一种高导热排湿凉感纤维及其制备工艺制造技术

本发明专利技术提供一种高导热排湿凉感纤维及其制备工艺，所述工艺包括如下步骤：S1、将大颗粒状碳化硅依次进行三次粉碎，得到所述碳化硅初级粉料；S2、以无水乙醇为溶剂，以聚乙烯毗咯烷酮为修饰剂，将碳化硅初级粉料加入到溶剂中，采用高能球磨法进行球磨，获得碳化硅粉；S3、将1‑5wt％的碳化硅粉分散于可纺性的纺丝液中，形成混合纺丝液，所述纺丝液包括化纤纺丝液和再生纤维素纺丝液；S4、将混合纺丝液进行纺丝及后处理，获得高导热排湿凉感纤维。本发明专利技术的方法制备的高导热排湿凉感纤维是以碳化硅为原料，释放凉而不冷的冷元素迅速传导身体多余热量，达到肌肤瞬间凉感的效果。

A kind of high heat conduction, moisture removing and cooling fiber and its preparation process

【技术实现步骤摘要】
一种高导热排湿凉感纤维及其制备工艺
本专利技术涉及纺织领域，尤其涉及一种高导热排湿凉感纤维及其制备工艺。
技术介绍
硅(Si)在自然界分布很广，地壳中约含27.6％，是地壳中仅次于氧的第二丰富元素,属于类金属元素。碳化硅又称碳硅石，纯碳化硅是无色透明的晶体，其材料高温强度大，抗氧化性强，耐磨损性好，热稳定性佳，热膨胀系数小，热导率大，硬度高以及抗热震和耐化学腐蚀，广泛应用于航空航天、核能、国防、军工和民用等领域。碳化硅的结构，类似于金刚石，属于原子晶体。而碳化硅，相当与金刚石中碳周围的四个碳原子被硅原子取代。碳化硅的硬度很大,莫氏硬度为9.5级，仅次于世界上最硬的金刚石(10级)，是一种半导体，高温时能抗氧化，具有非常优良的导热性能。热传导简称导热。两个相互接触且温度不同的物体，或同物体的各不同温度部分间在不发生相对宏观位移的情况下所进行的热量传递过程称为导热。物质传导热量的性能称为物体的导热性。电脑CPU等发热元器件之间或是工业电源等大面积的散热时，都会用到导热硅脂并掺入适当量的贵重金属氧化物。普通的云母材料，45％左右的成分为二氧化硅，导热系数仅为7.6。现已知的导热系数最高的是金刚石，导热系数大概是2300，非金属中排在第二的就是碳化硅，能够达到490，略高于银、铜等金属材质。碳化硅的化学性质特别稳定，无组成元素溶出，对机体组织无任何刺激。现在市场上的高导热排湿凉感纤维瞬间接触凉感效果不明显，导热性差，成品使用过程中具有闷热等缺点。因此，有必要提供一种新的技术方案。>
技术实现思路
为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术公开了一种高导热排湿凉感纤维及其制备工艺，具体技术方案如下所述：本专利技术提供一种高导热排湿凉感纤维制备工艺，包括如下步骤：S1、将大颗粒状碳化硅依次进行三次粉碎，得到所述碳化硅初级粉料；S2、以无水乙醇为溶剂，以聚乙烯毗咯烷酮为修饰剂，将碳化硅初级粉料加入到溶剂中，采用高能球磨法进行球磨，获得碳化硅粉；S3、将1-5wt％的碳化硅粉分散于可纺性的纺丝液中，形成混合纺丝液，所述纺丝液包括化纤纺丝液和再生纤维素纺丝液；S4、将混合纺丝液进行纺丝及后处理，获得高导热排湿凉感纤维。进一步地，步骤S2中，球磨时间20-36h，碳化硅初级粉料与修饰剂的质量比3-5：1，转速350--1000r/min。进一步地，步骤S3，将1-5wt％的碳化硅粉分散于可纺性的纺丝液中，形成混合纺丝液，具体包括：S31、以碳化硅粉、分散剂和N-甲基吡咯烷酮溶液为原料，经过超声或搅拌30min4，获得分散溶液，其中，所述分散剂包括指十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠离子分散剂；S32、对步骤S31中的分散溶液进行高速剪切混合、球磨、超声或汽蚀处理，获得分散均匀的混合纺丝液，所述混合纺丝液的温度为285～290℃，所述混合纺丝液的切片特性粘度为0.64～0.66。