一種吸濕排汗、發(fā)熱和保溫多功能纖維及其制備方法與流程

本發(fā)明涉及功能纖維材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種吸濕排汗、發(fā)熱和保溫多功能纖維及其制備方法。

背景技術(shù)：

功能纖維是指除一般纖維所具有的物理機械性能以外,還具有某種特殊功能的新型纖維，如具有保健功能(抗菌、殺螨、理療及除異味等)；防護功能(防輻射、抗靜電、抗紫外線等)；醫(yī)療和環(huán)保功能(生物相容性和生物降解性)等；功能纖維的發(fā)展是現(xiàn)代纖維科學(xué)進步的象征，功能纖維的發(fā)展為傳統(tǒng)紡織工業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新，向高科技產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)化創(chuàng)造了有利條件，為人類生活水平的提高作出了貢獻。

中國發(fā)明專利申請(申請公布號：CN104213242A，申請公布日：2014-12-17)公開了一種吸光發(fā)熱功能性纖維及其紡絲加工工藝及面料，該發(fā)明專利申請的吸光發(fā)熱功能性纖維是由重量份數(shù)不少于90份的聚酯切片、重量份數(shù)為1份～10份的無機黑色粒子、以及重量份數(shù)為0份～9份的色母粒經(jīng)干燥混合后熔融紡絲加工制備得到，并且吸光發(fā)熱功能性纖維最終經(jīng)過針織大圓機織造、落水定型而制成具有吸光發(fā)熱功能的面料，該發(fā)明專利申請?zhí)峁┝艘环N吸光發(fā)熱功能性纖維及其紡絲加工工藝及面料，其能解決現(xiàn)有保溫蓄熱功能性纖維或織物吸熱效率較差的問題，并且其織造后也不需要再進行染色，從而能夠達到節(jié)能減排的目的。

中國實用新型專利(授權(quán)公告號：CN204825149U,授權(quán)公告號：2015-12-02)公開了滌綸異形纖維，包括截面為圓形的本體，本體中心處設(shè)有圓形通孔，圓形通孔的外緣周向均布若干第一凹槽，圓形通孔的外圍周向均布若干橢圓形通孔和腰圓形通孔，橢圓形通孔的數(shù)量和第一凹槽的數(shù)量相等，橢圓形通孔的其中一個長軸端部伸入第一凹槽，橢圓形通孔的兩個短軸端部設(shè)有第二凹槽，相鄰兩個橢圓形通孔之間設(shè)有弧形的腰圓形通孔，腰圓形通孔的兩端部分別伸入對應(yīng)的兩個橢圓形通孔的第二凹槽內(nèi)，本體外緣周向均布若干與腰圓形通孔相對的第三凹槽，第三凹槽的數(shù)量和腰圓形通孔的數(shù)量相等。該滌綸異形纖維彈性高，強度高，吸濕性好，抗起球能力強。

目前尚未有兼具吸濕排汗、發(fā)熱和保溫功能的多功能纖維的報道。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于公開了一種吸濕排汗、發(fā)熱和保溫多功能纖維及其制備方法。本發(fā)明的功能纖維包括纖維本體，纖維本體的截面形狀為圓形圓周上向外均勻形成若干個凸起的異形結(jié)構(gòu)，使得纖維表面形成若干個凹槽，故具備吸濕排汗的功能，纖維本體的內(nèi)部開設(shè)有圓形空腔，中空的結(jié)構(gòu)可以降低纖維的散熱速率，使得纖維具有一定的保溫性能，且纖維本體由發(fā)熱纖維單絲并列集束在一起構(gòu)成，賦予了該功能纖維發(fā)熱性能，因此本發(fā)明的纖維本體兼具吸濕排汗、及發(fā)熱和保溫功能，可用于智能服裝領(lǐng)域。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了一種吸濕排汗、發(fā)熱和保溫多功能纖維，包括纖維本體，所述纖維本體的截面形狀為圓形圓周上向外均勻形成若干個凸起的異形結(jié)構(gòu)，所述纖維本體的內(nèi)部開設(shè)有圓形空腔，且纖維本體由發(fā)熱纖維單絲并列集束在一起構(gòu)成。

進一步地，所述異形結(jié)構(gòu)中的凸起為弧形凸起、矩形凸起、鋸齒狀凸起中的一種。

再進一步地，所述發(fā)熱纖維單絲為無機發(fā)熱粒子改性聚酯單絲，所述無機發(fā)熱粒子改性聚酯單絲由質(zhì)量百分比為60％～99.9％：0.1％～40％的聚酯和無機發(fā)熱粒子制備而成。

