CN1865545A - 可释放远红外线的人造纤维及其制法 - Google Patents

Abstract

一种可释放远红外线的人造纤维及其制法，该纤维包括人造纤维原料以及可释放远红外线的纳米粒子；该制法首先分别提供人造纤维原料及纳米粒子，接着混合人造纤维原料与纳米粒子，并用混合纳米粒子的人造纤维原料制造人造纤维；其中该纳米粒子是可释放远红外线的粒子，远红外线波长范围从4微米至14微米；由于是粒径是纳米级的粒子，能够在人造纤维中分散均匀，因此不会阻塞纺织机的喷纱口或其它管线等出入口，避免因阻塞管线导致的停工，因此本发明可提高纺织效率，并且借由释放出的远红外线能被人体更好地吸收，使细胞内水分子活动更活跃，进而促进血液循环及促进新陈代谢。

Description

可释放远红外线的人造纤维及其制法

技术领域

本发明是关于一种可释放远红外线的人造纤维及其制法，特别是关于只含有纳米粒子的人造纤维及其制法。

背景技术

一年的冬季人们就要求衣物保暖，降低人体热量的流失。人体热量的流失方式主要为热辐射、热对流及热传导等方式。过去所熟知的保温防寒服装是在表层及里层间置入较厚的棉网，让热传导率低的空气存留在衣服内部以降低热量的流失，如棉袄、防雪服及羽绒服等衣物。但是传统保暖服装穿起来显得体积庞大，在进行如登山、滑雪等户外活动时显得极为笨重。因此如何让保暖衣物变得轻、薄，成为保暖衣物的发展重点。

在众多纤维布料中，远红外线纤维布料可以提供保暖效果，且不会增加衣物的重量与体积。远红外线纤维布料是将具有远红外线释放功能的粉末添加在纤维内并用此纤维织成布料。由于远红外线具有发射、渗透及共振吸收等特性，因此具备温热作用，可增进血液循环。

远红外线纤维布料制法是在人造纤维抽丝过程中加入如使用天然矿石磨成细微状陶瓷粉末，使陶瓷粉末附着在纱线上。上述人造纤维织成的布料，利用其中陶瓷粉末在波长4微米至14微米具有极高释放率这一特性，与人体内水分子产生共振、震动摩擦产生热反应，使微血管扩张、加速血液循环达到人体保健效果。该远红外线纤维布料可制成轻且薄的主动性防寒衣料，在冬天及雪地上适当厚度的衣服即可达到御寒的功能，可增加行动的便利性及舒适感，更适合制作在活动时的穿著，如防雪服、登山装、滑雪装等衣物。

制作该红外线纤维布料的方法是首先在人造纤维抽丝过程前加入如使用天然矿石磨成的陶瓷粉末，使陶瓷粉末与人造纤维原料混合，经过抽丝及后续制程，陶瓷粉末会附着在纱线中，以此提供释放远红外线功能。在抽丝的过程中，首先将人造纤维原料熔融，通过喷丝孔喷出熔体细流，经空气气流冷却后，使熔体拉长、变细、固化成初生纤维，再经集束、牵伸、卷曲、松弛干燥、热定型、切断成短纤维等步骤制作成纱线，纱线经纺织后成为远红外线纤维布料。

目前陶瓷粉末颗粒大小主要为微米级的颗粒，在与聚酯粒或尼龙粒等人造纤维原料混合的过程中，由于微米级的陶瓷粉末颗粒较大，所以与人造纤维原料混合的均匀度有一定的限制。在抽丝的过程中，当人造纤维原料熔融时，陶瓷微米颗粒不会熔化，且分散并不均匀。在通过喷纱口抽丝时，容易造成颗粒较大的微米级陶瓷粉末堵塞住喷纱口。此时需将抽丝制作流程停顿，将堵塞的喷纱口清理之后，才能继续制作人造纤维。

陶瓷粉末颗粒越细则可分散的越均匀，与人造纤维材料混合的越均匀，且较细的陶瓷粉末颗粒不会阻塞人造纤维抽丝制程中的喷纱口，让制作流程能顺利进行。此外，陶瓷粉末颗粒越细，在人造纤维中分布较均匀时，远红外线的功效将会更显著，所织成的布料更能够接受后续加工过程的考验。因此如何使混合在人造纤维中的粒子颗粒更小，是制作远红外线纤维布料时必须考虑的重点。

发明内容

为克服上述现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种可释放远红外线的人造纤维及其制法，使该人造纤维只含有纳米粒子。

本发明的另一目的在于提供一种可释放远红外线的人造纤维及其制法，使该人造纤维能释放远红外线。

本发明的再一目的在于提供一种可释放远红外线的人造纤维及其制法，使得该人造纤维释放的能量能被人体更好的吸收。

为达上述目的，本发明提供一种可释放远红外线的人造纤维的制法，该制法包括：提供人造纤维原料；提供可释放远红外线的纳米粒子；混合该纳米粒子与该人造纤维原料；以及由该混合纳米粒子的人造纤维原料抽丝制成可释放远红外线的人造纤维。其中该纳米粒子是可释放远红外线的粒子，可释放波长为4微米至14微米的远红外线。

