一种远红外发热纤维及其制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及纤维材料技术领域，具体是公开了一种远红外发热纤维，包括纤维基体材料以及包覆在纤维基体材料外侧的纳米纤维膜，所述纤维基体材料内均匀分散有纳米发热粉体；所述纳米发热粉体的制备方法包括以下步骤：步骤一、将CuFe2O4粉体和SiO2粉体混合干燥后转移至煅烧炉中，升温至600

【技术实现步骤摘要】
一种远红外发热纤维及其制备工艺


[0001]本专利技术涉及纤维材料
，具体属于一种远红外发热纤维及其制备工艺。

技术介绍

[0002]远红外纤维纺织品是指在常温下具有吸收和发射远红外线功能的纺织品，它是在纤维加工过程中添加了远红外吸收剂(陶瓷粉)而制得的，是一种积极高效的保温材料，同时辐射的远红外线还具有活化细胞组织、促进血液循环及抑菌防臭的功效。
[0003]现有的远红外发热纤维都是将纤维与发热粉体结合，从而在纤维表面均匀附着发热粉体；而这种结合方式在纤维的后续加工以及使用过程中造成发热粉体的磨损、脱落，从而影响纤维的远红外发热性能，降低纤维的功能性，降低纤维纺织品的使用寿命。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供了一种远红外发热纤维，克服了现有技术的不足，通过不同层次的发热粉体与纤维材料的结合，提高纤维的远红外发热性能，并使其长时间保持较高的发热性能，不易磨损。
[0005]为解决上述问题，本专利技术所采取的技术方案如下：
[0006]一种远红外发热纤维，包括纤维基体材料以及包覆在纤维基体材料外侧的纳米纤维膜，所述纤维基体材料内均匀分散有纳米发热粉体；
[0007]所述纳米发热粉体的制备方法包括以下步骤：
[0008]步骤一、将CuFe2O4粉体和SiO2粉体混合干燥后转移至煅烧炉中，升温至600
‑
800度煅烧15
‑
20min；
[0009]步骤二、取出煅烧后的CuFe2O4粉体，研磨至200目，将其分散到水中，得到分散液；
[0010]步骤三、向分散液内缓慢滴加TEOS与无水乙醇的混合液进行包覆，得到包覆液；
[0011]步骤四、包覆液经过洗涤、过滤、干燥、研磨后得到所述纳米发热粉体。
[0012]进一步，所述CuFe2O4粉体和SiO2粉体按照(2
‑
4):1的摩尔质量混合。
[0013]进一步，所述混合液内TEOS与无水乙醇按照1：(1
‑
5)的体积比混合，所述混合液的添加量为分散液总体积的5％
‑
10％。
[0014]进一步，所述纤维基体材料的制备方法包括以下步骤：
[0015]步骤一、将二氧化硅纳米颗粒加入到DMF中，超声分散后加入聚丙烯腈，二氧化硅纳米颗粒的添加量为聚丙烯腈摩尔质量的(1
‑
5)％，机械搅拌后消泡得到纺丝溶液；
[0016]步骤二、将纺丝溶液加入到静电纺丝装置中，设定纺丝参数后进行纺丝，得到所述纤维基体材料。
[0017]本专利技术还保护了一种远红外发热纤维的制备工艺，包括以下步骤：
[0018]步骤1、制备纤维基体材料；
[0019]步骤2、制备纳米发热粉体；
[0020]步骤3、在纤维基体材料外侧浸渍包覆纳米发热粉体；
[0021]步骤4、包覆纳米纤维膜，得到所述远红外发热纤维。
[0022]进一步，步骤3中所述在纤维基体材料外侧浸渍包覆纳米发热粉体，具体包括以下步骤：
[0023]步骤3.1、取己内酰胺熔融后加入纳米发热粉体，在一起加入到水及己二酸的混合溶剂中；
[0024]步骤3.2、高速机械搅拌10
‑
30min后再超声分散10
‑
20min，得到分散均匀的浸渍液；
[0025]步骤3.3、将纤维基体材料完整浸入到浸渍液中，浸渍20min后取出，过滤、烘干；
[0026]步骤3.4、重复步骤3.3至少一次，得到包覆纳米发热粉体的纤维基体材料。
[0027]进一步，步骤3.1中己内酰胺与纳米发热粉体按照1：(1
‑
3)的摩尔比配比，所述水及己二酸按照10:1的体积混合。
[0028]进一步，步骤4中所述包覆纳米纤维膜，具体包括以下步骤：
[0029]步骤4.1、将二氧化硅纳米颗粒和托玛琳混合后加入到DMF中，超声分散后加入聚丙烯腈，高速机械搅拌后得到纳米纤维混合物；
[0030]步骤4.2、将纤维基体材料完整浸入到纳米纤维混合物中，浸渍20min后取出，再重复浸渍至少一次；
[0031]步骤4.3、将纤维基体材料取出后转移至烘箱内，在氮气保护下逐步升温至600
‑
800℃，并保持高温2
‑
