凉感母粒、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母粒，所述凉感母粒包括基材，以及分散于所述基材中的石墨烯材料和玉石粉；所述基材包括聚酯材料、锦纶材料和丙纶材料中的任意1种或至少2种的组合；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。本发明专利技术将石墨烯与玉石粉同时加入纤维基材中，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；本发明专利技术通过将石墨烯材料和玉石粉分别先与纤维基材混合得到功能颗粒，之后再将两者与空白纤维基材混合，能够有效解决石墨烯材料和玉石粉的团聚问题，提高其分散性，使凉感分布更加均匀。

【技术实现步骤摘要】
凉感母粒、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，涉及一种凉感母粒、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母粒，所述凉感母粒包括基材，以及分散于所述基材中的石墨烯材料和玉石粉；所述基材包括聚酯材料、锦纶材料和丙纶材料中的任意1种或至少2种的组合；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。本专利技术在凉爽母粒中同时加入玉石粉和石墨烯材料，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母粒也可以成为凉爽母粒，是具有降温散热效果的的母粒材料。所述玉石粉与石墨烯材料的质量比为1～2:0.1～0.5，例如1:0.1、1:0.2、1.5:0.1、1.5:0.2、1.5:0.3、2:0.3、2:0.5等，优选优选1～1.5:0.1～0.3。优选地，所述凉感母粒中，玉石粉的含量为5～25wt％，例如6wt％、9wt％、11wt％、13wt％、16wt％、18wt％、21wt％、22wt％、24wt％等。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。本专利技术所述凉爽母粒的制备方法不做具体限定，例如可以将石墨烯和玉石粉一同加入基材材料，或者分步加入基材材料，还可以如目的之二所述的方法制备。本专利技术目的之二是提供一种凉感母粒的制备方法，所述方法为将石墨烯材料、玉石粉与基材混合后，螺杆挤出，得到凉感母粒。优选地，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，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，玉石粉与石墨烯材料的质量比为1～2:0.1～0.5，例如1:0.1、1:0.2、1.5:0.1、1.5:0.2、1.5:0.3、2:0.3、2:0.5等，优选1～1.5:0.1～0.3。优选地，玉石粉和石墨烯材料的质量总和不超过基材的25wt％，例如1wt％、3wt％、6wt％、8wt％、11wt％、13wt％、14wt％、16wt％、18wt％、19wt％、21wt％、23wt％等，优选5～25wt％。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。生物质资源通过高温裂解法制备的石墨烯，例如公开号为CN104016341A的“一种多孔石墨烯的制备方法”，公开号CN104118873A的“一种活性多孔石墨烯的制备方法”，公开号为CN104724699A的“纤维素为原料制备生物质石墨烯的方法”，公开号为CN105502330A的“一种碳纳米结构的复合物及其制备方法”等。优选地，所述混合温度为90～100℃，例如91℃、92℃、93℃、94℃、95℃、96℃、97℃、98℃、99℃等。优选地，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。作为具体实施方式之一，本专利技术所述将石墨烯材料、玉石粉与基材混合的方法包括如下步骤：先将石墨烯材料与基材混合，之后加入玉石粉，进行混合。石墨烯材料与基材先进行混合，能够使石墨烯吸附在基材的表面，减少团聚的可能，之后与玉石粉混合，能够提高三者的混合均匀性。优选地，所述石墨烯材料与基材混合的方式是：先将第一部分石墨烯材料与基材混合，之后加入第二部分石墨烯材料。在所述“石墨烯材料与基材混合的方式”中，所述第一部分石墨烯材料的粒径≤1μm，所述第二部分石墨烯材料的粒径为大于1μm。1μm以下的石墨烯更容易吸附在基材的表面，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，第一部分石墨烯材料与基材混合方式是：将基材分n次与第一部分石墨烯材料混合；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次加入的基材的质量是第n-1次加入的基材质量的10倍以内。优选地，第2次加入的基材的质量是第1次加入的基材质量的10倍以内。作为具体实施方式之二，本专利技术所述将石墨烯材料、玉石粉与基材混合的方法包括如下步骤：先将30～60％石墨烯材料与基材做第一次石墨烯材料混合，之后加入玉石粉混合，最后加入剩余的石墨烯材料进行第二次石墨烯材料混合。优选地，第一次石墨烯材料混合的石墨烯材料的粒径与第二次石墨烯材料混合的石墨烯材料的粒径的比例不小于1:5，例如1:6、1:7、1:8、1:9、1:11等。作为具体实施方式之三，本专利技术所述将石墨烯材料、玉石粉与基材混合的方法包括如下步骤：先将石墨烯材料与玉石粉混合，之后加入基材混合。石墨烯材料与玉石粉先进行混合，能够使石墨烯吸附在玉石粉的表面，减少团聚的可能，之后与基材混合，能够提高三者的混合均匀性。优选地，所述石墨烯材料与玉石粉混合的方式是，先将第一部分石墨烯材料与玉石粉混合，之后加入第二部分石墨烯材料。优选地，所述第一部分石墨烯材料的粒径≤1μm，所述第二部分石墨烯材料的粒径为大于1μm。玉石粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种凉感母粒，其特征在于，所述凉感母粒包括基材，以及分散于所述基材中的石墨烯材料和玉石粉；所述基材包括聚酯材料、锦纶材料和丙纶材料中的任意1种或至少2种的组合；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。

【技术特征摘要】
1.一种凉感母粒，其特征在于，所述凉感母粒包括基材，以及分散于所述基材中的石墨烯材料和玉石粉；所述基材包括聚酯材料、锦纶材料和丙纶材料中的任意1种或至少2种的组合；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。2.如权利要求1所述的凉感母粒，其特征在于，所述玉石粉与石墨烯材料的质量比为1～2:0.1～0.5，优选1～1.5:0.1～0.3；优选地，所述凉感母粒中，玉石粉的含量为5～25wt％；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。3.一种凉感母粒的制备方法，其特征在于，所述方法为将石墨烯材料、玉石粉与基材混合后，螺杆挤出，得到凉感母粒；优选地，所述石墨烯材料的粒径≤10μm，优选≤3μm，再优选≤1μm；优选地，所述玉石粉的粒径≤10μm，优选≤3μm，再优选≤1μm；优选地，玉石粉与石墨烯材料的质量比为1～2:0.1～0.5，优选1～1.5:0.1～0.3；优选地，玉石粉和石墨烯材料的质量总和不超过基材的25％；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，所述混合温度为90～100℃；优选地，所述螺杆挤出的温度为200～280℃。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述将石墨烯材料、玉石粉与基材混合的方法包括如下步骤：先将石墨烯材料与基材混合，之后加入玉石粉，进行混合；优选地，所述石墨烯材料与基材混合的方式是：先将第一部分石墨烯材料与基材混合，之后加入第二部分石墨烯材料；优选地，所述第一部分石墨烯材料的粒径≤1μm，所述第二部分石墨烯材料的粒径为大于1μm；优选地，第一部分石墨烯材料与基材混合方式是：将基材分n次与第一部分石墨烯材料混合；n为正整数；优选地，所述n≥3；优选地，第n次加入的基材的质量是第n-1次加入的基材质量的10倍以内；优选地，第2次加入的基材的质量是第1次加入的基材质量的10倍以内。5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述将石墨烯材料、玉石粉与基...

【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