凉感纤维及其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及一种凉感纤维的制备方法，所述方法包括如下步骤：(1)将石墨烯材料与第一纤维基材混合，螺杆挤出得到含有石墨烯材料的功能母粒；(2)将玉石粉与第二纤维基材混合，螺杆挤出得到含有玉石粉的功能母粒；(3)混合含有石墨烯材料的功能母粒、含有玉石粉的功能母粒和第三纤维基材得到混合物，共混熔融后，经过纺丝，得到凉感纤维。本发明专利技术将石墨烯与玉石粉同时加入纤维材料中，能够提高凉感感觉，在相同凉感要求下，能够降低玉石粉的添加量，改善因为玉石粉添加过多造成的纤维舒适性差、掉粉、异味等问题。

【技术实现步骤摘要】
凉感纤维及其制备方法和用途
本专利技术属于纤维制备领域，涉及一种凉感纤维及其制备方法和用途。
技术介绍
目前市面上存在的接触凉感涤纶面料一般实现方式有以下几种：①通过将具有冰凉效果的物质与聚酯切片混合并纺丝而成具有凉感效果的长丝，如玉石纤维，进而制成面料；②通过在面料后整理加工中加入凉感助剂，如木糖醇类凉感助剂进行后整理加工获得凉感效果；③通过采用紧密纺的方式减少纱线毛羽，从而降低其保暖效果而获得凉感效果。采用面料后整理加工中加入凉感助剂的方式得到的针织面料，其耐洗性能差，面料多次洗涤后凉感效果减弱，另外其在后整理加工过程中凉感助剂会与其他助剂发生相互作用导致效果不明显或效果减弱。而玉石纤维等凉感效果的纤维，为了达到足够的凉感，添加量较多，造成纤维强度变差、舒适性不足，存在掉粉现象和有异味等问题；而降低添加量又会造成凉感不够。本领域需要开发一种凉感明显的材料，其制备得到的纤维强度高，且玉石粉的添加量不需要太高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种凉感纤维的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)将石墨烯材料与第一纤维基材混合，螺杆挤出得到含有石墨烯材料的功能母粒；(2)将玉石粉与第二纤维基材混合，螺杆挤出得到含有玉石粉的功能母粒；(3)混合含有石墨烯材料的功能母粒、含有玉石粉的功能母粒和第三纤维基材得到混合物，共混熔融后，经过纺丝，得到凉感纤维。本专利技术将含有石墨烯材料的功能母粒和含有玉石粉的功能母粒与空白纤维基材混合，熔融后纺丝，既可以得到凉感纤维。将玉石粉和石墨烯材料共同加入纤维基材中，在相同凉感要求下能够降低玉石粉的添加量，而在相同玉石粉的添加量下，能够获得更好地凉感。而相同凉感感觉下，玉石粉含量的降低改善了由于玉石粉添加量过多造成的舒适性差、掉粉、异味的问题。本专利技术所述凉感纤维是具有降温散热效果的纤维。将所述凉感纤维纺织或针织可以得到凉感面料。优选地，所述纤维基材包括聚酯材料、锦纶材料和丙纶材料中的任意1种或至少2种的组合。优选地，所述第一纤维基材、第二纤维基材、第三纤维基材的含水量均各自独立地选自30～120ppm，例如40ppm、50ppm、60ppm、70ppm、80ppm、90ppm、100ppm、110ppm等。优选地，所述石墨烯材料包括石墨烯、氧化石墨烯、石墨烯衍生物中的任意1种或至少2种的组合。优选地，所述石墨烯包括石墨剥离法制备的石墨烯、氧化还原法制备的石墨烯、含碳气体通过CVD法制备的石墨烯和生物质资源通过高温裂解法制备的石墨烯中的任意1种或至少2种的组合。优选地，所述含有石墨烯材料的功能母粒中，石墨烯材料的含量为1～20wt％。优选地，所述含有玉石粉的功能母粒中，玉石粉的含量为5～30wt％。优选地，步骤(1)所述石墨烯材料的粒径≤10μm，例如0.9μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.2μm、0.1μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.4μm、1.2μm、1.1μm、2.9μm、2.8μm、2.7μm、2.4μm、2.2μm、2.1μm、3μm、5μm、6μm、8μm、9μm等，优选≤3μm，再优选≤1μm。优选地，步骤(2)所述玉石粉的粒径≤10μm，例如0.9μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.2μm、0.1μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.4μm、1.2μm、1.1μm、2.9μm、2.8μm、2.7μm、2.4μm、2.2μm、2.1μm、3μm、5μm、6μm、8μm、9μm等，优选≤3μm，再优选≤1μm。优选地，步骤(3)所述得到的凉感纤维中石墨烯材料的含量占纤维的0.1～0.5wt％，例如0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％等，优选0.1～0.3wt％；玉石粉的含量占纤维的1～2wt％，优选1～1.5wt％。示例性地，步骤(3)中所述混合物按重量份数包括如下组分：含有石墨烯材料的功能母粒0.1～5；含有玉石粉的功能母粒1～10；第三纤维基材85～98.9；所述混合物料各组分的重量份数之和为100。含有石墨烯材料的功能母粒、含有玉石粉的功能母粒和第三纤维基材合适的混合比例有利于获得最大的凉感效果，含有石墨烯材料的功能母粒与含有玉石粉的功能母粒的合适配比能够降低玉石粉的含量，提高晾干效果。作为优选技术方案，本专利技术所述步骤(1)所述“将石墨烯材料与第一纤维基材混合”包括：先将粒径不大于1μm的石墨烯材料与第一纤维基材混合，然后再与粒径大于1μm的石墨烯材料混合。优选地，所述粒径不大于1μm的石墨烯材料和粒径大于1μm的石墨烯材料的质量为为1:0.1～1。1μm以下的石墨烯更容易吸附在第一纤维基材的表面，吸附了1μm以下的石墨烯的基材与1μm以上的石墨烯进行混合时，由于石墨烯本身能够相互吸附，促使1μm以上的石墨烯更能够均匀分散，从而解决了石墨烯容易团聚，分散不均匀的问题。石墨烯的均匀分散配合之后加入的玉石粉，能够提高凉感的传输，降低玉石粉的加入量。优选地，所述“将粒径不大于1μm的石墨烯材料与第一纤维基材混合”包括：将第一纤维基材分n次与粒径不大于1μm的石墨烯材料混合；n为正整数，例如2、3、4、5、6、7、8、9等。优选地，所述n≥3，例如4、5、6、7、8等。优选地，第n次加入的第一纤维基材的质量是第n-1次加入的第一纤维基材质量的10倍以内。优选地，第2次加入的第一纤维基材的质量是第1次加入的第一纤维基材质量的10倍以内。作为优选具体实施方式之二，步骤(2)所述“将玉石粉与第二纤维基材混合”包括：将粒径不大于1μm的玉石粉与第二纤维基材混合，然后再与粒径大于1μm的玉石粉混合。优选地，所述粒径不大于1μm的玉石粉和粒径大于1μm的玉石粉的质量为为1:0.1～1。优选地，所述“将粒径不大于1μm的玉石粉与第二纤维基材混合”包括：将第二纤维基材分n次与粒径不大于1μm的玉石粉混合；n为正整数，例如2、3、4、5、6、7、8、9等。优选地，所述n≥3，例如4、5、6、7、8等。优选地，第n次加入的第二纤维基材的质量是第n-1次加入的第二纤维基材质量的10倍以内。优选地，第2次加入的第二纤维基材的质量是第1次加入的第二纤维基材质量的10倍以内。优选地，步骤(1)所述螺杆挤出的温度为200～280℃，例如225℃、230℃、235℃、240℃、245℃、250℃、255℃、260℃、265℃、270℃、275℃等。优选地，步骤(2)所述螺杆挤出的温度为200～280℃，例如225℃、230℃、235℃、240℃、245℃、250℃、255℃、260℃、265℃、270℃、275℃等。优选地，步骤(3)纺丝后经过上油、卷绕成型，得到凉感纤维。优选地，所述纺丝的喷丝板形状包括异形结构，优选包括一字形、三叶形、十字形和Y形中的任意1种或至少2种的组合。异形喷丝板形状能够纺丝出界面异形的纤维。具有异形结构界面的纤维能够提高纤维的体感感觉，例如一字型的横截面，能够增加纤维与体表的接触，凉感能够更直接的被身体感知，获得凉感；而对于三叶形、十字形和Y形等带有沟槽的横截面，所述沟槽能够起到快速排汗的作用，使纤维具有吸湿排汗、凉爽舒适的功能。本专利技术目的之二是提供一种如目的之一所述的制备方法得到的凉感纤维，所述凉感纤维包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种凉感纤维的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)将石墨烯材料与第一纤维基材混合，螺杆挤出得到含有石墨烯材料的功能母粒；(2)将玉石粉与第二纤维基材混合，螺杆挤出得到含有玉石粉的功能母粒；(3)混合含有石墨烯材料的功能母粒、含有玉石粉的功能母粒和第三纤维基材得到混合物，共混熔融后，经过纺丝，得到凉感纤维。

