[发明专利]一种红外蓄热功能纤维及其制备方法

说明书

本发明提供了一种红外蓄热功能纤维及其制备方法，按重量百分比计算，包括以下组分：红外蓄热稀土功能材料1wt%‑10wt%、高分子材料90wt%‑99wt%。本发明提供的红外蓄热稀土功能材料可与不同高分子材料按比例混合制成母粒，可制备多种纤维，可用于织造红外蓄热功能面料，与现有技术的红外保暖服装相比，具有耐洗环保和低成本的优势。

技术领域

本发明属于纺织织造领域，尤其是涉及一种红外蓄热功能纤维及其制备方法。

背景技术

长期处于低温环境，会对人体产生损伤，为达到保暖和舒适性的目的，保暖服装通常分为消极保暖和积极保暖，消极保暖是通过增加服装的热阻起到保暖作用，例如增添衣物，但这种方法穿戴者显得笨重，且行动不灵活，也无法实现长时间御寒保暖。积极保暖服装可分为太阳能加热服装、化学能加热服装、相变材料加热服装和电加热服装，太阳能加热服装分为两种，一种是在服装上集成太阳能电池，为服装提供能源加热；另一种是利用太阳光蓄热材料吸收太阳辐射的可见光与近红外线，反射人体热辐射。化学能加热服装是利用化学反应产生的热量提供热源，例如铁粉氧化放热。相变材料加热服装则是相变材料发生相变时释放热量为人体提供热量。电加热服装是利用电能驱动服装内的电热元件工作的一类服装的总称。虽然能够维持长时间加热，但是均不宜水洗，且化学能方式不能重复利用，相变材料制备工艺复杂，电能发热需携带额外供电能源。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有红外蓄热功能纤维，可织造多种红外蓄热面料，使穿戴者穿着轻便美观的服装，又可抵御严寒。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

作为本发明的第一方面，提供了一种红外蓄热功能纤维，按重量百分比计算，包括以下组分：红外蓄热稀土功能材料1wt%-30wt%、高分子材料70wt%-99wt%。

优选的，所述红外蓄热稀土功能材料按重量份数计算，包括以下组分：去离子水60~80份、铯钨青铜15~30份、红外蓄热稀土材料5~10份、分散剂5~10份。

优选的，所述红外蓄热稀土材料包括六硼化镨、六硼化镧、六硼化铈、六硼化铷、六硼化铕、六硼化钇、六硼化镧铕、六硼化镧铈中的一种或两种以上的混合物。

优选的，所述红外蓄热稀土材料的粒径为80nm～150nm。

优选的，所述高分子材料选自PE、PET、POE、PBT、PU中的一种。

所述分散剂为氮苯啶、炔二醇、聚酰胺蜡、聚烯烃蜡、聚碳化二亚胺、氢化卵磷脂、改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮溶液、伞花烃二醇、阳离子型不饱和多元羧酸的聚氨基酰胺中的一种或两种以上的混合物。

本发明的第二方面，提供了上述红外蓄热功能纤维的制备方法，包括如下步骤：

（1）将去离子水、铯钨青铜、红外蓄热稀土材料、分散剂置于砂磨机进行研磨制备得到红外蓄热稀土功能材料，其粒径为80nm~150nm；

（2）将红外蓄热稀土功能材料和高分子材料干燥至含水率低于100ppm后混合均匀，将混合物投入双螺杆制粒机中熔融挤出造粒得到母粒；

（3）将母粒放入熔融纺丝机中，母粒受热熔融得到成纤高聚熔体，成纤高聚熔体从喷丝头的喷丝孔中压出，采用侧吹风或环吹风冷却凝固成丝即得红外蓄热功能纤维。

优选的，所述步骤（1）中砂磨机的研磨功率为3-4kW，研磨时长为18~20小时。

优选的，所述步骤（2）中稀土功能材料和高分子材料在80~130℃条件下干燥4~8h，双螺杆制粒机转速为100-300r/min，熔融温度为260-290℃。

优选的，所述步骤（3）中纺丝过程中的温度为250～330℃；纺丝喷丝头压力控制在160mpa-180mpa之间，喷丝板孔数为48-180，直径为50-200mm，采用20um无纺布作为过滤网过滤杂质。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：