进一步地，步骤S3中，所述化纤纺丝液为聚酯和/或聚酰胺纺丝液，所述再生纤维素纺丝液为粘胶纺丝液，所述粘胶纺丝液的质量浓度为20-50％。进一步地，步骤S3中，所述碳化硅粉的含量为3wt％，所述碳化硅粉的粒径为20-60nm，所述碳化硅粉的纯度大于99％。进一步地，步骤S4具体包括：S41、将步骤S3获得的混合纺丝液经过滤、脱泡、熟成后送至纺丝机，纺丝液通过计量泵由纺丝机喷丝头的喷丝孔挤出，形成纺丝细流，其中喷丝孔的孔径为0.03mm～0.8mm，所述喷丝头的拉伸倍数为0.8～1.4倍；S42、将S41形成的纺丝细流进入至少一个凝固浴中形成丝束，经凝固浴的丝束由牵伸辊至少进行一次牵伸后输出，即得高导热排湿凉感纤维；S43、将S42获得的高导热排湿凉感纤维进行经切断装置进行切断，使其切断长度为38～55mm，形成高导热排湿凉感纤维短纤维。进一步地，步骤S42具体包括如下步骤：将步骤S41形成的纺丝细流进入第一凝固浴中形成丝束，经第一凝固浴的丝束由第一牵伸辊送至第二凝固浴中，经第二凝固浴后的丝束由第二牵伸辊送入第三凝固浴中，经第三凝固浴后的丝束经第三牵伸辊牵伸后输出，即得睡莲蛋白纤维；第一凝固浴的温度为42～46℃，所述第二凝固浴的温度为82～88℃，所述第三凝固浴的温度为80～85℃，第二牵伸辊的牵伸率为40-60％，第三牵伸辊的牵伸率为5-10％总牵伸倍率控制为3.0-3.4。另外，本专利技术还提供一种高导热排湿凉感纤维，所述高导热排湿凉感纤维采用权利要求1-7任一所述的方法制备，所述高导热排湿凉感纤维的外表面呈沟槽状，且具有多孔，所述高导热排湿凉感纤维的横截面形状包括十字形、三个弧形结构两两相邻呈120°分布的形状、三个条状结构两两相邻呈120°分布的形状、三个以上条状结构两两相邻呈等角度分布的形状及三个具有弧度的条状结构两两相邻呈等角度分布的形状。进一步地，本专利技术还提供一种采用本专利技术方法制备的高导热排湿凉感纤维所纺制的纱线。另外，本专利技术还提供一种高导热排湿凉感纤维所纺制的纱线的用途，所述高导热排湿凉感纤维适用于无纺制品或填充物；所述高导热排湿凉感纤维纺制的纱线适用于生产贴身纺织面料、家纺面料、运动服装、毛巾、婴幼儿服装或袜子。本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术的高导热排湿凉感纤维是以碳化硅为原料，释放凉而不冷的冷元素迅速传导身体多余热量，达到肌肤瞬间凉感的效果。2、本专利技术的高导热排湿凉感纤维通过低比热碳化硅微粉加上具有沟槽的纤维结构设计，让热量迅速传导，维持皮肤接触的冰凉感。本专利技术纤维表面较高的比表面积，纤维壁表面有众多的激孔或沟槽，特殊的异形状纤维截面，利用毛细管效应，使纤维能迅速吸收皮肤表面湿气与汗水，通过扩散、传递到外层蒸发。3、本专利技术的高导热排湿凉感纤维，其瞬间接触凉感值可达到0.3以上，而现有的凉感产品大多在0.2左右，因此，本专利技术的高导热排湿凉感纤维能够迅速传导身体多余热量，达到瞬间凉感的效果。4、本专利技术的高导热排湿凉感纤维，其超高的导热传导系数凉感效果不受洗涤次数的影响，沟槽的纤维结构能迅速吸收蒸发皮肤表面的湿气与汗水，且纤维轻盈柔软，适用于无纺制品、填充物、家纺面料、内衣面、运动服装、婴幼儿服装、袜子、美容护肤等方面。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。图1是本专利技术高导热排湿凉感纤维制备工艺的工艺流程图；图2(a)是本专利技术的方法制备的高导热排湿凉感纤维在一个实施例中的横截面结构示意图；图2(b)是本专利技术的方法制备的高导热排湿凉感纤维在另一个实施例中的横截面结构示意图；...

