球状的光发热填充材料的制作方法

本发明涉及一种球状的光发热填充材料，特别地，涉及一种将太阳光等的光能有效地转换成热能并进行发热的保温效率高的光发热填充材料。
背景技术：
：随着户外服饰的普及，在刮起冷风时为了维持体温每个人都至少能拿出一件鹅绒或鸭绒夹克穿上，户外服饰产品已经深入到我们的生活中，消费者通过对大量的媒体报道的正确认识户外产品等信息，与为了应对极限环境的高功能性及保温性的高端产品相比，开始寻求具有更适合日常生活的功能的户外产品。紧跟这种消费趋势，最近正在开发的冬季用户外产品中，正在推出薄而轻且具有保温轻便防风透湿高功能性的户外产品，其人气与日俱增。因此，提高了保温能力的户外产品通过使人体释放的热不会损失到外部的消极方法和利用外部所赋予的热的积极方法来制备而成。使用前者的方法公开有，将由人体产生的热通过织物的空气层进行绝热保温的方式和采用使人体散发出的辐射热不会向衣服外散发的红外反射材料的方法，以及采用吸收人体辐射能量的材料的方法等，作为后者的方法公开有，将电发热材料、化学反应发热保温材料、太阳光蓄热保温材料引入到服饰中的方法。但是，对于目前上市的大部分防寒用产品而言，前者的方式中通过空气层的绝热保温方式成为了增加构成服饰的织物厚度的理由，由此成为降低活动性的原因，作为内皮用填充材料使用的羽毛(feather)在洗涤时因结块现象和漏绒现象而会降低保温性且不美观。此外，主要使用鹅绒(goose-down)或鸭绒(duckdown)作为所述羽毛，主要混合绒毛和羽毛部分来使用。绒毛为主要从水鸟的胸部、下腹部、颈的下部、翅膀下获得的毛，起到对防寒用产品增加保温性和提高手感性的作用，羽毛因提高体积感和蓬松度而具有优异的复原能力。但是，即使是稍微的不注意也会导致病毒扩散，从而使禽流感频繁发生，从鸟类提供的材料存在局限性方面来说，难以大量地生产产品，因此实际情况是难以供应价格低廉的产品。对此，为了满足各阶层消费者的需求，需要开发出具有比所述材料优异的功能性的同时，具有价格竞争力的普通的户外产品及用于该产品的国内材料。在韩国授权专利第10-1183949号中公开了同时使用合成纤维和哺乳类的毛而使其叠层的保温用羽绒服(padding)。所述羽绒服将合成纤维层和混合了哺乳类动物的毛及合成纤维的层进行叠层而制成多层结构的保温材料，即制成了具有合适厚度且形态稳定的保温材料而不会产生结块现象或纤维漏出的现象，但是需要对现有的羽绒服制作设备添加用于供应哺乳类的毛的额外的设备，因此工艺变得繁琐，由于混合像所述哺乳类的毛那样的羽毛和合成纤维而不仅降低羽毛的优点，而且价格竞争力远远低于普通的合成保温材料。此外，对于普通合成填充材料而言，存在以下问题，使短纤维进行层叠而制成一定的形状后，将其用于羽绒服等服饰中时，会产生结块形态，在长时间使用时会降低恢复性。技术实现要素：发明要解决的问题本发明是为了解决如上所述的技术问题而提出的，其目的在于提供一种能够弥补服饰中使用的羽毛的缺点并进行代替且环保的、球状的光发热填充材料。此外，本发明的目的在于提供一种球状的光发热填充材料，所述光发热填充材料在没有额外设备的情况下通过太阳光等光吸收来产生热，从而具有优异的热效率的发热功能，并且保温性优异。此外，本发明的目的在于提供一种球状的光发热填充材料，在长时间使用之后也具有显著的复原力。用于解决问题的手段本发明提供一种球状的光发热填充材料，其特征为，选自聚酰胺类短纤维、聚酯类短纤维、聚丙烯类短纤维中的一种或两种以上的短纤维凝结成球状而形成填充材料，在所述填充材料中含有光发热物质。此外，本发明提供一种球状的光发热填充材料，其特征为，所述选自聚酰胺类短纤维、聚酯类短纤维、聚丙烯类短纤维中的一种或两种以上的短纤维为0.5～10旦尼尔。