一种稀土基保暖复合纤维及其制备方法和应用技术

本发明专利技术创造提供了一种稀土基保暖复合纤维及其制备方法和应用，复合纤维由混合切片1和混合切片2经过熔融纺丝工艺制备而得，混合切片1含有稀土蓄热功能粉体和成纤聚合物，其中稀土蓄热功能粉体的含量为1

【技术实现步骤摘要】
一种稀土基保暖复合纤维及其制备方法和应用


[0001]本专利技术创造属于纺织织造
，尤其是涉及一种稀土基保暖复合纤维及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]传统服装通过覆盖人体表面阻止人体的热量向外散失而实现保暖作用，但是无论羽绒或者棉衣在潮湿情况下保暖性都会有所丧失，特别是羽绒服在潮湿、遇水的情况下，因填充物发生结构改变导致空气储存量发生很大变化，干湿态保暖效果差别较为明显。棉衣虽然对湿度不敏感，但为了达到较好的保温效果，一般具有较大的厚度，呈现出臃肿、庞大等不美观的感觉。随着科技的发展，功能性穿戴是服装发展的主流方向，人们对穿戴的要求不仅仅是简单的遮寒蔽体，轻薄、时尚、保暖性好的等功能性服装的需求越来越迫切。
[0003]为了制备轻薄且保暖性好的功能性织物，科研人员进行了深入的研究和开发，现有的功能性保暖技术有远红外反射、相变储能材料、温度致变纤维、电阻发热纤维等。制备方法上有蓄热保暖涂层，功能性单元植入，主动性能量提供等方式。但是，现有技术也存在着比较明显的缺点：如专利CN201710153791.5
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《保暖纤维面料及其生产工艺》公开了一种保暖纤维面料，其为多层缝合面料，由内至外依次包括：混纺织物层、红外线反射膜层、阻燃布料层、防水布料层，所述防水布料层的外表面还设有抗静电涂层。红外线反射膜可以反射人体发散出的红外线，可进一步提高保暖效果。但这种涂层类远红外反射膜不耐水洗，随着穿着时间的增长以及水洗次数的增加其功能性逐渐降低，使用寿命短。
[0004]如专利CN202020516522.8 《一种腈纶混纺保暖舒适针织面料》公开了一种腈纶混纺保暖舒适针织面料，包括交织网格层和纬编织层，所述交织网格层的顶面贴合连接有喷绒布层，所述喷绒布层的顶面连接所述纬编织层，所述交织网格层的底面贴合连接有保暖层，所述保暖层的底面连接有里料层，所述喷绒布层中掺杂有银离子颗粒和活性炭颗粒，所述保暖层中掺杂有相变保温材料颗粒。但相变材料制备工艺复杂，且耐温性差，加工过程中受温度影响较高，特别是不易采用熔融纺丝技术进行纤维制备。
[0005]如专利CN201910263620.7
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《一种保暖服装材料的制造方法及一种保暖服装材料》公开了一种保暖服装材料，包括基布层、绝缘层和导热层，绝缘层、导热层均位于基布层内侧，所述基布层的内表面设有金属镀膜层，绝缘层位于所述金属镀膜层、导热层之间，所述金属镀膜层上形成有电阻电路。所述金属镀膜层由等离子辅助镀膜工艺而形成，绝缘层能贴紧金属镀膜层起到绝缘防水的目的。但主动性供热的电阻纤维耐久性差，容易发生断路和短路，且需要持续外部能源供应，不能从根本上解决问题。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术采用了一种新型的稀土功能材料作为植入组分添加到纤维中，制备方法简单有效，解决了涂层法制备的面料不耐清洗和相变材料加工困难的问题，同时
不需要外部能源供应，利用人体自身热量进行温度调节，通过吸收人体散发的能量并储存起来，再向人体反馈，从而使人体温热感增强，提高了人的体感温度。
[0007]为达到上述目的，本专利技术创造的技术方案是这样实现的：一种稀土基保暖复合纤维，所述复合纤维由混合切片1和混合切片2经过熔融纺丝工艺制备而得，混合切片1含有稀土蓄热功能粉体和成纤聚合物，其中稀土蓄热功能粉体的含量为1
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30wt%，混合切片2为成纤聚合物或者稀土蓄热功能粉体与成纤聚合物的混合物，其中稀土蓄热功能粉体的含量为0
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10wt%；混合切片1和混合切片2中的稀土蓄热功能粉体由质量比为（1
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3）：（1
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3）：（4
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8）的粉体A、粉体B和粉体C组成，其中，粉体A包括氧化镧、氧化铈、氧化镧铈、磷酸镧铈中的一种或多种，粉体B包括六硼化镨、六硼化镧、六硼化铈、六硼化铷、六硼化铕、六硼化钇、六硼化镧铕、六硼化镧铈、炭黑石墨烯混合体中的一种或多种，粉体C包括氧化锡锑和/或铯钨青铜。
[0008]优选的，混合切片1和混合切片2中的成纤聚合物均独立地选自：对苯二甲酸乙二酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二酯（PBT）、聚对苯二甲酸丙二酯（PTT）、聚酰胺（PA）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚乳酸（PLA）、聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）、聚氨酯（PU）、聚偏氟乙烯（PVDF）聚合物中的一种或多种。
[0009]优选的，所述稀土蓄热功能粉体的粒径为100
‑
450 nm。
[0010]优选的，混合切片1中稀土蓄热功能粉体的含量高于混合切片2中稀土蓄热功能粉体的含量。
[0011]优选的，稀土基保暖复合纤维的单丝纤度范围0.05
‑
30D，纤维直径范围0.01
‑
1.5mm。
[0012]优选的，当稀土基保暖复合纤维的单丝纤度范围0.05
‑
1D时，混合切片1中稀土蓄热功能粉体的含量为1