3h，得到包覆纳米纤维膜的纤维基体材料。
[0032]进一步，步骤4.1中二氧化硅纳米颗粒和托玛琳按照1：(1
‑
2)的摩尔比混合，所述聚丙烯腈的添加量为二氧化硅纳米颗粒的20％。
[0033]本专利技术与现有技术相比较，本专利技术的实施效果如下：
[0034]本专利技术通过在纺丝溶液内加入纳米级的二氧化硅颗粒，然后再纺丝形成纤维材料，再通过浸渍的方式在纤维材料的外侧均匀附着在纤维材料的外侧，最后再通过包覆纳米纤维膜的方式对纤维材料进行保护，保持纤维材料的远红外性能，避免由于加工或使用的磨损造成远红外性能的降低。
具体实施方式
[0035]下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述，但本专利技术不仅限于这些实例，在为脱离本专利技术宗旨的前提下，所为任何改进均落在本专利技术的保护范围之内。
[0036]实施例1
[0037]本实施例公开了一种远红外发热纤维的制备工艺，包括以下步骤：
[0038]步骤1、制备纤维基体材料：
[0039]步骤1.1、将二氧化硅纳米颗粒加入到DMF中，超声分散后加入聚丙烯腈，二氧化硅纳米颗粒的添加量为聚丙烯腈摩尔质量的1％，机械搅拌后消泡得到纺丝溶液；
[0040]步骤1.2、将纺丝溶液加入到静电纺丝装置中，设定纺丝参数后进行纺丝，得到所述纤维基体材料。
[0041]步骤2、制备纳米发热粉体：
[0042]步骤2.1、将CuFe2O4粉体和SiO2粉体混合干燥后转移至煅烧炉中，其中CuFe2O4粉体和SiO2粉体的摩尔质量比为2:1，升温至600
‑
800度煅烧15
‑
20min；
[0043]步骤2.2、取出煅烧后的CuFe2O4粉体，研磨至200目，将其分散到水中，得到分散液；
[0044]步骤2.3、向分散液内缓慢滴加分散液总体积5％的TEOS与无水乙醇的混合液进行包覆，混合液内TEOS与无水乙醇按照1：1的体积比混合，得到包覆液；
[0045]步骤2.4、包覆液经过洗涤、过滤、干燥、研磨后得到所述纳米发热粉体。
[0046]步骤3、在纤维基体材料外侧浸渍包覆纳米发热粉体：
[0047]步骤3.1、取己内酰胺熔融后加入纳米发热粉体，己内酰胺与纳米发热粉体按照1：1的摩尔比配比，在一起加入到水及己二酸的混合溶剂中，水及己二酸按照10:1的体积混合；
[0048]步骤3.2、高速机械搅拌10
‑
30min后再超声分散10
‑
20min，得到分散均匀的浸渍液；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种远红外发热纤维，其特征在于：包括纤维基体材料以及包覆在纤维基体材料外侧的纳米纤维膜，所述纤维基体材料内均匀分散有纳米发热粉体；所述纳米发热粉体的制备方法包括以下步骤：步骤一、将CuFe2O4粉体和SiO2粉体混合干燥后转移至煅烧炉中，升温至600
‑
800度煅烧15
‑
20min；步骤二、取出煅烧后的CuFe2O4粉体，研磨至200目，将其分散到水中，得到分散液；步骤三、向分散液内缓慢滴加TEOS与无水乙醇的混合液进行包覆，得到包覆液；步骤四、包覆液经过洗涤、过滤、干燥、研磨后得到所述纳米发热粉体。2.根据权利要求1所述的一种远红外发热纤维，其特征在于：所述CuFe2O4粉体和SiO2粉体按照(2
‑
4):1的摩尔质量混合。3.根据权利要求1所述的一种远红外发热纤维，其特征在于：所述混合液内TEOS与无水乙醇按照1：(1
‑
5)的体积比混合，所述混合液的添加量为分散液总体积的5％
‑
10％。4.根据权利要求2或3所述的一种远红外发热纤维，其特征在于：所述纤维基体材料的制备方法包括以下步骤：步骤一、将二氧化硅纳米颗粒加入到DMF中，超声分散后加入聚丙烯腈，二氧化硅纳米颗粒的添加量为聚丙烯腈摩尔质量的(1
‑
5)％，机械搅拌后消泡得到纺丝溶液；步骤二、将纺丝溶液加入到静电纺丝装置中，设定纺丝参数后进行纺丝，得到所述纤维基体材料。5.根据权利要求4所述的一种远红外发热纤维的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、制备纤维基体材料；步骤2、制备纳米发热粉体；步骤3、在纤维基体材料外侧浸渍包覆纳米发热粉体；步骤4、包覆纳米纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：管星宇，周志明，徐九玲，肖庆，金志明，郎俊逸，龚熙，
申请(专利权)人：太仓荣文合成纤维有限公司，
类型：发明
国别省市：