其中，上述提供可释放远红外线纳米粒子的步骤包括：首先，提供纳米粒子与微米粒子混合物；接着，分散纳米粒子与微米粒子，该纳米粒子与微米粒子混合物是在水中因共振作用依据不同的体积进行分散；最后收集纳米粒子。

通过上述可释放远红外线的人造纤维的制法可制成释放远红外线的人造纤维，该纤维包括：人造纤维原料以及可释放远红外线的纳米粒子，该粒径为纳米级的粒径分散并混合在该人造纤维原料中，经抽丝形成人造纤维。

混合在人造纤维的纳米粒子可以是过渡金属氧化物粒子，例如可以使用如氧化金、氧化铂、氧化锆、氧化铈、氧化钛、氧化铝、氧化硅、氧化银及其混合物。还可混有珍珠岩粉末，它是由珍珠岩制成。珍珠岩成分为氧化硅73.41％、氧化铝12.34％、氧化铁1.33％、氧化钠2.95％、氧化钾5.33％及结晶水3.7％。将该珍珠岩约在1100℃至约1300℃烧结得到珍珠岩粉末。

本发明的人造纤维可以是尼龙、聚酯、多元酯、粘胶人造纤维等，该人造纤维的原料是尼龙粒以及聚酯颗粒等与上述纯纳米粒子混合，制成释放远红外线的人造纤维。

本发明的远红外线人造纤维中所含可释放远红外线粒子是纳米级粒径的粒子，在人造纤维中能够均匀分散。纳米粒子不会阻塞纺织机器的喷纱口或其它管线等出入口，避免因阻塞管线导致的停工，因此可提高纺织效率。在人造纤维中的纳米粒子，借由人体体温可释放出适合人体的远红外线，释放的能量能被人体更好的吸收，使细胞内水分子活动更活耀，进而促进血液循环及促进新陈代谢等。

具体实施方式

实施例

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式。

本发明的释放远红外线的人造纤维包括：人造纤维原料以及可释放远红外线的纳米粒子，该粒子是以纳米级粒径分布并混合在该人造纤维原料中，经抽丝形成人造纤维。

本发明还提供含有纳米粒子的人造纤维制法，首先制作纳米粒子。纳米粒子主要是过渡金属氧化物粒子，它选自氧化金、氧化铂、氧化锆、氧化铈、氧化钛、氧化铝、氧化硅、氧化银及其混合物等，根据需要可单独使用或混合多种过渡金属氧化物纳米粒子使用。可使用烧结法等方法制造纳米粒子，让过渡金属氧化物成为纳米粒子。此外，本发明的释放远红外线的粒子还可包括珍珠岩粉末，该珍珠岩粉末是由珍珠岩制成。珍珠岩成分是氧化硅73.41％、氧化铝12.34％、氧化铁1.33％、氧化钠2.95％、氧化钾5.33％及结晶水3.7％。将该珍珠岩在约1100℃至约1300℃烧结后得到珍珠岩粉末。珍珠岩粉末进一步可制成纳米粒径的粉末混合在人造纤维中。该过渡金属氧化物粉末及/或珍珠岩粉末可释放红外线，波长范围约为4微米至14微米。

由于纳米粒子在制作过程中，无法完全使全部粒子的粒径均为纳米级，因此制成的粒子通常为纳米粒子与微米粒子混合物。本发明的含有纳米粒子的人造纤维制法，在粒子制造完成后，分散纳米粒子与微米粒子，即让纳米粒子与微米粒子分离，并且在后续制法中仅使用纳米粒子。分散纳米粒子与微米粒子的方法，可根据其体积、重量或其它物理、化学性质如光学、热学、电学、磁学、力学乃至化学性质等差异加以分散，可在气相、液相或固相中分散。例如，纳米粒子与微米粒子的混合物可利用共振的方式，例如超音波共振，使上述粒子混合物在水中因共振作用能根据体积的不同加以分散，接着收集粒径为纳米级的粒子，因此获得纳米粒子。本发明的纳米粒子的粒径分布可以小于100纳米，较佳粒径是小于10纳米。

接着，将上述步骤制得的纳米粒子与人造纤维原料混合抽丝制造人造纤维。人造纤维一般是用于纺织衣物的纤维，例如尼龙、聚酯、多元酯、粘胶等，其原料包括如聚酯粒、尼龙粒等人造纤维原料，使上述步骤制得的纳米颗粒与该人造纤维原料混合，经过抽丝等制程，纳米颗粒会附着在纱线中，以此提供释放远红外线功能。由于纳米颗粒较为微小，因此在人造纤维材料中的分布会较为均匀，可制得比现有混有微米粒子人造纤维品质更高、仅含纳米粒子的人造纤维。

