一种吸湿排汗、发热和保温多功能纤维及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种吸湿排汗、发热和保温多功能纤维及其制备方法，属于功能纤维材料技术领域。本发明专利技术的功能纤维包括纤维本体，纤维本体的截面形状为圆形，圆周上向外均匀形成若干个凸起的异形结构，纤维本体的内部开设有圆形空腔，且纤维本体由发热纤维单丝并列集束在一起构成。本发明专利技术采用喷丝板为内部中空，截面形状为圆形圆周上向外均匀形成若干个凸起的异形结构的双螺杆纺丝机，将无机发热粉体与聚酯按照一定质量百分比进行熔融纺丝，制备得到功能纤维。本发明专利技术的功能纤维兼具吸湿排汗、发热和保温功能的纤维，可用于智能服装领域。

Multifunctional fiber for moisture absorption, perspiration elimination, heating and insulation and preparation method thereof

The invention discloses a multifunctional fiber with moisture absorption, perspiration elimination, heat generation and insulation and a preparation method thereof, belonging to the technical field of functional fiber materials. The function of fiber of the invention includes fiber body, fiber cross section body is circular, special-shaped structure on the circumference of external uniform is formed with a plurality of protrusions, the internal fiber body is provided with a circular cavity, and the body is composed of a heating filament fiber tied together to form a cluster. The invention adopts a spinneret for hollow double screw spinning machine shaped section shape is circular circle outward to form a plurality of uniform convex, inorganic powder and heating according to a certain percentage of quality polyester were prepared by melt spinning fiber. The functional fiber of the invention has the functions of moisture absorption, perspiration elimination, heat generation and heat insulation, and can be used in the field of intelligent clothing.

【技术实现步骤摘要】
一种吸湿排汗、发热和保温多功能纤维及其制备方法
本专利技术涉及功能纤维材料
，具体地涉及一种吸湿排汗、发热和保温多功能纤维及其制备方法。
技术介绍