【技术保护点】
1.一种高导热排湿凉感纤维制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、将大颗粒状碳化硅依次进行三次粉碎，得到所述碳化硅初级粉料；/nS2、以无水乙醇为溶剂，以聚乙烯毗咯烷酮为修饰剂，将碳化硅初级粉料加入到溶剂中，采用高能球磨法进行球磨，获得碳化硅粉；/nS3、将1-5wt％的碳化硅粉分散于可纺性的纺丝液中，形成混合纺丝液，所述纺丝液包括化纤纺丝液和再生纤维素纺丝液；/nS4、将混合纺丝液进行纺丝及后处理，获得高导热排湿凉感纤维。/n

【技术特征摘要】
1.一种高导热排湿凉感纤维制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将大颗粒状碳化硅依次进行三次粉碎，得到所述碳化硅初级粉料；
S2、以无水乙醇为溶剂，以聚乙烯毗咯烷酮为修饰剂，将碳化硅初级粉料加入到溶剂中，采用高能球磨法进行球磨，获得碳化硅粉；
S3、将1-5wt％的碳化硅粉分散于可纺性的纺丝液中，形成混合纺丝液，所述纺丝液包括化纤纺丝液和再生纤维素纺丝液；
S4、将混合纺丝液进行纺丝及后处理，获得高导热排湿凉感纤维。


2.根据权利要求1所述的高导热排湿凉感纤维制备工艺，其特征在于，步骤S2中，球磨时间20-36h，碳化硅初级粉料与修饰剂的质量比3-5：1，转速350--1000r/min。


3.根据权利要求1所述的高导热排湿凉感纤维制备工艺，其特征在于，
步骤S3，将1-5wt％的碳化硅粉分散于可纺性的纺丝液中，形成混合纺丝液，具体包括：
S31、以碳化硅粉、分散剂和N-甲基吡咯烷酮溶液为原料，经过超声或搅拌30min-3h，获得分散溶液，其中，所述分散剂包括指十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠离子分散剂；
S32、对步骤S31中的分散溶液进行高速剪切混合、球磨、超声或汽蚀处理，获得分散均匀的混合纺丝液，所述混合纺丝液的温度为285～290℃，所述混合纺丝液的切片特性粘度为0.64～0.66。


4.根据权利要求1所述的高导热排湿凉感纤维制备工艺，其特征在于，步骤S3中，所述化纤纺丝液为聚酯和/或聚酰胺纺丝液，所述再生纤维素纺丝液为粘胶纺丝液，所述粘胶纺丝液的质量浓度为20-50％。


5.根据权利要求3所述的高导热排湿凉感纤维制备工艺，其特征在于，步骤S3中，所述碳化硅粉的含量为3wt％，所述碳化硅粉的粒径为20-60nm，所述碳化硅粉的纯度大于99％。


6.根据权利要求1所述的高导热排湿凉感纤维制备工艺，其特征在于，步骤S4具体包括：
S41、将步骤S3获...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄惠标，
申请(专利权)人：江苏康溢臣生命科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32