本申请涉及保暖面料技术领域，尤其涉及一种远红外保暖面料。
背景技术
随着生活水平的不断提高，人们对衣物的功能性要求越来越高，尤其对内衣的选择不仅注重柔软舒适，更注重健康、保健功能。传统的远红外保暖面料一般多为羊毛、木棉纤维等，并且通常采用加厚设计，虽然保暖性好，但存在衣物过于厚重、舒适性和透气性差等问题。
技术实现要素：
本发明旨在提供一种远红外保暖面料，以解决上述提出问题。
本发明的实施例中提供了一种远红外保暖面料，由质量百分比为80-85％的合成纤维、15-20％复合海藻碳纤维混纺而成，所述复合海藻碳纤维中含有如下重量份的组分：海藻碳纤维110-130份、抗菌剂10-15份、远红外发射剂20-25份、氧化铝15-20份、氧化锆5-15份、电气石5-10份、玻璃微珠2-5份。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本发明远红外保暖面料采用合成纤维和复合海藻碳纤维共混而成，复合海藻碳纤维具有吸收远红外的功能，远红外不仅具有优异的保暖功能，还可以使细胞活化，使老死细胞排泄或赋予再生能力，可增强细胞能量，增强细胞的功能和活力等作用。本发明远红外保暖面料制成各类保暖内衣、裤后保暖效果优异，且耐久性强，经多次洗涤后仍具有优良的保暖性能。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
本申请的实施例涉及一种远红外保暖面料，由质量百分比为80-85％的合成纤维、15-20％复合海藻碳纤维混纺而成，所述复合海藻碳纤维中含有如下重量份的组分：海藻碳纤维110-130份、抗菌剂10-15份、远红外发射剂20-25份、氧化铝15-20份、氧化锆5-15份、电气石5-10份、玻璃微珠2-5份。
复合海藻碳纤维采用如下方法制备：
将上述组分混合后进入螺旋挤出机熔融共混挤出，造粒，然后经纺丝、卷绕、拉伸后制成复合海藻碳纤维。
所述玻璃微珠粒径为10-30微米；
所述合成纤维选自聚酯纤维、聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚酰胺纤维。
本发明所述远红外保暖面料可加工制成保暖内衣、保暖长裤、内裤、背心等。
本发明远红外保暖面料采用合成纤维和复合海藻碳纤维共混而成，复合海藻碳纤维具有抗菌、吸收远红外的功能，远红外不仅具有优异的保暖功能，还可以使细胞活化，使老死细胞排泄或赋予再生能力，可增强细胞能量，增强细胞的功能和活力等作用。本发明远红外保暖面料制成各类保暖内衣、裤后保暖效果优异，且耐久性强，经多次洗涤后仍具有优良的保暖性能。
所述远红外发射剂包括：氧化锆纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒和cuo/cuco2o4中空球；其中，该远红外发射剂中，所述氧化锆纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒和cuo/cuco2o4中空球的质量比例为8:3:5；其中，所述氧化锆纳米颗粒粒径为100nm，所述二氧化钛纳米颗粒粒径为50nm。氧化锆属于萤石结构，具有远红外发射的性能。随着科技的发展，将氧化锆纳米材料添加到聚酯纤维中能够发挥远红外发射的性能，本申请技术方案中，将氧化锆、二氧化钛纳米颗粒与cuo/cuco2o4中空球混合、煅烧，得到远红外发射剂，得益于二氧化钛纳米颗粒和cuo/cuco2o4中空球的添加，该远红外发射剂具有良好的远红外发射性能，取得了意料不到的有益效果。
所述抗菌剂包括：al-zn-cuo复合纳米棒和cuo/cuco2o4中空球；其中，该抗菌剂中，所述al-zn-cuo复合纳米棒和cuo/cuco2o4中空球的质量比例为10:7。其中，该al-zn-cuo复合纳米棒长度为500nm，其为al和zn掺杂的cuo纳米棒，al和zn的掺杂质量分别为15％、7％。无机抗菌剂是包含未结合状态的颗粒或作为聚集体或团聚体的天然的或合成的、具有杀菌活性的无机材料，其具有优异的抗菌活性，无机抗菌剂现已被广泛用于食品保鲜、安全化妆品、医疗器械、水处理等领域。氧化铜纳米结构是一种半导体纳米材料，其在气敏传感器、磁存储介质、太阳能转换、半导体、光学、高温超导等领域具有广泛应用，氧化铜作为一种重要的工业材料，制备其新颖结构的纳米氧化物可以获得具有孔结构和高比表面积的新材料，然而，本领域中，还没有将上述掺杂氧化铜纳米材料作为抗菌剂添加到海藻碳纤维中的技术方案，本发明技术方案中，通过将al-zn-cuo复合纳米棒与cuo/cuco2o4中空球混合、煅烧，得到抗菌剂，然后再将其加入海藻碳纤维中，在上述混合、煅烧过程中，该al-zn-cuo复合纳米棒能够与cuo/cuco2o4中空球结合，共同起到抗菌效果，煅烧过程同时增加了复合材料的抗菌性能，起到了意料不到的技术效果。
需要说明的是，本申请的技术方案中，创造性的将cuo/cuco2o4中空球作为分散剂，该cuo/cuco2o4中空球呈多孔、中空结构，粒径为1.5μm，该cuo/cuco2o4中空球是由cuo和cuco2o4纳米颗粒组装而成，其中，cuo和cuco2o4纳米颗粒的粒径为50-100nm，cuo和cuco2o4纳米颗粒摩尔比为3:2。本申请技术方案的分散剂cuo/cuco2o4中空球为一种二元金属氧化物，二元金属氧化物是一种重要的功能材料，其在锂离子电池、超级电容器、磁存储介质、催化、化学传感器等领域具有广泛应用；然而，现有技术中，很少有将其作为功能性填料或载体用于海藻碳纤维中，本申请的技术方案中，该抗菌剂和远红外发射剂中均包括分散剂cuo/cuco2o4中空球，其具有空心结构，能够很容易的吸附纳米级添加剂并负载，并且，煅烧过程也能够促进这种结合，从而有效防止了添加剂在纤维中的团聚，起到了意料不到的技术效果。
下面结合实施例对本发明做出进一步说明。
实施例1
复合海藻碳纤维的制备：
各原料准备：海藻碳纤维110份、抗菌剂10份、远红外发射剂20份、氧化铝15份、氧化锆15份、电气石5份、玻璃微珠5份。
其中，分散剂cuo/cuco2o4中空球的制备：首先，配置乙醇和乙二醇的混合溶剂45ml，其中，乙醇和乙二醇的体积比为1:5，然后，称取2.5mmol的六水合硝酸铜、2mmol的六水合硝酸钴溶解在上述混合溶剂中，室温下磁力搅拌5h形成透明溶液，随后，将透明溶液转移至含聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，将反应釜密封后置于恒温烘箱中，在200℃保持12h，待自然冷却至室温，将反应生成的沉淀用去离子水和乙醇离心清洗5次，然后再90℃干燥箱中烘干12h，将干燥的样品置于830℃的马弗炉中煅烧46min，得到cuo/cuco2o4中空球；
al-zn-cuo复合纳米棒的制备：取80ml蒸馏水倒入烧杯中，将0.2g的乙酸铜溶解在蒸馏水中，不断搅拌，再加入乙酸铝和乙酸锌，然后加入20ml乙醇，继续搅拌2h，然后超声15min，超声频率为1000w；再加入质量浓度为28％的氨水调节反应体系的ph值为8.2，然后继续超声1h，超声频率为900w，反应后，高速离心收集沉淀，其中高速转速为15000r/min，将沉淀用蒸馏水和乙醇分别清洗3次，然后再80℃真空干燥3h，得到al-zn-cuo复合纳米棒；
抗菌剂的制备：按照质量比例，将al-zn-cuo复合纳米棒、cuo/cuco2o4中空球和钛酸酯偶联剂加入到去离子水中，充分搅拌均匀，得到抗菌浆料，然后将其烘干，在氮气保护下于535℃煅烧6h，研磨成粉，即得抗菌剂；
远红外发射剂的制备：按照质量比例，将氧化锆纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒、cuo/cuco2o4中空球和钛酸酯偶联剂加入到去离子水中，充分搅拌均匀，得到远红外浆料，然后将其烘干，在氮气保护下于460℃煅烧4h，研磨成粉，即得远红外发射剂；
将上述组分混合后进入螺旋挤出机熔融共混挤出，造粒，然后经纺丝、卷绕、拉伸后制成复合海藻碳纤维。
远红外保暖面料的制备：
将质量百分比为85％的棉纤维、15％的复合海藻碳纤维按常规工艺混纺而成。
测定本实施例中远红外保暖面料的抗菌性能：
抗菌性测试是按照国标gb/t20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》第三部分，对纤维进行抗菌测试，对照样采用100％纯棉织物，菌种选择金黄色葡萄球菌atcc6538，大肠杆菌8099，白色念珠菌atcc10231,试样灭菌方式为高压蒸汽121℃下灭菌15min，计算抑菌率公式为：y＝(wt－qt)/wt×100％,其中，y为试样的抑菌率，wt为对照样18h震荡接触后烧瓶内活菌浓度的平均值，qt为试验样18h震荡接触后烧瓶内活菌浓度的平均值。