此外，本发明提供一种球状的光发热填充材料，其特征为，所述选自聚酰胺类短纤维、聚酯类短纤维、聚丙烯类短纤维中的一种或两种以上的短纤维的纤维长度为0.5～100mm。此外，本发明提供一种球状的光发热填充材料，其特征为，所述选自聚酰胺类短纤维、聚酯类短纤维、聚丙烯类短纤维中的一种或两种以上的短纤维为空心纤维。此外，本发明提供一种球状的光发热填充材料，其特征为，所述选自聚酰胺类短纤维、聚酯类短纤维、聚丙烯类短纤维中的一种或两种以上的短纤维的中空率为10％以上。此外，本发明提供一种球状的光发热填充材料，其特征为，所述选自聚酰胺类短纤维、聚酯类短纤维、聚丙烯类短纤维中的一种或两种以上的短纤维为潜在卷缩性纤维。此外，本发明提供一种球状的光发热填充材料，其特征为，在所述光发热填充材料中还含有弹性纤维。此外，本发明提供一种球状的光发热填充材料，其特征为，所述光发热物质为碳系化合物、ato、ito、ⅳ族金属氧化物中的任意一种或两种以上的混合物。此外，本发明提供一种球状的光发热填充材料，其特征为，所述光发热物质包含于所述聚酯类短纤维，或聚丙烯类短纤维，或聚酯类短纤维及聚丙烯类短纤维中。此外，本发明提供一种球状的光发热填充材料，其特征为，所述光发热物质通过喷射方法包含于填充材料中。此外，本发明提供一种球状的光发热填充材料，其特征为，所述光发热物质通过浸渍(dipping)方法包含于填充材料中。此外，本发明提供一种球状的光发热填充材料，其特征为，所述光发热填充材料的直径为0.1～5.0cm。此外，本发明提供一种球状的光发热填充材料，其特征为，所述光发热填充材料的蓬松度为200以上。此外，本发明提供一种球状的光发热填充材料，其特征为，对于所述光发热填充材料而言，在照射红外线之后，温度上升10℃以上。此外，本发明提供一种光发热填充材料，其特征为，所述球状的光发热填充材料与鹅绒或鸭绒一起混合。发明效果本发明的球状的光发热填充材料具有以下效果，其含气率高，通过利用发热物质的优异的热性能来吸收太阳光等的光并通过转换为热能的作用而具有优异的热效率及保温性。此外，本发明的球状的光发热填充材料，具有以下效果，弥补了现有的用作填充材料的羽毛的缺点，从而具有优异的洗涤耐久性，因其为球状，从而能够防止结块现象和漏绒现象。此外，本发明的球状的光发热填充材料在长时间使用之后也具有优异的复原力。附图说明图1是本发明的球状的光发热填充材料的一实施例的照片。图2是本发明的球状的光发热填充材料的使用状态图。具体实施方式以下，参照本发明所附的附图，对本发明的优选实施例进行详细说明。首先，应当注意的是，在附图中对于相同的构成要素或部件尽可能地使用了相同的附图标记。在对本发明的说明中，为了不混淆本发明的主旨，将省略对于相关的公知功能或结构的详细说明。在本说明书中所使用的表示程度的术语“约”、“实际上”等在所提到的含义中提示有固有的制备及物质允许误差时以该数值或接近该数值的含义来使用，为了防止不道德的侵权人不正当地使用有助于理解本发明而涉及的精确或绝对数值的公开内容。图1是本发明的球状的光发热填充材料的一实施例的照片，图2是本发明的球状的光发热填充材料的使用状态图。如图1所示，本发明为球状的光发热填充材料，其由聚酯类短纤维，或聚丙烯类短纤维，或聚酯类短纤维及聚丙烯类短纤维凝结成球状。当所述填充材料中含有光发热物质而接收太阳光或可见光、红外线等光时，会发热，从而能够发挥出提高保温性的效果。优选地，所述聚酯类短纤维，或聚丙烯类短纤维，或聚酯类短纤维及聚丙烯类短纤维具有0.5～10旦尼尔的纤度。一般而言，根据填充材料中所使用的短纤维的纤度，填充材料的含气率和蓬松度会产生差异。