后根據(jù)在“聚合物-蠟混合物的制備”下公開的方法進行粘度調(diào)節(jié)劑和聚乙烯的混合。然后根據(jù)“流變性評價”的方法研究不同混合物的粘度。選擇用于比較的lOrad/s的角頻率以粗略地對應(yīng)于如圖6所示的直徑為2.5mm的圓柱形管道中的壁剪切率。結(jié)果顯示于表8的圖表中,該圖表顯示復(fù)合粘度在190°C和lOrad/s下的大小對RT27的重量百分比??梢?,聚乙烯的熔體流速越低,為了獲得高粘度所需的聚乙烯的量越少。因此,粘度調(diào)節(jié)劑的低熔體流速將增大第一材料的粘度。對于給定的聚合物,聚合粘度調(diào)節(jié)劑的MFR越低,達到給定粘度所需的粘度調(diào)節(jié)劑的量越少。圖8中的陰影面積給出在它們各自的處理溫度下設(shè)計用于熔體紡絲的典型的聚合物等級(例如聚丙烯、聚酰胺、聚酯)的剪切粘度的指示。此外,lOrad/s的角頻率作為對照。在這個具體的實例(烴蠟和聚乙烯混合作為粘度調(diào)節(jié)劑)中,為了含有PCM的第一材料達到它連同第二材料被共擠出以生產(chǎn)本發(fā)明的多組分纖維的范圍內(nèi)的粘度,可以看到需要約50重量%WMFR=120的聚乙烯以將粘度提高到可以接受的水平(圖8中的陰影面積)。如果MFR降低至8,僅需約25-30重量%。通過選擇MFR<0.1的極高分子量的聚乙烯(UHMWPE)作為粘度調(diào)節(jié)劑,僅需約10-15重量%。然而,實驗發(fā)現(xiàn)以10s—1的剪切速率通過毛細管擠出RT27和10-15重量%UHMWPE的混合物產(chǎn)生嚴重的熔體破壞,這是聚合物擠出領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的現(xiàn)象。這通過使用含有PCM的第一材料(RT27和10-15重量%的UHMWPE混合)和作為第二材料的熔體紡絲等級的PP(由Borealis制造的HG245FB)的雙組分纖維紡絲(芯/鞘構(gòu)造)而證實。從紡絲頭孔出來的熔融細絲嚴重卷曲,不能纖維紡絲。這類熔體破壞有時稱為“彈性湍流”,可能因HMWPE聚合物非常長的分子鏈產(chǎn)生的非常高的彈性引起。因此,可用作粘度調(diào)節(jié)劑的聚合物存在MFR的下限。實施例2表3公開了關(guān)于其潛熱(熔化熱/結(jié)晶)的含PCM的聚合物的PCM效率。含有PCM的聚合物應(yīng)該對應(yīng)于多組分纖維中的第一材料。烴蠟RT31和不同的聚烯烴混合,并根據(jù)在“聚合物-蠟混合物的制備”下公開的方法制成,0-50°C范圍內(nèi)的熔化熱借助于根據(jù)上面公開的DSC分析的DSC測量。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>3由Borealis獲得/提供b由Equate獲得/提供。由DuPont獲得/提供d由Rubitherm獲得/提供eg/10分鐘,根據(jù)ISO1133在190°C測量,重量為21.6kgfg/10分鐘,根據(jù)ISO1133在190°C測量,重量為2.16kggg/10分鐘,根據(jù)ISO1133在230°C測量,重量為2.16kgh申請人未測量,估計的水平-未作實驗獲得了高PCM效率。在聚乙烯族中,密度最高的材料(FS1560)顯示在熔化熱方面的最高效率??梢蕴岬?,樣品之一(20%FS1560)具有超過100%PCM效率。這可能是由于在紡絲過程中芯/鞘比的變化小。實施例3在下列實施例中,根據(jù)本發(fā)明,芯材料對應(yīng)第一材料,鞘材料對應(yīng)第二材料。在這個實施例中,按照之前在“雙組分纖維的熔體紡絲”下的描述制造一組具有鞘/芯結(jié)構(gòu)的雙組分纖維。芯材料是70重量%RT27和30重量%HDPE(由Borealis制造的FL1500)的混合物。鞘是PP(由Borealis制造的HG245FB)。熔體紡絲參數(shù)列于表4。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>一些纖維性質(zhì)列于表5。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>*單細絲所述性質(zhì)通過上面在實驗部分開頭公開的方法獲得。