更進一步地，所述聚酯為PET、PBT、PTT中的一種或一種以上按任意配比的混合物；所述無機發(fā)熱粒子為遠紅外陶瓷粉、石墨烯、碳納米管、過渡金屬的碳化物中的一種或一種以上按任意配比的混合物。

更進一步地，所述無機發(fā)熱粒子的粒徑為1000～15000目。

為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明還公開了一種技術(shù)方案，即一種吸濕排汗、發(fā)熱保溫多功能纖維的制備方法，包括如下步驟：

1)將無機發(fā)熱粒子和聚酯按照相應(yīng)的質(zhì)量百分比進行充分混合干燥，攪拌均勻后經(jīng)雙螺桿擠出機造粒，制備得到發(fā)熱粉體改性聚酯母粒；

2)將所述步驟1)得到的發(fā)熱粉體改性聚酯母粒置于雙螺桿紡絲機中進行熔融紡絲，制備得到吸濕排汗、發(fā)熱保溫多功能纖維，且所述雙螺桿紡絲機的噴絲板為內(nèi)部中空，截面形狀為圓形圓周上向外均勻形成若干個凸起的異形結(jié)構(gòu)。

進一步地，所述步驟2)中，熔融紡絲的溫度為200～300℃。

再進一步地，所述步驟1)中，雙螺桿擠出機造粒的溫度為200～270℃。

有益效果：

1、本發(fā)明的纖維本體的截面形狀為圓形圓周上向外均勻形成若干個凸起的異形結(jié)構(gòu)，使得纖維表面形成若干個凹槽，不僅使纖維的表面積較圓形纖維的表面積有所增大，而且借助凹槽的芯吸導(dǎo)濕結(jié)構(gòu)，使纖維能達到迅速吸濕排汗的功能，保持肌膚干爽與涼快；纖維本體的內(nèi)部開設(shè)有圓形空腔，中空的結(jié)構(gòu)可以降低纖維的散熱速率，使得纖維具有一定的保溫性能；

2、本發(fā)明纖維本體由發(fā)熱纖維單絲并列集束在一起構(gòu)成，發(fā)熱纖維單絲為無機發(fā)熱粒子改性聚酯單絲，采用聚酯和無機發(fā)熱粒子共混，賦予材料一定的發(fā)熱功能；

3、使用本發(fā)明制備的吸濕排汗、發(fā)熱和保溫多功能纖維，紅外線可以穿透纖維本體的表面，吸收來自外界和人體的紅外線，發(fā)生光熱轉(zhuǎn)換現(xiàn)象，使纖維表面溫度升高，人體在低溫環(huán)境下感到暖和；纖維的中空結(jié)構(gòu)可以降低纖維的散熱系數(shù)，具有保溫功功能，降低人體在低溫環(huán)境下的熱量損失；纖維本體截面形狀的異形結(jié)構(gòu)使纖維表面形成凹槽，借助凹槽的芯吸導(dǎo)濕結(jié)構(gòu)，迅速吸收皮膚表層濕氣及汗水，并瞬間排出體外，從而達到吸濕排汗、調(diào)節(jié)體溫的目的，使肌膚保持干爽與涼快，因此本發(fā)明的功能纖維可用于智能服裝領(lǐng)域。

附圖說明

圖1至圖6為本發(fā)明實施例纖維本體的截面形狀的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了更好地解釋本發(fā)明，以下結(jié)合具體實施例和附圖進一步闡明本發(fā)明的主要內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于以下實施例。

實施例1

將99.9kg PET和0.1kg目數(shù)為5000目的碳納米管粉體充分混合，攪拌均勻后經(jīng)雙螺桿擠出機造粒，雙螺桿擠出機的工作溫度為200℃，制備得到發(fā)熱粉體改性聚酯母粒；再將100kg發(fā)熱粉體改性聚酯母粒置于雙螺桿紡絲機中進行熔融紡絲，控制紡絲溫度為220℃，且雙螺桿紡絲機的噴絲板為內(nèi)部中空，截面形狀為圓形圓周上向外均勻形成若干個凸起的異形結(jié)構(gòu)，本實施例優(yōu)選為異形結(jié)構(gòu)中的凸起為弧形凸起，如圖1所示的花瓣狀，最終制備得到吸濕排汗、發(fā)熱和保溫多功能纖維。

