一种具有远红外功能的纺织纤维及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有远红外功能的纺织纤维及其制备方法方法，属于功能纤维制备技术领域。本发明专利技术以可溶性无机金属盐为基材，通过沉淀剂、分散剂和成膜剂的选择以及工艺条件的控制，直接在高温反应釜中合成出功能浆液，然后通过湿热整理到纺织纤维上，从而得到高发射率远红外纺织纤维。本发明专利技术有效地克服了纳米远红外材料制备和应用中的团聚问题，同时解决了纳米远红外材料与纺织纤维结合力差的问题。具有工艺流程短、设备要求低、污水排放负担轻、可赋予纺织纤维优良持久的远红外功能，具有极其明显的经济效益和工业化推广价值。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了方法，属于功能纤维制备
。本专利技术以可溶性无机金属盐为基材，通过沉淀剂、分散剂和成膜剂的选择以及工艺条件的控制，直接在高温反应釜中合成出功能浆液，然后通过湿热整理到纺织纤维上，从而得到高发射率远红外纺织纤维。本专利技术有效地克服了纳米远红外材料制备和应用中的团聚问题，同时解决了纳米远红外材料与纺织纤维结合力差的问题。具有工艺流程短、设备要求低、污水排放负担轻、可赋予纺织纤维优良持久的远红外功能，具有极其明显的经济效益和工业化推广价值。【专利说明】
本专利技术涉及一种具有高发射率远红外功能的纺织纤维及其制备方法，属于功能纤维制备
。
技术介绍
在电磁波谱中，红外线位于可见光和微波之间，其波长为0.76?1000 μ m。一般波长范围在4?1000 μ m的波称为远红外波。远红外线有以下特征:(I)远红外线具有光线的直进性，屈折性，反射性，穿透性。它的辐射能力很强，可对目标直接加热而不使空间的气体或其它物体升温。(2)远红外线能被与其波长范围相一致的各种物体所吸收，产生共振效应与温热效应。(3)远红外线能渗透到人体皮下，然后通过介质传导和血液循环热量深入到细胞组织深处。(4)远红外线中4?16 μ m波长带的频率与生物细胞中水分子运动频率相同，极易被吸收，从而由内向外辐射热能活化细胞组织。随着工业化技术的发展，纺织品的功能化开发也进入了一个新的领域，功能化纺织品越来越受到人们的亲睐，其中保暖性纺织品占据了很大的市场。按纺织材料的保暖原理分类，一般可分为两大类:一类是阻止人体热量向外散失的消极保暖材料；另一类是能吸收外界热量且储存后向人体辐射的积极保暖材料。前者为了阻止热量的散失，需要通过厚、紧的方式阻挡空气不流动而达到保暖效果，夹层接纳棉羊毛、骆驼绒、化纤等絮片作为填充料，或在内夹层絮片镀上金属薄膜，塑料薄膜。势必增加保暖层厚度，使得服装臃肿、笨重，导致服装透气、导湿性差，这与服装的美观、舒适成了一对矛盾。因此，第二类保暖材料愈来愈受到人们的喜爱。远红外纺织品的出现正好符合了这一新概念和新潮流。目前远红外纺织品的开发主要采用纳米材料进行改性，应用研究大多局限于远红外合成纤维上的应用，通过纺丝中添加纳米材料，由于纳米材料容易团聚，因此影响了纺丝速率和效果；其次，纳米材料包含在纤维中，难以与肌肤作用发生共振，远红外效果不能充分发挥。远红外技术在天然纤维上的研究主要通过先制备纳米材料，然后用传统的后整理方式进行加工，其牢度的解决方法主要依靠黏合剂，因此，严重影响织物的手感和透气性；同时，还存在远红外发射率较低、不耐洗涤等不足之处，远红外效果不能充分发挥和保持(参见文献:董绍伟等，纺织科技进展，2005.2 ;何登良，功能材料，2008，5);文献“远红外纺织品及其开发与应用”(薛少林等，山东纺织科技，2001 (I):48- 51)报道了将低温烘焙型金属氧化物与涂层剂混合，再涂覆到织物上，在焙烘过程中形成金属氧化物，且颗粒细而分布均匀，但该项技术对原料限制较严，产品的成本较高，而且远红外发射率效果不够理想。
技术实现思路
本专利技术针对采用现有的加工方法得到的远红外纺织纤维存在的发射率不理想的问题，提供一种具有高发射率远红外功能的纺织纤维及其制备方法，能有效克服纳米远红外材料制备和应用中的团聚问题，提高纳米远红外材料与纺织纤维的结合力。实现本专利技术目的的技术方案是提供一种具有远红外功能的纺织纤维的制备方法，包括如下步骤: 1、将可溶性金属盐、沉淀剂、分散剂、成膜剂溶于蒸馏水中，金属盐的浓度为0.01?0.2M，成膜剂的浓度为0.001?0.2M ;按质量计，再加入1%?5%的乙醇，混合均匀，得到混合溶液； 2、在130?180°C的温度条件下反应6?15h后，降至室温，陈化处理5?10h，经离心分离得到乳白色浆状物； 3、将乳白色浆状物加入到蒸馏水中，超声波搅拌得到乳白色浆液，浆液中粒子的平均粒径为10?IOOnm ； 4、将乳白色浆液按后整理加工方式的工艺要求稀释后，对纺织纤维进行处理，得到具有远红外功能的纺织纤维。