多組分纖維的熱效率表示為Δ/(wPCM*ΔHpcm)*100的比值。由表5可見,通過將芯/鞘比從30/70增大到60/40,對應(yīng)PCM含量從基于總纖維重量的21重量%增大到42重量%,熱效率從37%增大到70%。低于60%的熱效率被認為是低的,意味著加入的PCM的相當(dāng)大部分不參與熔化過程。很可能低熱效率是由于烴蠟從芯移入鞘,在鞘中它溶于聚丙烯的非晶部分。這也是由于聚丙烯可溶于烴蠟的事實。如果是這樣的話,熱效率將部分損失,因為溶于聚烯烴的非晶部分的PCM將具有低的結(jié)晶傾向。對于本發(fā)明的多組分纖維在需要定期洗滌的物體(例如衣物和家用紡織品)中的應(yīng)用,可以假定PCM從纖維到外的連續(xù)遷移將隨著時間和洗滌循環(huán)嚴重影響它們的熱效率。對于一次性物體(例如紙巾),PCM的遷移可以是微不足道的問題。實施例4在下列實施例中,按照之前在“雙組分纖維的熔體紡絲”下的描述制造一組具有鞘/芯結(jié)構(gòu)的雙組分纖維。芯材料是35重量%RT31,35重量%RT35和30重量%HDPE(由Borealis制造的FL1500)的混合物。鞘是PET(根據(jù)ASTMD4603測量的本征粘度為0.61的GL-BA6105,由TWDPolymere,Germany提供)。熔體紡絲參數(shù)列于表6。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>纖維性質(zhì)列于表7。表7<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>在鞘中具有聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)的纖維的熱效率(78-90%)顯著高于在鞘中具有PP的纖維(37-70%),參見上面的實施例3。這可通過非極性烴蠟不可溶于極性更強的PET,反之亦然,的事實來解釋。對于本發(fā)明多組分纖維的應(yīng)用,防止通過鞘由遷移/擴散而損失是重要的,因此形成包圍含有相變材料的纖維體的細長的纖維體的第二材料優(yōu)選為成纖聚合物,該成纖聚合物在超過成纖聚合物的熔點(或就非晶聚合物而言的軟化點)的溫度不溶于相變材料。對于按根據(jù)上面的量含有相變材料的雙組分纖維,纖維的強度非常好。實施例5在這個實施例中,按照之前在“雙組分纖維的熔體紡絲”下的描述制造一組具有鞘/芯結(jié)構(gòu)的雙組分纖維。芯材料是35重量%RT3U35重量%RT35和30重量%HDPE(由Borealis制造的FL1500)的混合物。鞘是PET(根據(jù)ASTMD4603測量的本征粘度為0.61的GL-BA6105,由TWDPolymere,Germany提供)。熔體紡絲參數(shù)列于表8。表8齒輪泵速度,rpm(芯)Γ1齒輪泵速度,rpm(鞘)5總流速,cm3/分鐘24輸出輥,m/分鐘150,300底輥,m/分鐘/溫度,°C175,325/80中間輥,m/分鐘/溫度,°C600,1200/80頂輥,m/分鐘750,1500拉伸率(V2/V1)5<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>纖維性質(zhì)列于表9。表9<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>本發(fā)明的多組分纖維的強度可進一步如本實施例所示通過增大熔體紡絲期間的拉伸率而增大,在本實施例中,生產(chǎn)兩組DR=5,纖度不同的纖維。材料與實施例4中相同,實施例4中DR是3,實施例5中芯/鞘比為40/60的韌度比實施例4中芯/鞘比同樣為40/60的更高。當(dāng)拉伸率增大時,得到熱性質(zhì)保持、剛度(模數(shù))和強度(韌度)明顯更高的纖維。實施例6在這個實施例中,聚酰胺用作第二材料。按照之前在“雙組分纖維的熔體紡絲”下的描述制造一組具有鞘/芯結(jié)構(gòu)的雙組分纖維。芯材料是75重量%純正二十烷(由RoperThermals,USA提供)和25重量%HDPE(由Borealis制造的FS1560)。鞘材料是由BASF,Germany提供的纖維紡絲等級的PA6(UltramidBS703)。