實施例2

將99.9kg PET和0.1kg目數(shù)為3000目的石墨烯粉體充分混合，攪拌均勻后經(jīng)雙螺桿擠出機造粒，雙螺桿擠出機的工作溫度為250℃，制備得到發(fā)熱粉體改性聚酯母粒；再將100kg發(fā)熱粉體改性聚酯母粒置于雙螺桿紡絲機中進行熔融紡絲，控制紡絲溫度為270℃，且雙螺桿紡絲機的噴絲板為內(nèi)部中空，截面形狀為圓形圓周上向外均勻形成若干個凸起的異形結(jié)構(gòu)，本實施例優(yōu)選為異形結(jié)構(gòu)中的凸起為弧形凸起，如圖2所示的四葉草狀，最終制備得到吸濕排汗、發(fā)熱和保溫多功能纖維。

實施例3

將99.9kg PTT和0.1kg目數(shù)為2000目的遠紅外陶瓷粉體充分混合，攪拌均勻后經(jīng)雙螺桿擠出機造粒，雙螺桿擠出機的工作溫度為250℃，制備得到發(fā)熱粉體改性聚酯母粒；再將100kg發(fā)熱粉體改性聚酯母粒置于雙螺桿紡絲機中進行熔融紡絲，控制紡絲溫度為280℃，且雙螺桿紡絲機的噴絲板為內(nèi)部中空，截面形狀為圓形圓周上向外均勻形成若干個凸起的異形結(jié)構(gòu)，本實施例優(yōu)選為異形結(jié)構(gòu)中的凸起為弧形凸起，如圖3所示的桃花狀，最終制備得到吸濕排汗、發(fā)熱和保溫多功能纖維。

實施例4

將99.9kg PET和0.1kg目數(shù)為1000目的石墨烯粉體充分混合，攪拌均勻后經(jīng)雙螺桿擠出機造粒，雙螺桿擠出機的工作溫度為250℃，制備得到發(fā)熱粉體改性聚酯母粒；再將100kg發(fā)熱粉體改性聚酯母粒置于雙螺桿紡絲機中進行熔融紡絲，控制紡絲溫度為300℃，且雙螺桿紡絲機的噴絲板為內(nèi)部中空，截面形狀為圓形圓周上向外均勻形成若干個凸起的異形結(jié)構(gòu)，本實施例優(yōu)選為異形結(jié)構(gòu)中的凸起為弧形凸起，如圖4所示的三葉草狀，最終制備得到吸濕排汗、發(fā)熱和保溫多功能纖維。

實施例5

將65kg PBT和35kg目數(shù)為15000目的碳化鈦粉體充分混合，攪拌均勻后經(jīng)雙螺桿擠出機造粒，雙螺桿擠出機的工作溫度為250℃，制備得到發(fā)熱粉體改性聚酯母粒；再將100kg發(fā)熱粉體改性聚酯母粒置于雙螺桿紡絲機中進行熔融紡絲，控制紡絲溫度為270℃，且雙螺桿紡絲機的噴絲板為內(nèi)部中空，截面形狀為圓形圓周上向外均勻形成若干個凸起的異形結(jié)構(gòu)，本實施例優(yōu)選為異形結(jié)構(gòu)中的凸起為矩形凸起，如圖5所示，最終制備得到吸濕排汗、發(fā)熱和保溫多功能纖維。

實施例6

將90kg PTT和10kg目數(shù)為2000目的遠紅外陶瓷粉體充分混合，攪拌均勻后經(jīng)雙螺桿擠出機造粒，雙螺桿擠出機的工作溫度為250℃，制備得到發(fā)熱粉體改性聚酯母粒；再將100kg發(fā)熱粉體改性聚酯母粒置于雙螺桿紡絲機中進行熔融紡絲，控制紡絲溫度為270℃，且雙螺桿紡絲機的噴絲板為內(nèi)部中空，截面形狀為圓形圓周上向外均勻形成若干個凸起的異形結(jié)構(gòu)，本實施例優(yōu)選為異形結(jié)構(gòu)中的凸起為鋸齒狀凸起，如圖6所示，最終制備得到吸濕排汗、發(fā)熱和保溫多功能纖維。

以上實施例僅為最佳舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。除上述實施例外，本發(fā)明還有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍。