本发明涉及纤维面料生产领域，具体为一种近红外导热保暖纤维及其制备方法。
背景技术：
随着人们对高品质生活的不懈追求，健康舒适、绿色环保、功能化、个性化纺织品的开发已成为纺织业发展的主流趋势。传统的保暖服装蓬松、臃肿．既不便于活动，又缺乏美感。其保暖原理主要是以阻止身体所发出的热逃逸为主。蓄热保暖纤维则是通过自行发热达到保暖效果的新型纤维，是一种积极产热的保暖纤维。蓄热保暖纤维的出现使传统的保暖服装摆脱臃肿的面貌，走向轻、薄、暖，使保暖服装的舒适性增强，同时使保暖服装更加时装化。因此，开发新型蓄热保暖纤维具有良好的发展前景和广阔的应用领域。基于此，本发明开发一种近红外导热保暖纤维及其制备方法。
技术实现要素：
为开发新型蓄热保暖纤维，本发明提供了一种近红外导热保暖纤维及其制备方法。为了实现上述目标，本发明将采用以下技术：
一种近红外导热保暖纤维及其制备方法，其特征在于，包括一下步骤：
（1）近红外导热材料的制备：将纳米fe3o4分散于离子液体-水混合液中，依次向溶液中加入haucl4溶液、季铵盐溶液和agno3溶液，待混合均匀后再加入0.5-1.0m盐酸溶液和抗坏血酸溶液，经超声5-10min后在30-40℃水浴环境中静置、保温5h后离心，得固体，将固体粉末干燥即得fe3o4@au近红外导热材料；
（2）近红外导热抗菌纳米材料的制备：将步骤（1）所得fe3o4@au近红外导热材料分散于多巴胺水溶液中，超声25min后，在30-40℃水浴保温5h后离心，将所得固体分散于硝酸银溶液中，在冰浴，500-800rpm条件下向溶液中加入硼氢化钠和柠檬酸钠混合溶液，反应1-2h后,离心，取固体干燥得fe3o4@au@ag的近红外导热抗菌纳米材料；
（3）近红外导热纤维的制备：将近红外导热抗菌纳米材料、纳米二氧化硅、纳米碳纤维、多酚提取物、纳米棉纤维分散于壳聚糖溶液中，经静电纺丝，冷冻干燥后得近红外导热纤维；
（4）近红外导热面料的制备：将步骤（3）所得的近红外导热纤维与棉纤维、腈纶纤维、羊毛纤维进行混纺即得近红外导热面料。
进一步的，步骤（1）中所述的离子液体为1,3-二甲基咪唑硝酸盐、溴化三丁基己基铵、氯化1-羧甲基-3-甲基咪唑中的一种；所述离子液体-水混合液中离子液体的体积分数为15-25%（v/v）。
进一步的，步骤（1）中所述的纳米fe3o4与离子液体-水混合液的固液比为1：40-60（kg/l）；所述haucl4溶液浓度为0.03-0.05m；所述季铵盐为十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十烷基三甲基溴化铵中的一种，所述季铵盐溶液浓度为0.8-0.1m；所述agno3溶液浓度为0.008-0.01m；所述抗坏血酸溶液浓度为0.08-0.1m。
进一步的，步骤（1）中所述的离心时转速为10000-12000rpm,离心时间为8-15min。
进一步的，步骤（2）中所述的多巴胺水溶液中多巴胺的浓度为0.15-0.2g/ml;所述fe3o4@au近红外导热材料与多巴胺水溶液的固液比为1：40-60（kg/l）。
进一步的，步骤（2）中所述的硝酸银溶液的浓度为0.03-0.05m；硼氢化钠和柠檬酸钠浓度分别为0.004-0.006m和0.02-0.04m。
进一步的，步骤（3）中所述的壳聚糖溶液为壳聚糖的乙醇水-dmso混合溶液，其中dmso的浓度为0.1-0.2m；乙醇的体积分数为25-35%。
进一步的，步骤（3）中所述的近红外导热抗菌纳米材料、纳米二氧化硅、纳米碳纤维、多酚提取物、纳米棉纤维、壳聚糖按质量百份数算分别为10-15份、5-10份、15-25份、3-5份、20-25份、25-35份。
进一步的，步骤（3）中所述的近红外导热纤维与棉纤维、腈纶纤维、羊毛纤维混纺时质量比为1：0.5-2：0.5-2：0.5-2。