当构成填充材料的短纤维为细纤度时，因含气率高而能够提高保温性，但是细纤度的纤维因弹性弱而会降低蓬松度；当构成填充材料的短纤维为粗纤度时，因弹性力优异而能够提高蓬松度，但会降低含气率。因此，本发明的球状的光发热填充材料采用具有0.5～10旦尼尔的纤度的短纤维，由此能够同时满足含气率和蓬松度。当所述聚酯类短纤维，或聚丙烯类短纤维，或聚酯类短纤维及聚丙烯类短纤维的纤维长度过短或过长时，会难以形成为球状的填充材料，或者会降低形态稳定性，因此所述短纤维的纤维长度优选为0.5～100mm。为了提高本发明的球状的光发热填充材料的含气率，可以将所述聚酯类短纤维，或聚丙烯类短纤维，或聚酯类短纤维及聚丙烯类短纤维使用空心纤维。当将所述聚酯类短纤维，或聚丙烯类短纤维，或聚酯类短纤维及聚丙烯类短纤维使用空心纤维时，可以将构成填充材料的全部短纤维都用作中空纤维，或可以将一部分的短纤维用作空心纤维。此外，当将所述聚酯类短纤维，或聚丙烯类短纤维，或聚酯类短纤维及聚丙烯类短纤维用作空心纤维时，在空心纤维的中空率不足10％的情况下，含气率上升而引起的保温性的上升不大，因此空心纤维的中空率优选为10％以上。为了提高本发明的球状的光发热填充材料的蓬松度，所述聚酯类短纤维，或聚丙烯类短纤维，或聚酯类短纤维及聚丙烯类短纤维可以利用两种热历程不同的聚合物而使用复合(conjugate)纤维。当将所述聚酯类短纤维，或聚丙烯类短纤维，或聚酯类短纤维及聚丙烯类短纤维用作复合纤维时，可以将构成填充材料的全部短纤维都用作复合纤维，或可以将一部分的短纤维用作复合纤维。此外，为了进一步提高本发明的球状的光发热填充材料的蓬松度，所述光发热填充材料中还可以含有弹性纤维。当所述光发热填充材料中含有弹性纤维时，弹性纤维的含有率变高，这样会降低光发热填充材料的含气率，因此优选含有5～20重量％的弹性纤维。此外，为了赋予本发明的球状的光发热填充材料柔软的触感，可以处理成使所述聚酯类短纤维，或聚丙烯类短纤维，或聚酯类短纤维及聚丙烯类短纤维中含有硅油。本发明的球状的光发热填充材料中含有的光发热物质为扩增太阳光而具有发热功能的物质，包括如碳纳米管、炭黑等碳系化合物和ato(氧化锑锡)、ito(氧化铟锡)及钛、锆、铪等ⅳ族金属氧化物等，在本发明中，优选的是，使用所述光发热物质中的任意一种或两种以上的混合物。将所述碳纳米管、炭黑等碳系化合物用作光发热物质时，由于光发热填充材料的颜色显示为黑色，因此会使颜色表达方面受到限制，并且，当由所述碳类化合物构成的光发热物质通过摩擦从纤维集合体上脱落出来时，因产生黑色粉末等而会影响美观，因此本发明的光发热物质优选使用ato(氧化锑锡)、ito(氧化铟锡)及钛、锆、铪等ⅳ族金属氧化物等。对于使所述光发热物质包含于填充材料中的方法而言，可以采用以下方法。使所述光发热物质包含于形成填充材料的所述聚酯类短纤维，或聚丙烯类短纤维，或聚酯类短纤维及聚丙烯类短纤维的纺丝原液之后制成短纤维，或者在制备含有光发热物质的高分子芯片之后，将其添加至所述聚酯类短纤维，或聚丙烯类短纤维，或聚酯类短纤维及聚丙烯类短纤维的纺丝原液中制成短纤维，从而使光发热物质包含于填充材料中。或者，可以通过以下的喷射方法来使光发热物质包含在光发热填充材料中。即，在所述聚酯类短纤维，或聚丙烯类短纤维，或聚酯类短纤维及聚丙烯类短纤维或以球状凝结的填充材料上，将所述光发热物质与粘合剂进行混合并喷射到填充材料上。或者，可以通过以下的浸渍方法来使光发热物质包含在光发热填充材料中。即，制备含有光发热物质的浸渍液之后，在所述聚酯类短纤维，或聚丙烯类短纤维，或聚酯类短纤维及聚丙烯类短纤维或以球状凝结的填充材料上，将所述浸渍液浸渍(dipping)到填充材料上。优选地，如上所述的含有光发热物质的球状的光发热填充材料，在照射红外线之后，温度上升10℃以上。