純正二十烷經(jīng)測量的熔化熱是240J/g。熔體紡絲參數(shù)列于表10。表10<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>纖維性質(zhì)列于表11。表11<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>在本實施例中,熱效率也高。這大概是由于極性更強的PA6不可溶于非極性烴蠟的事實。為了清晰起見,非極性烴蠟也不可溶于極性更強的PA6。拉伸率為3時纖維的強度已經(jīng)良好。通過使用具有高熔化熱(本實施例中為240J/g)的PCM,作為聚合粘度調(diào)節(jié)劑的具有高密度(956)和低MFR(9)的HDPE(考慮到高PCM效率和低HDPE濃度(仍然促進良好的可加工性)),和具有低烴蠟PCM溶解度的鞘材料,在基于總纖維重量的25-33重量%的合適的PCM負載下已能制造具有高熔化熱(48-65J/g)的強多組分纖維(27-33cN/teX)。對于所有的多組分纖維,除非第二材料是聚丙烯,多組分纖維的熱效率超過70%。這可能是由于聚丙烯可溶于相變材料。則相變材料未以相同的程度利用。這也可以導(dǎo)致相變材料的一些滲漏。這對用于例如制衣的織物可能是問題,所述織物將在較長時間洗滌和使用。然而,當(dāng)所述纖維用于一次性物品時,該問題未必是個問題。實施例中顯示,根據(jù)本發(fā)明的多組分纖維具有良好的潛熱,良好的PCM效率,良好的熱效率,高強度且易于生產(chǎn)。權(quán)利要求多組分纖維(10,20,30,40,50,60),所述多組分纖維含有至少兩個細長的纖維體(11,21,31,41,51,61;12,22,32,42,52,62),其中第一纖維體(11,21,31,41,51,61)由含有相變材料的第一材料組成,第二纖維體(12,22,32,42,52,62)由第二材料組成并包圍第一纖維體(11,21,31,41,51,61),其特征在于,所述相變材料為粗品形式,所述第一材料含有選自聚烯烴的粘度調(diào)節(jié)劑,該粘度調(diào)節(jié)劑根據(jù)ISO1183-2在室溫下測量的密度在890-970kg/m3的范圍內(nèi),根據(jù)ISO1133在190℃使用21.6kg的重量測量的熔體流速在0.1-60g/10分鐘的范圍內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1的多組分纖維,其特征在于所述粘度調(diào)節(jié)劑根據(jù)IS01183-2在室溫下測量的密度大于920kg/m3,優(yōu)選大于950kg/m3。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的多組分纖維,其特征在于所述粘度調(diào)節(jié)劑根據(jù)ISO1133使用21.6kg的重量在190°C測量的熔體流速在0.l-50g/10分鐘,優(yōu)選在0.l_20g/10分鐘,更優(yōu)選在0.l-10g/10分鐘的范圍內(nèi)。4.根據(jù)上述權(quán)利要求任意一項的多組分纖維,其特征在于所述相變材料的潛熱為至少100J/g,優(yōu)選為至少140J/g。5.根據(jù)上述權(quán)利要求任意一項的多組分纖維,其特征在于所述多組分纖維含有第一材料,所述第一材料通過比值ΔHfflix/(wPCM*ΔHrcM)*100測量的PCM效率為至少90%,更優(yōu)選為至少95%。6.根據(jù)上述權(quán)利要求任意一項的多組分纖維,其特征在于所述多組分纖維通過比值ΔHffe/(wPCM*ΔHpcm)*100測量的熱效率為至少60%,優(yōu)選為至少70%,更優(yōu)選為至少75%。7.根據(jù)上述權(quán)利要求任意一項的多組分纖維,其特征在于按所述第一纖維體的總重量計算,所述粘度調(diào)節(jié)劑以小于50重量%,優(yōu)選為小于40重量%,更優(yōu)選為小于30重量%存在。8.根據(jù)上述權(quán)利要求任意一項的多組分纖維,其特征在于以所述第一纖維體的總重量計算,所述PCM以超過50重量%,優(yōu)選為超過60重量%,更優(yōu)選為超過70重量%存在。9.