与现有技术相比，本发明所述的一种近红外导热保暖纤维及其制备方法具有以下有益效果：本发明采用水热法制备了金纳米颗粒包被的fe3o4纳米材料，材料具有良好的热效应，可以显著提高纤维的保暖性能；以离子液体作为溶剂，制备的金纳米材料近红外吸收强，导热性能更优异；采用水热法将抗菌纳米银离子嫁接于材料表面，提高了材料的抗菌效果；采用静电纺丝技术将抗菌纳米材料、纳米二氧化硅与壳聚糖、纳米棉纤维进行混合纺丝，使得导热材料能牢固地键合在纤维表面，提升了材料长期抗菌和导热效果。经本发明制备的近红外导热面料质量轻、导热效果好、抗菌性强，能广泛应用于各种保暖服装的生产中。
具体实施方式
【实施例1】
一种近红外导热保暖纤维及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）近红外导热材料的制备：将纳米fe3o4与20%（v/v）1,3-二甲基咪唑硝酸盐-水混合液按1：50质量体积比混合后，分散均匀，依次向溶液中加入0.05mhaucl4溶液、0.8m十二烷基三甲基溴化铵溶液和0.008magno3溶液，待混合均匀后再加入0.7m盐酸溶液和0.08m抗坏血酸溶液，经超声8min后在35℃水浴环境中静置、保温5h后，于12000rpm条件下离心10min，得固体，将固体粉末干燥即得fe3o4@au近红外导热材料；
（2）近红外导热抗菌纳米材料的制备：将步骤（1）所得fe3o4@au近红外导热材料与0.15g/ml多巴胺水溶液按1：50质量体积比混合，经超声25min后，在40℃水浴保温5h后离心，将所得固体分散于0.04m硝酸银溶液中，在冰浴，700rpm条件下向溶液中加入0.005m硼氢化钠和0.03m柠檬酸钠混合溶液，反应1.5h后离心，取固体干燥得fe3o4@au@ag的近红外导热抗菌纳米材料；
（3）近红外导热纤维的制备：按质量百份数算将12份近红外导热抗菌纳米材料、8份纳米二氧化硅、20份纳米碳纤维、4份多酚提取物、25份纳米棉纤维分散于31份壳聚糖溶液中，经静电纺丝，冷冻干燥后得近红外导热纤维；
（4）近红外导热面料的制备：将步骤（3）所得的近红外导热纤维与棉纤维、腈纶纤维、羊毛纤维按1:1:1的质量比进行混纺即得近红外导热面料。
【实施例2】
一种近红外导热保暖纤维及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）近红外导热材料的制备：将fe3o4与22%（v/v）溴化三丁基己基铵-水混合液按1：55质量体积比混合后，分散均匀，依次向溶液中加入0.04mhaucl4溶液、0.9m十四烷基三甲基溴化铵溶液和0.009magno3溶液，待混合均匀后再加入0.65m盐酸溶液和0.09m抗坏血酸溶液，经超声10min后在30℃水浴环境中静置、保温5h后，于13000rpm条件下离心10min得固体，将固体粉末干燥即得fe3o4@au近红外导热材料；
（2）近红外导热抗菌纳米材料的制备：将步骤（1）所得fe3o4@au近红外导热材料与0.12g/ml多巴胺水溶液按1：55质量体积比混合，经超声25min后，在40℃水浴保温5h后离心，将所得固体分散于0.03m硝酸银溶液中，在冰浴，800rpm条件下向溶液中加入0.004m硼氢化钠和0.02m柠檬酸钠混合溶液，反应2h后,离心，取固体干燥得fe3o4@au@ag的近红外导热抗菌纳米材料；
（3）近红外导热纤维的制备：按质量百份数算将10份近红外导热抗菌纳米材料、5份纳米二氧化硅、20份纳米碳纤维、5份多酚提取物、25份纳米棉纤维分散于35份壳聚糖溶液中，经静电纺丝，冷冻干燥后得近红外导热纤维；
（4）近红外导热面料的制备：将步骤（3）所得的近红外导热纤维与棉纤维、腈纶纤维、羊毛纤维按1：0.5：2的质量比进行混纺即得近红外导热面料。
【实施例3】