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10wt%，当稀土基保暖复合纤维的单丝纤度范围1
‑
30D时，混合切片1中稀土蓄热功能粉体的含量为1
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30wt%。
[0013]优选的，混合切片1和混合切片2中的成纤聚合物的种类相同或不同，更优选为种类相同。
[0014]优选的，混合切片1和混合切片2中的稀土蓄热功能粉体种类和配比相同或不同。
[0015]优选的，稀土基保暖复合纤维的结构为皮芯结构、单十字结构、双十字结构、多叶形结构、橘瓣结构、并列结构、旋转对称方位结构、裂片结构、海岛结构、径向梯度浓度结构、三角形结构、三叶形结构、扁平型结构中的至少一种。稀土基保暖复合纤维的截面结构也可为其他异形截面，可根据最终成品的要求，选择不同喷丝孔形状的喷丝板进而得到不同的纤维的截面形状。
[0016]优选的，所述稀土基保暖复合纤维的结构为皮芯结构，其中皮层由混合切片1制得，芯层由混合切片2制得。
[0017]本专利技术还提供了一种上述稀土基保暖复合纤维的制备方法，包括如下步骤：S1、稀土蓄热功能母粒的制备：S11：称取稀土蓄热功能粉体和分散剂，将二者在容器中的分散介质中搅拌混合，形成稀土蓄热功能粉体混合浆料，将混合均匀的稀土蓄热功能粉体混合浆料与成纤聚合物粉体混合得到复合粉体；
优选的，稀土蓄热功能粉体和分散剂放入浆料混合设备中混合，混合设备的转速30
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1000转/分钟，优选100
‑
300转/分钟，混合时间60
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300分钟，优选120
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180分钟。
[0018]优选的，稀土蓄热功能粉体混合浆料与成纤聚合物粉体放入点动高速搅拌机混合，点动高速搅拌机转速500
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3000转/分钟，优选800
‑
1000转/分钟，混合时间1
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30分钟，优选5
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15分钟，点动搅拌间歇时间10
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种稀土基保暖复合纤维，其特征在于：所述复合纤维由混合切片1和混合切片2经过熔融纺丝工艺制备而得，混合切片1含有稀土蓄热功能粉体和成纤聚合物，其中稀土蓄热功能粉体的含量为1
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30wt%，混合切片2为成纤聚合物或者稀土蓄热功能粉体与成纤聚合物的混合物，其中稀土蓄热功能粉体的含量为0
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10wt%；混合切片1和混合切片2中的稀土蓄热功能粉体由质量比为（1
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3）：（1
‑
3）：（4
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8）的粉体A、粉体B和粉体C组成，其中，粉体A包括氧化镧、氧化铈、氧化镧铈、磷酸镧铈中的一种或多种，粉体B包括六硼化镨、六硼化镧、六硼化铈、六硼化铷、六硼化铕、六硼化钇、六硼化镧铕、六硼化镧铈、炭黑石墨烯混合体中的一种或多种，粉体C包括氧化锡锑和/或铯钨青铜。2.根据权利要求1所述的稀土基保暖复合纤维，其特征在于：混合切片1和混合切片2中的成纤聚合物均独立地选自：对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯、聚乳酸、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯、聚偏氟乙烯聚合物中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的稀土基保暖复合纤维，其特征在于：所述稀土蓄热功能粉体的粒径为100
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450 nm。4.根据权利要求1所述的稀土基保暖复合纤维，其特征在于：混合切片1中稀土蓄热功能粉体的含量高于混合切片2中稀土蓄热功能粉体的含量。5.根据权利要求1所述的稀土基保暖复合纤维，其特征在于：稀土基保暖复合纤维单丝纤度范围0.05
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30D，纤维直径范围0.01
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1.5mm；当稀土基保暖复合纤维单丝纤度范围0.05
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1D时，混合切片1中稀土蓄热功能粉体的含量为1
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10wt%，当稀土基保暖复合纤维单丝纤度范围1
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30D时，混合切片1...

【专利技术属性】
技术研发人员：马肖，方纾，李璐，荣启龙，刘建立，邓冠南，彭维，曹国强，张光睿，朱俊伟，
申请(专利权)人：中纺院天津科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：