一种具有控温功能的木质基相变纤维的制备方法

本发明属于木质基相变材料以及相变纤维领域。

背景技术：

1、相变储能材料特别是有机相变储能材料能够在相变过程中将环境的能量储存起来加以利用，能够减少化石能源的消耗，成为重要的研究对象。然而相变材料在实际使用过程中存在液相材料泄露的问题，需要用多孔材料来对相变材料进行约束和限制，而木材作为一种具有多孔结构、富含多种官能团的天然可再生材料，而且相比其他材料成本更低并且更易获得，因此木质基相变储能材料是解决泄露问题的有效方法。此外，在产业升级的背景下，纺织行业也在进行技术创新，相变控温纤维也成为研究的重点，但在以往的研究中，相变纤维大多采用石化产品作为原料，不仅能源消耗大，而且降解十分困难，对环境产生污染。

技术实现思路

1、本发明要解决现有相变材料在实际使用过程中存在液相材料泄露的问题，解决相变纤维大多采用石化产品作为原料，能源消耗大，降解困难，污染环境的问题，进而提供一种具有控温功能的木质基相变纤维的制备方法。

2、一种具有控温功能的木质基相变纤维的制备方法，它是按以下步骤进行的：

3、一、将脱木素木材裁剪成木条，然后手工或机械加捻，得到木纺织纤维；

4、所述的木条厚度为0.4mm～1mm，宽度为1mm～1.5mm；

5、二、将木纺织纤维浸渍于十四醇中，然后在温度为50℃～100℃及真空度为-0.05pa～-0.1pa的条件下，浸泡3h～10h，得到具有控温功能的木质基相变纤维。

6、本发明的有益效果是：

7、1、本发明以脱木素木材作为支撑材料，脱木素处理保留了木材独特的孔道结构，能够很好地将相变材料与木材复合，不仅有效地解决了固-液相变储能材料的泄露问题，而且相比以往的相变纤维，具有更高的储热能力。

8、2、本发明将木材制成木质纤维，巧妙地利用天然木材内部具有排列好的纤维素纤维的特点，实现了木质基相变储能材料的柔性化，直接制备出木质基纺织纤维，简化了制备流程，降低了成本，将木材拓展到纺织品领域。

9、3、本发明直接以木材为原料，相比于石化产品来说，更加绿色环保，可降解、可再生，对环境更加友好。

10、4、本发明加工过程简单，原料易得，对设备要求不高，可以大规模生产；并且在木材行业与纺织行业有广阔的应用前景，市场潜力大。

11、说明书附图

12、图1为十四醇和实施例一制备的木质基相变纤维在60℃下不同时间的宏观图片；

13、图2为实施例一中脱木素木材裁剪成的木条、木纺织纤维和木质基相变纤维的弯折对比图，a为脱木素木材裁剪成的木条，b为木纺织纤维，c为木质基相变纤维；

14、图3为实施例一中脱木素木材、木纺织纤维和木质基相变纤维的横截面sem图，a为脱木素木材，b为木纺织纤维，c为木质基相变纤维；

15、图4为十四醇和实施例一制备的木质基相变纤维的dsc曲线；

16、图5为未处理原木材和实施例一制备的脱木素木材、木纺织纤维和木质基相变纤维的拉伸曲线，a为未处理原木材，b为脱木素木材，c为木纺织纤维，d为木质基相变纤维；

17、图6为利用实施例一制备的木纺织纤维和木质基相变纤维制成的概念织物；

18、图7为利用实施例一制备的木纺织纤维和木质基相变纤维制成的概念织物加热与冷却的红外图像。

技术特征：

1.一种具有控温功能的木质基相变纤维的制备方法，其特征在于它是按以下步骤进行的：

2.根据权利要求1所述的一种具有控温功能的木质基相变纤维的制备方法，其特征在于步骤一中所述的脱木素木材具体是将木材浸渍于脱木素溶液中，在温度为60℃～80℃的条件下，保持直至木材变白，然后洗涤并干燥，得到脱木素木材；所述的脱木素溶液为质量百分数为1％～5％的naclo2溶液，且ph为3～4.6。

3.根据权利要求1所述的一种具有控温功能的木质基相变纤维的制备方法，其特征在于步骤一中所述的脱木素木材具体是将木材浸渍于脱木素溶液中，在温度为70℃～80℃的条件下，保持6h～24h直至木材变白，然后洗涤并干燥，得到脱木素木材；所述的脱木素溶液为质量百分数为3.5％～5％的naclo2溶液，且ph为4.5～4.6。

4.根据权利要求1所述的一种具有控温功能的木质基相变纤维的制备方法，其特征在于步骤一中所述的脱木素木材具体是将木材浸渍于脱木素溶液中，煮沸4h～5h，然后洗涤，再放入h2o2溶液中，煮沸直至木材变白，最后洗涤并干燥，得到脱木素木材。

5.根据权利要求4所述的一种具有控温功能的木质基相变纤维的制备方法，其特征在于所述的脱木素溶液为naoh与na2so3的混合溶液，且脱木素溶液中naoh的浓度为1mol/l～5mol/l，脱木素溶液中na2so3的浓度为0.2mol/l～0.5mol/l。

6.根据权利要求4所述的一种具有控温功能的木质基相变纤维的制备方法，其特征在于所述的h2o2溶液的浓度为1mol/l～5mol/l。

7.根据权利要求2、3或4所述的一种具有控温功能的木质基相变纤维的制备方法，其特征在于所述的木材为椴木、杨木、巴沙木或桦木；所述的洗涤具体是用蒸馏水清洗4次～6次；所述的干燥为冷冻干燥或自然风干。

8.根据权利要求1所述的一种具有控温功能的木质基相变纤维的制备方法，其特征在于步骤一中所述的加捻为z捻或s捻。

9.根据权利要求1所述的一种具有控温功能的木质基相变纤维的制备方法，其特征在于步骤一中所述的木条厚度为1mm，宽度为1mm。

10.根据权利要求1所述的一种具有控温功能的木质基相变纤维的制备方法，其特征在于步骤二中将木纺织纤维浸渍于十四醇中，然后在温度为80℃～100℃及真空度为-0.06pa～-0.08pa的条件下，浸泡5h～10h。

技术总结一种具有控温功能的木质基相变纤维的制备方法，它属于木质基相变材料以及相变纤维领域。本发明要解决现有相变材料在实际使用过程中存在液相材料泄露的问题，解决相变纤维大多采用石化产品作为原料，能源消耗大，降解困难，污染环境的问题。制备方法：一、将脱木素木材裁剪成木条，然后手工或机械加捻，得到木纺织纤维；二、浸渍于十四醇中。本发明用于具有控温功能的木质基相变纤维的制备。技术研发人员：杨海月,薛航航,姚泰昆,刘坤杨,康荣嘉,王子瑶,王东来受保护的技术使用者：东北林业大学技术研发日：技术公布日：2024/7/11