根據(jù)上述權(quán)利要求任意一項的多組分纖維,其特征在于所述第一材料含有按第一材料的總重量計算的總量共為至少90重量%的相變材料和粘度調(diào)節(jié)劑。10.根據(jù)上述權(quán)利要求任意一項的多組分纖維,其特征在于所述相變材料選自熔點在20-500C的范圍內(nèi),優(yōu)選在25-45°C的范圍內(nèi),更優(yōu)選在27_40°C的范圍內(nèi)的烴蠟。11.根據(jù)上述權(quán)利要求任意一項的多組分纖維,其特征在于所述相變材料選自直鏈烴蠟。12.根據(jù)上述權(quán)利要求任意一項的多組分纖維,其特征在于所述粘度調(diào)節(jié)劑是聚乙烯。13.根據(jù)權(quán)利要求11的多組分纖維,其特征在于所述粘度調(diào)節(jié)劑是密度大于950kg/m3的聚乙烯。14.根據(jù)上述權(quán)利要求任意一項的多組分纖維,其特征在于所述纖維在0°C_50°C的范圍內(nèi)用DSC法測量的潛熱為至少20J/g,優(yōu)選為至少30J/g,最優(yōu)選為至少40J/g。15.根據(jù)上述權(quán)利要求任意一項的多組分纖維,其特征在于所述纖維的強度大于10cN/tex,優(yōu)選大于15cN/tex,最優(yōu)選大于20cN/tex。16.根據(jù)上述權(quán)利要求任意一項的多組分纖維,其特征在于所述第一材料和第二材料的粘度之間的比值滿足下列條件0.1<粘度1/粘度2<10,其中粘度1是含有PCM的第一材料在lOrad/s的角頻率下的復(fù)合粘度,粘度2是第二材料在lOrad/s的角頻率下的復(fù)合粘度,其中所述粘度在熔體紡絲期間使用的擠出溫度,即紡絲頭模具的設(shè)定溫度,下測量。17.根據(jù)上述權(quán)利要求任意一項的多組分纖維,其特征在于所述第二材料是成纖聚合物,所述成纖聚合物在超過所述成纖聚合物的熔點或軟化點的溫度下不溶于所述相變材料,此處軟化點是就非晶態(tài)聚合物而言。18.根據(jù)上述權(quán)利要求任意一項的多組分纖維,其特征在于所述第二材料含有選自聚酯和聚酰胺的聚合物。19.根據(jù)上述權(quán)利要求任意一項的多組分纖維,其特征在于所述纖維含有至少一個或更多個第一纖維體(51)和至少一個或更多個第二纖維體(52)。20.根據(jù)上述權(quán)利要求任意一項的多組分纖維,其特征在于所述纖維含有至少一個或更多個第一纖維體(61),至少一個或更多個第二纖維體(62)和至少一個或更多個由第三材料組成的第三纖維體(63)。21.紡織品材料,其含有根據(jù)權(quán)利要求1到20的多組分纖維。22.織物,其含有根據(jù)權(quán)利要求1到20的多組分纖維。23.根據(jù)權(quán)利要求22的織物,其特征在于所述織物的潛熱為至少10J/g,優(yōu)選為至少20J/g。24.吸收性物品,其含有根據(jù)權(quán)利要求1到20的多組分纖維。全文摘要本發(fā)明涉及多組分纖維(10,20,30,40,50,60),所述多組分纖維含有至少兩個細長的纖維體(11,21,31,41,51,61;12,22,32,42,52,62),其中第一纖維體(11,21,31,41,51,61)由含有相變材料的第一材料組成,第二纖維體(12,22,32,42,52,62)由第二材料組成并包圍第一纖維體(11,21,31,41,51,61),其中所述相變材料未形成囊或為粗品形式,所述第一材料含有選自聚烯烴的粘度調(diào)節(jié)劑,該粘度調(diào)節(jié)劑根據(jù)ISO1183-2在室溫下測量的密度在890-970kg/m3的范圍內(nèi),根據(jù)ISO1133在190℃使用21.6kg的重量測量的熔體流速在0.1-60g/10分鐘的范圍內(nèi)。本發(fā)明還涉及含有所述多組分纖維的紡織品、織物和吸收性物品。文檔編號A61F7/03GK101821434SQ200780100407公開日2010年9月1日申請日期2007年9月3日優(yōu)先權(quán)日2007年9月3日發(fā)明者A·尼爾斯特蘭德,B·哈格斯特綸,I·加布里埃利申請人:Sca衛(wèi)生用品公司
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