一种近红外导热保暖纤维及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）近红外导热材料的制备：将fe3o4与25%（v/v）氯化1-羧甲基-3-甲基咪唑-水混合液按1：60质量体积比混合后，分散均匀，依次向溶液中加入0.035mhaucl4溶液、0.1m十烷基三甲基溴化铵溶液和0.01magno3溶液，待混合均匀后再加入0.8m盐酸溶液和0.1m抗坏血酸溶液，经超声10min后在40℃水浴环境中静置、保温5h后离心，得固体，将固体粉末干燥即得fe3o4@au近红外导热材料；
（2）近红外导热抗菌纳米材料的制备：将步骤（1）所得fe3o4@au近红外导热材料与0.15g/ml多巴胺水溶液按1：60质量体积比混合，经超声25min后，在35℃水浴保温5h后离心，将所得固体分散于0.05m硝酸银溶液中，在冰浴，750rpm条件下向溶液中加入0.005m硼氢化钠和0.03m柠檬酸钠混合溶液，反应1h后，离心，取固体干燥得fe3o4@au@ag的近红外导热抗菌纳米材料；
（3）近红外导热纤维的制备：将13份近红外导热抗菌纳米材料、8份纳米二氧化硅、25份纳米碳纤维、5份多酚提取物、23份纳米棉纤维分散于29份壳聚糖溶液中，经静电纺丝，冷冻干燥后得近红外导热纤维；
（4）近红外导热面料的制备：将步骤（3）所得的近红外导热纤维与棉纤维、腈纶纤维、羊毛纤维按1；2：0.5质量比进行混纺即得近红外导热面料。
【对比例1】
一种近红外导热保暖纤维及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）近红外导热材料的制备：将fe3o4与水按1：55质量体积比混合后，分散均匀，依次向溶液中加入0.04mhaucl4溶液、0.9m十四烷基三甲基溴化铵溶液和0.009magno3溶液，待混合均匀后再加入0.65m盐酸溶液和0.09m抗坏血酸溶液，经超声10min后在30℃水浴环境中静置、保温5h后，于13000rpm条件下离心10min得固体，将固体粉末干燥即得fe3o4@au近红外导热材料；
（2）近红外导热抗菌纳米材料的制备：将步骤（1）所得fe3o4@au近红外导热材料与0.12g/ml多巴胺水溶液按1：55质量体积比混合，经超声25min后，在40℃水浴保温5h后离心，将所得固体分散于0.03m硝酸银溶液中，在冰浴，800rpm条件下向溶液中加入0.004m硼氢化钠和0.02m柠檬酸钠混合溶液，反应2h后，离心，取固体干燥得fe3o4@au@ag的近红外导热抗菌纳米材料；
（3）近红外导热纤维的制备：按质量百份数算将10份近红外导热抗菌纳米材料、5份纳米二氧化硅、20份纳米碳纤维、5份多酚提取物、25份纳米棉纤维分散于35份壳聚糖溶液中，经静电纺丝，冷冻干燥后得近红外导热纤维；
（4）近红外导热面料的制备：将步骤（3）所得的近红外导热纤维与棉纤维、腈纶纤维、羊毛纤维按1：0.5：2的质量比进行混纺即得近红外导热面料。
【对比例2】
一种近红外导热保暖纤维及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）近红外导热纤维的制备：将13份导热材料、8份纳米二氧化硅、25份纳米碳纤维、5份多酚提取物、23份纳米棉纤维分散于29份壳聚糖溶液中，经静电纺丝，冷冻干燥后得近红外导热纤维；
（2）近红外导热面料的制备：将步骤（3）所得的近红外导热纤维与棉纤维、腈纶纤维、羊毛纤维按1；2：0.5质量比进行混纺即得近红外导热面料。
性能测试
（1）导热系数：试样尺寸为100mm×l00mm×l0mm．用导热系数测定仪测得实施例1-3和对比例1-2所生产的面料的热导率；
（2）保温性能：利用节能灯（30w）照射实施例1-3和对比例1-2所生产的面料不同时间后，所得纤维面料的温度。
表1.实施例1-3和对比例1-2所得面料的导热系数以及不同光照时间后的温度
从表中可以看出，本发明制备的面料导热系数高，保温效果好；以离子液体作为溶剂制备得到的导热材料导热性能更好。
对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。