如上所述形成的本发明的球状的光发热填充材料可以根据使用的产品来调整其直径，光发热填充材料的直径优选制成0.1～0.5cm，以便适合用于服饰。此外，本发明的光发热填充材料因形成为球状而含气率高且弹力恢复性优异，蓬松度优选为200以上。此外，为了防止静电，可以将抗静电剂添加到球状的光发热填充材料中，以提高抗静电性。如图2所示，如上所述形成的本发明的球状的光发热填充材料在应用于羽绒服等服饰中时，可以形成能够填充球状的光发热填充材料的区部分来使用。此外，本发明的球状的光发热填充材料可以单独使用，但为了弥补合成纤维的缺点，可以与像鹅绒或鸭绒等天然材料的填充材料一起混合使用。优选地，在将所述球状的光发热填充材料与鹅绒或鸭绒进行混合使用时，在10～90重量份的球状的光发热填充材料中混合使用10～90重量份的鹅绒或鸭绒。以下示出了用于制备本发明的球状的光发热填充材料的方法的实施例，但本发明并不仅限于这些实施例。实施例1将粘合剂和作为光发热物质的ato混合之后喷射至纤度为3旦尼尔、纤维长度为约30～50mm的聚酯短纤维上，从而使光发热物质包含在其中。将含有光发热物质的短纤维凝结成球状，从而制备了直径约为0.7～1.0cm的图1的本发明的球状的光发热填充材料。实施例2将粘合剂和作为光发热物质的氧化锆混合之后喷射至纤度为2旦尼尔、纤维长度约为40～60mm的聚丙烯短纤维上，从而使光发热物质包含在其中。将含有光发热物质的短纤维凝结成球状，从而制备了直径约为0.7～1.0cm的本发明的球状的光发热填充材料。实施例3将粘合剂和作为光发热物质的ato混合之后喷射至纤度为2.5旦尼尔、纤维长度约为30～50mm、中空率约为20％的中空型聚酯中空型短纤维上，从而使光发热物质包含在其中。将含有光发热物质的短纤维凝结成球状，从而制备了直径约为0.7～1.0cm的本发明的球状的光发热填充材料。◎光发热评价实验对于光发热评价实验而言，将所述实施例制备的本发明的球状的光发热填充材料层叠至5cm之后，实施了评价实验。1.实验方法a.实验室温度、湿度：(24±2)℃、(40±5)％r.hb.在实验室中对试样进行稳定化，以使温度相同。c.200w的灯泡在距离试样45㎝的状态下开灯30分钟，并对试样诱导光发热，在试样的中心部安装温度计，从而测定温度。2.光发热评价结果通过所述实验方法对所述实施例1至3的填充材料的光发热进行了评价。在表1中示出了实验结果。[表1]时间(min)实施例1(℃)实施例2(℃)实施例3(℃)028.728.928.6554.755.856.21059.559.459.81559.859.859.72059.859.859.92559.559.860.33060.159.760.1如表1所示，由本发明的实施例1至3可知，在开灯的同时，面料的温度在短时间内急剧上升，在5分钟之后表面温度上升20℃以上。当经过10分钟左右后，温度上升的增加幅度没有差异，由此可判断，维持了平衡状态。◎蓬松度评价实验1.实验方法-在直径为241mm的圆筒中放入1盎司(28.4g)的试样并以3盎司的重量压缩3天之后取消压缩时，测定能够恢复的体积。蓬松度测量例示)当能够恢复的体积为300in3/oz时，蓬松度为300。-计算每个试样的5次评价实验的平均值。2.蓬松度评价结果通过上述实验方法对所述实施例1至3的填充材料的蓬松度进行了评价。实验结果示于表2中。[表2]类别实施例1实施例2实施例3蓬松度652638611如表2所示，实施例1至3的蓬松度全部评价为600以上，使用聚酯短纤维的实施例1的填充材料的蓬松度的测定值最高，使用中空型聚酯短纤维的实施例3的填充材料的蓬松度的测定值最低。当前第1页12