在制作人造纤维时，首先经过抽丝的过程，将混合纳米粒子的人造纤维原料熔融，通过喷丝孔喷出熔体细流，经空气气流冷却，使熔体拉长、变细、固化成初生纤维，再经集束、牵伸、卷曲、松弛干燥、热定型、切断成短纤维等步骤制作成纱线，纱线经纺织后成为能够释放远红外线的纤维布料。由于本发明制法中的人造纤维仅含有纳米粒子，且较细的纳米粒子不会阻塞人造纤维抽丝制程中的喷纱口或其它管线，让制作流程能顺利进行，避免因为粒子阻塞管线或喷纱口造成的停机，因而能提高生产效率。再者，纳米粒子在人造纤维中分散均匀，即易与人造纤维材料混合均匀，所织成的布料更能够接受后续加工过程的考验。

由于纳米粒子粒径较小，混合时可在人造纤维中分布较均匀，不易断裂，且具有释放红外线功能的纳米粒子能带来更显著的远红外线功效。在纤维中加入纳米粒子后不需要降低纺纱速度，能够以一般纺织速度生产含有纳米粒子的人造纤维织造布料。且因纳米粒子颗粒小且均匀分布在人造纤维，不会与纺织机的织针等零件产生过度的摩擦，因此不会因摩擦生热造成布料高温变色，织机也不会因为摩擦损坏，降低了织机的耗损。综上所述含有纳米粒子的人造纤维可以提高布料织造的生产效率。借由人体体温，本发明的含有纳米粒子的人造纤维可释放出适合人体范围的远红外线，所释放的能量能被人体更好地吸收，使细胞内水分子活动更活耀，可升高皮下表层深部的温度、扩张毛细血管、促进血液循环及促进新陈代谢等。

因此，本发明的含有纳米粒子的人造纤维制法制作的人造纤维，可以释放远红外线，与人体交互作用产生热量保持体温。因此只需要较少的布料即可制成具有较好保暖效果的新式织物。该保暖衣物重量较轻，厚度较薄，不会有传统保暖服装如棉袄、防雪服及羽绒服等衣物庞大的体积，因此在进行登山、滑雪等户外活动时可较为轻便。因此本发明的含有纳米粒子的人造纤维制法制作的人造纤维，可制作保暖效果极佳且具备轻、薄特点的保暖织物，如外套、大衣、袜子，手脚的护具，如护腕、护肘、护膝、护踝等，保暖内衣裤、寝具，如棉被、床垫等。

Claims (12)

1.一种可释放远红外线的人造纤维制法，其特征在于，该制法包括：

提供人造纤维原料；

提供可释放远红外线的纳米粒子；

混合该纳米粒子与该人造纤维原料；以及

由该混合纳米粒子的人造纤维原料抽丝制成可释放远红外线的人造纤维。

2.如权利要求1所述的制法，其特征在于，该提供可释放远红外线纳米粒子的步骤包括：

提供纳米粒子与微米粒子混合物；

分散纳米粒子与微米粒子，该纳米粒子与微米粒子混合物是在水中因共振作用依据体积的不同分散；以及

收集纳米粒子。

3.如权利要求1所述的制法，其特征在于，该远红外线波长范围是4微米至14微米。

4.如权利要求1所述的制法，其特征在于，该纳米粒子是过渡金属氧化物粒子。

5.如权利要求4所述的制法，其特征在于，该过渡金属氧化物粒子是由氧化金、氧化铂、氧化锆、氧化铈、氧化钛、氧化铝、氧化硅、氧化银及其混合物中的一种。

6.如权利要求1所述的制法，其特征在于，该人造纤维是由尼龙、聚酯或粘胶人造纤维所组成。

7.一种可释放远红外线的人造纤维，其特征在于，该纤维包括：

人造纤维原料；以及

可释放远红外线的纳米粒子，该粒径为纳米级的粒子分散并混合在该人造纤维原料中，经抽丝形成人造纤维。

8.如权利要求7所述的人造纤维，其特征在于，该释放远红外线的纳米粒子是由纳米粒子与微米粒子混合物在水中因共振作用依据不同的体积进行分散，接着收集纳米级粒径的粒子获得的。

9.如权利要求7所述的人造纤维，其特征在于，该远红外线波长范围是4微米至14微米。

10.如权利要求7所述的人造纤维，其特征在于，该纳米粒子是过渡金属氧化物粒子。

11.如权利要求10所述的人造纤维，其特征在于，该过渡金属氧化物粒子是氧化金、氧化铂、氧化锆、氧化铈、氧化钛、氧化铝、氧化硅、氧化银及其混合物中的一种。

12.如权利要求7所述的人造纤维，其特征在于，该人造纤维是选自尼龙、聚酯或粘胶人造纤维所组成。