功能纤维是指除一般纤维所具有的物理机械性能以外,还具有某种特殊功能的新型纤维，如具有保健功能(抗菌、杀螨、理疗及除异味等)；防护功能(防辐射、抗静电、抗紫外线等)；医疗和环保功能(生物相容性和生物降解性)等；功能纤维的发展是现代纤维科学进步的象征，功能纤维的发展为传统纺织工业的技术创新，向高科技产业的转化创造了有利条件，为人类生活水平的提高作出了贡献。中国专利技术专利申请(申请公布号：CN104213242A，申请公布日：2014-12-17)公开了一种吸光发热功能性纤维及其纺丝加工工艺及面料，该专利技术专利申请的吸光发热功能性纤维是由重量份数不少于90份的聚酯切片、重量份数为1份～10份的无机黑色粒子、以及重量份数为0份～9份的色母粒经干燥混合后熔融纺丝加工制备得到，并且吸光发热功能性纤维最终经过针织大圆机织造、落水定型而制成具有吸光发热功能的面料，该专利技术专利申请提供了一种吸光发热功能性纤维及其纺丝加工工艺及面料，其能解决现有保温蓄热功能性纤维或织物吸热效率较差的问题，并且其织造后也不需要再进行染色，从而能够达到节能减排的目的。中国技术专利(授权公告号：CN204825149U,授权公告号：2015-12-02)公开了涤纶异形纤维，包括截面为圆形的本体，本体中心处设有圆形通孔，圆形通孔的外缘周向均布若干第一凹槽，圆形通孔的外围周向均布若干椭圆形通孔和腰圆形通孔，椭圆形通孔的数量和第一凹槽的数量相等，椭圆形通孔的其中一个长轴端部伸入第一凹槽，椭圆形通孔的两个短轴端部设有第二凹槽，相邻两个椭圆形通孔之间设有弧形的腰圆形通孔，腰圆形通孔的两端部分别伸入对应的两个椭圆形通孔的第二凹槽内，本体外缘周向均布若干与腰圆形通孔相对的第三凹槽，第三凹槽的数量和腰圆形通孔的数量相等。该涤纶异形纤维弹性高，强度高，吸湿性好，抗起球能力强。目前尚未有兼具吸湿排汗、发热和保温功能的多功能纤维的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于公开了一种吸湿排汗、发热和保温多功能纤维及其制备方法。本专利技术的功能纤维包括纤维本体，纤维本体的截面形状为圆形圆周上向外均匀形成若干个凸起的异形结构，使得纤维表面形成若干个凹槽，故具备吸湿排汗的功能，纤维本体的内部开设有圆形空腔，中空的结构可以降低纤维的散热速率，使得纤维具有一定的保温性能，且纤维本体由发热纤维单丝并列集束在一起构成，赋予了该功能纤维发热性能，因此本专利技术的纤维本体兼具吸湿排汗、及发热和保温功能，可用于智能服装领域。为实现上述目的，本专利技术公开了一种吸湿排汗、发热和保温多功能纤维，包括纤维本体，所述纤维本体的截面形状为圆形圆周上向外均匀形成若干个凸起的异形结构，所述纤维本体的内部开设有圆形空腔，且纤维本体由发热纤维单丝并列集束在一起构成。进一步地，所述异形结构中的凸起为弧形凸起、矩形凸起、锯齿状凸起中的一种。再进一步地，所述发热纤维单丝为无机发热粒子改性聚酯单丝，所述无机发热粒子改性聚酯单丝由质量百分比为60％～99.9％：0.1％～40％的聚酯和无机发热粒子制备而成。更进一步地，所述聚酯为PET、PBT、PTT中的一种或一种以上按任意配比的混合物；所述无机发热粒子为远红外陶瓷粉、石墨烯、碳纳米管、过渡金属的碳化物中的一种或一种以上按任意配比的混合物。更进一步地，所述无机发热粒子的粒径为1000～15000目。为实现本专利技术的目的，本专利技术还公开了一种技术方案，即一种吸湿排汗、发热保温多功能纤维的制备方法，包括如下步骤：1)将无机发热粒子和聚酯按照相应的质量百分比进行充分混合干燥，搅拌均匀后经双螺杆挤出机造粒，制备得到发热粉体改性聚酯母粒；2)将所述步骤1)得到的发热粉体改性聚酯母粒置于双螺杆纺丝机中进行熔融纺丝，制备得到吸湿排汗、发热保温多功能纤维，且所述双螺杆纺丝机的喷丝板为内部中空，截面形状为圆形圆周上向外均匀形成若干个凸起的异形结构。进一步地，所述步骤2)中，熔融纺丝的温度为200～300℃。再进一步地，所述步骤1)中，双螺杆挤出机造粒的温度为200～270℃。