【技术特征摘要】
1.一种凉感纤维的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)将石墨烯材料与第一纤维基材混合，螺杆挤出得到含有石墨烯材料的功能母粒；(2)将玉石粉与第二纤维基材混合，螺杆挤出得到含有玉石粉的功能母粒；(3)混合含有石墨烯材料的功能母粒、含有玉石粉的功能母粒和第三纤维基材得到混合物，共混熔融后，经过纺丝，得到凉感纤维。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纤维基材包括聚酯材料、锦纶材料和丙纶材料中的任意1种或至少2种的组合；优选地，所述第一纤维基材、第二纤维基材、第三纤维基材的含水量均各自独立地选自30～120ppm；优选地，所述石墨烯材料包括石墨烯、氧化石墨烯、石墨烯衍生物中的任意1种或至少2种的组合；优选地，所述石墨烯包括石墨剥离法制备的石墨烯、氧化还原法制备的石墨烯、含碳气体通过CVD法制备的石墨烯和生物质资源通过高温裂解法制备的石墨烯中的任意1种或至少2种的组合。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含有石墨烯材料的功能母粒中，石墨烯材料的含量为1～20wt％；优选地，所述含有玉石粉的功能母粒中，玉石粉的含量为5～30wt％；优选地，步骤(1)所述石墨烯材料的粒径≤10μm，优选≤3μm，再优选≤1μm；优选地，步骤(2)所述玉石粉的粒径≤10μm，优选≤3μm，再优选≤1μm。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述得到的凉感纤维中石墨烯材料的含量占纤维的0.1～0.5wt％，玉石粉的含量占纤维的1～2wt％。5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)所述“将石墨烯材料与第一纤维基材混合”包括：先将粒径不大于1μm的石墨烯材料与第一纤维基材混合，然后再与粒径大于1μm的...

【专利技术属性】
技术研发人员：许日鹏，刘顶，王双成，吕冬生，
申请(专利权)人：山东圣泉新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37