本专利技术技术方案中，所述的可溶性金属盐包括可溶于水的锆化合物，可溶于水的银、铝、锌、镁、钙、硅或钛的化合物。所述的沉淀剂包括尿素、硫尿、硫代乙酰胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、六次甲基亚胺、巯基乙胺、一羟基乙基乙二胺三乙酸、二乙烯三胺五乙酸中的一种，或它们的任意组合。所述的分散剂包括乙二胺四乙酸钠、羧甲基磺酸钠、草酸钠、柠檬酸钠、草酸铵、草酸苷、二巯基丙烷磺酸钠、卵磷脂、巯基乙酸、氮川三乙酸及其盐、氨基酸及其盐中的一种，或它们的任意组合。所述的成膜剂包括聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯醇、聚酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、丝胶、壳聚糖、聚丙烯酸酯、氟碳树脂、环氧和聚醚改性硅油、氨基改性硅油中的一种，或它们的任意组合。所述的后整理加工方式包括浸溃、涂层、喷雾、浸轧中的一种。所述的纺织纤维包括棉、毛、麻、丝、化学纤维中的一种，或多种纤维的混纺。所述的纺织纤维包括散纤维、条子或纱线；所述的纺织纤维包括混纺织物、交织物或针织物。本专利技术技术方案还包括按上述制备方法得到的一种具有远红外功能的纺织纤维。与现有技术相比，本专利技术的突出优点是: 1、纳米衆液在热反应爸中一步合成，避免了纳米材料制备和使用中的团聚。2、合成的纳米浆液具有非常好的分散稳定性和成膜性，无需粘合剂就可与纤维牢固结合。3、合成的纳米浆液可以广泛应用在所有纤维上，且发射率高。4、本专利技术技术方案可在传统的设备上进行，而且废水排放量少，工序简单，特别适合工业化生产。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术实施例1提供的纳米浆液的透射电镜图TEM (放大10万倍)； 图2是本专利技术实施例1合成的远红外棉织物的X射线光电子能谱分析图。【具体实施方式】下面通过实施例并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的阐述。实施例1: 将二氯氧化锆溶解在2000mL水中配成浓度为0.1M的溶液，加入0.0OlM硝酸银、0.2M三乙醇胺、0.0lM草酸钠、0.0lM卵磷脂、0.05 M聚乙烯吡咯烷酮、0.05 M聚乙二醇，超声波混合后加入50mL乙醇，将上述混合溶液加入到热反应釜中，在180°C高温下反应6h，降到室温后陈化10 h，离心分离得到乳白色浆状物，将乳白色浆状物加入到IOOOmL蒸馏水中，超声波搅拌得到乳白色浆液；将乳白色浆液稀释20倍后，取出IOOmL,将5g棉织物在上述溶液中经过浸轧处理，控制带液率为100%，浸轧处理后的织物在焙烘机中于130°C下处理2min，得到远红外棉织物。参见附图1的透射电镜，按实施例1所述的加工方法制得的纳米浆液中粒子直径为20nm左右，且分布均匀，无明显团聚。参见附图2的XPS能谱，按实施例1所述的加工方法制得的纺织纤维XPS能谱，可见纤维上除碳、氢、氧外，还有锆、银等元，说明纳米材料已经与纤维结合。经检测，本实施例所提供的远红外棉织物其远红外发射率为89%。实施例2: 将四烷氧基锆溶解在2000mL水中配成浓度为0.1M的溶液，加入0.0OlM硝酸锌、0.0OlM硝酸钙、0.2M尿素、0.0lM乙二胺四乙酸钠、0.05 M聚乙二醇、0.05 M聚乙烯吡咯烷酮，超声波混合后加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有远红外功能的纺织纤维的制备方法，其特征在于包括如下步骤：（1） 将可溶性金属盐、沉淀剂、分散剂、成膜剂溶于蒸馏水中，金属盐的浓度为0.01～0.2M，成膜剂的浓度为0.001～0.2M；按质量计，再加入1%～5%的乙醇，混合均匀，得到混合溶液；（2）在130～180℃的温度条件下反应6～15h后，降至室温，陈化处理5～10 h，经离心分离得到乳白色浆状物；（3）将乳白色浆状物加入到蒸馏水中，超声波搅拌得到乳白色浆液，浆液中粒子的平均粒径为10～100nm；（4）将乳白色浆液按后整理加工方式的工艺要求稀释后，对纺织纤维进行处理，得到具有远红外功能的纺织纤维。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑敏，王作山，
申请(专利权)人：苏州苏纳特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32