有益效果：1、本专利技术的纤维本体的截面形状为圆形圆周上向外均匀形成若干个凸起的异形结构，使得纤维表面形成若干个凹槽，不仅使纤维的表面积较圆形纤维的表面积有所增大，而且借助凹槽的芯吸导湿结构，使纤维能达到迅速吸湿排汗的功能，保持肌肤干爽与凉快；纤维本体的内部开设有圆形空腔，中空的结构可以降低纤维的散热速率，使得纤维具有一定的保温性能；2、本专利技术纤维本体由发热纤维单丝并列集束在一起构成，发热纤维单丝为无机发热粒子改性聚酯单丝，采用聚酯和无机发热粒子共混，赋予材料一定的发热功能；3、使用本专利技术制备的吸湿排汗、发热和保温多功能纤维，红外线可以穿透纤维本体的表面，吸收来自外界和人体的红外线，发生光热转换现象，使纤维表面温度升高，人体在低温环境下感到暖和；纤维的中空结构可以降低纤维的散热系数，具有保温功功能，降低人体在低温环境下的热量损失；纤维本体截面形状的异形结构使纤维表面形成凹槽，借助凹槽的芯吸导湿结构，迅速吸收皮肤表层湿气及汗水，并瞬间排出体外，从而达到吸湿排汗、调节体温的目的，使肌肤保持干爽与凉快，因此本专利技术的功能纤维可用于智能服装领域。附图说明图1至图6为本专利技术实施例纤维本体的截面形状的结构示意图。具体实施方式为了更好地解释本专利技术，以下结合具体实施例和附图进一步阐明本专利技术的主要内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于以下实施例。实施例1将99.9kgPET和0.1kg目数为5000目的碳纳米管粉体充分混合，搅拌均匀后经双螺杆挤出机造粒，双螺杆挤出机的工作温度为200℃，制备得到发热粉体改性聚酯母粒；再将100kg发热粉体改性聚酯母粒置于双螺杆纺丝机中进行熔融纺丝，控制纺丝温度为220℃，且双螺杆纺丝机的喷丝板为内部中空，截面形状为圆形圆周上向外均匀形成若干个凸起的异形结构，本实施例优选为异形结构中的凸起为弧形凸起，如图1所示的花瓣状，最终制备得到吸湿排汗、发热和保温多功能纤维。实施例2将99.9kgPET和0.1kg目数为3000目的石墨烯粉体充分混合，搅拌均匀后经双螺杆挤出机造粒，双螺杆挤出机的工作温度为250℃，制备得到发热粉体改性聚酯母粒；再将100kg发热粉体改性聚酯母粒置于双螺杆纺丝机中进行熔融纺丝，控制纺丝温度为270℃，且双螺杆纺丝机的喷丝板为内部中空，截面形状为圆形圆周上向外均匀形成若干个凸起的异形结构，本实施例优选为异形结构中的凸起为弧形凸起，如图2所示的四叶草状，最终制备得到吸湿排汗、发热和保温多功能纤维。实施例3将99.9kgPTT和0.1kg目数为2000目的远红外陶瓷粉体充分混合，搅拌均匀后经双螺杆挤出机造粒，双螺杆挤出机的工作温度为250℃，制备得到发热粉体改性聚酯母粒；再将100kg发热粉体改性聚酯母粒置于双螺杆纺丝机中进行熔融纺丝，控制纺丝温度为280℃，且双螺杆纺丝机的喷丝板为内部中空，截面形状为圆形圆周上向外均匀形成若干个凸起的异形结构，本实施例优选为异形结构中的凸起为弧形凸起，如图3所示的桃花状，最终制备得到吸湿排汗、发热和保温多功能纤维。实施例4将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸湿排汗、发热和保温多功能纤维，其特征在于：包括纤维本体，所述纤维本体的截面形状为圆形圆周上向外均匀形成若干个凸起的异形结构，所述纤维本体的内部开设有圆形空腔，且纤维本体由发热纤维单丝并列集束在一起构成。

【技术特征摘要】
1.一种吸湿排汗、发热和保温多功能纤维，其特征在于：包括纤维本体，所述纤维本体的截面形状为圆形圆周上向外均匀形成若干个凸起的异形结构，所述纤维本体的内部开设有圆形空腔，且纤维本体由发热纤维单丝并列集束在一起构成。2.根据权利要求1所述的吸湿排汗、发热和保温多功能纤维，其特征在于：所述异形结构中的凸起为弧形凸起、矩形凸起、锯齿状凸起中的一种。3.根据权利要求1所述的吸湿排汗、发热和保温多功能纤维，其特征在于：所述发热纤维单丝为无机发热粒子改性聚酯单丝，所述无机发热粒子改性聚酯单丝由质量百分比为60％～99.9％：0.1％～40％的聚酯和无机发热粒子制备而成。4.根据权利要求3所述的吸湿排汗、发热和保温多功能纤维，其特征在于：所述聚酯为PET、PBT、PTT中的一种或一种以上按任意配比的混合物；所述无机发热粒子为远红外陶瓷粉、石墨烯、碳纳米管、过渡金属的碳化物中的一种或一种以上按任意配比的混合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：王栋，郭启浩，赵青华，梅涛，蒋海青，吴永智，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42