测试结果表明，本实施例的远红外保暖面料对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的的抑菌率达到99％，标准规定对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌的抑菌率≥70％，或对白色念珠菌的的抑菌率≥60％时，样品具有抗菌效果，从测试结果可以得出，本实施例中的远红外保暖面料具有良好的抑菌效果；
测试本实施例中远红外保暖面料的远红外发射性能：
通过测定本实施例中远红外保暖面料的法向发射率来表征纤维的远红外辐射性能，检验结果表明其法向发射率为0.92，根据本领域关于远红外性能评标准，法向发射率大于等于0.8即可评定为远红外纺织品，本实施例中的远红外保暖面料符合标准要求。
实施例2
复合海藻碳纤维的制备：
各原料准备：海藻碳纤维130份、抗菌剂15份、远红外发射剂25份、氧化铝20份、氧化锆5份、电气石10份、玻璃微珠2份。
其中，分散剂cuo/cuco2o4中空球的制备：首先，配置乙醇和乙二醇的混合溶剂45ml，其中，乙醇和乙二醇的体积比为1:5，然后，称取2.5mmol的六水合硝酸铜、2mmol的六水合硝酸钴溶解在上述混合溶剂中，室温下磁力搅拌5h形成透明溶液，随后，将透明溶液转移至含聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，将反应釜密封后置于恒温烘箱中，在200℃保持12h，待自然冷却至室温，将反应生成的沉淀用去离子水和乙醇离心清洗5次，然后再90℃干燥箱中烘干12h，将干燥的样品置于830℃的马弗炉中煅烧46min，得到cuo/cuco2o4中空球；
al-zn-cuo复合纳米棒的制备：取80ml蒸馏水倒入烧杯中，将0.2g的乙酸铜溶解在蒸馏水中，不断搅拌，再加入乙酸铝和乙酸锌，然后加入20ml乙醇，继续搅拌2h，然后超声15min，超声频率为1000w；再加入质量浓度为28％的氨水调节反应体系的ph值为8.2，然后继续超声1h，超声频率为900w，反应后，高速离心收集沉淀，其中高速转速为15000r/min，将沉淀用蒸馏水和乙醇分别清洗3次，然后再80℃真空干燥3h，得到al-zn-cuo复合纳米棒；
抗菌剂的制备：按照质量比例，将al-zn-cuo复合纳米棒、cuo/cuco2o4中空球和钛酸酯偶联剂加入到去离子水中，充分搅拌均匀，得到抗菌浆料，然后将其烘干，在氮气保护下于535℃煅烧6h，研磨成粉，即得抗菌剂；
远红外发射剂的制备：按照质量比例，将氧化锆纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒、cuo/cuco2o4中空球和钛酸酯偶联剂加入到去离子水中，充分搅拌均匀，得到远红外浆料，然后将其烘干，在氮气保护下于460℃煅烧4h，研磨成粉，即得远红外发射剂；
将上述组分混合后进入螺旋挤出机熔融共混挤出，造粒，然后经纺丝、卷绕、拉伸后制成复合海藻碳纤维。
远红外保暖面料的制备：
将质量百分比为80％的棉纤维、20％的复合海藻碳纤维按常规工艺混纺而成。
测定本实施例中远红外保暖面料的抗菌性能：
抗菌性测试是按照国标gb/t20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》第三部分，对纤维进行抗菌测试，对照样采用100％纯棉织物，菌种选择金黄色葡萄球菌atcc6538，大肠杆菌8099，白色念珠菌atcc10231,试样灭菌方式为高压蒸汽121℃下灭菌15min，计算抑菌率公式为：y＝(wt－qt)/wt×100％,其中，y为试样的抑菌率，wt为对照样18h震荡接触后烧瓶内活菌浓度的平均值，qt为试验样18h震荡接触后烧瓶内活菌浓度的平均值。
测试结果表明，本实施例的远红外保暖面料对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的的抑菌率达到99％，标准规定对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌的抑菌率≥70％，或对白色念珠菌的的抑菌率≥60％时，样品具有抗菌效果，从测试结果可以得出，本实施例中的远红外保暖面料具有良好的抑菌效果；
测试本实施例中远红外保暖面料的远红外发射性能：
通过测定本实施例中远红外保暖面料的法向发射率来表征纤维的远红外辐射性能，检验结果表明其法向发射率为0.95，根据本领域关于远红外性能评标准，法向发射率大于等于0.8即可评定为远红外纺织品，本实施例中的远红外保暖面料符合标准要求。
以上所述仅为本发明的较佳方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。