专利名称：一种降温发冷的纤维、制备方法及纺织品的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种化学纤维，特别是涉及一种降温发冷的纤维、该纤维的制备方法及含有该纤维的纺织品。
背景技术：
当前，一般的降温纺织品早期制作以热交换器及电力输送热传流体为主，例如美国专利US5062424、US5092129、US5263336、US4738119等，这些技术方案仅应用于特殊的作业环境，不适用于日常穿着应用。再者，除使用管路外，夹层设计简化管路的复杂布置，通过透气不透水与透水 层的多层化，使两层间存在特定结构的连贯性空间，空间中存在可因温度或湿度差异产生的气流，而达到降低体热温度的效果；如专利US4342203、W02007088431、JP4209809、US2007050878、US2006201I78、JP4209807等，为使气流有良好的流通产生散热效果，多层结构的设计较复杂；进而有人在多层结构的中间层引入可以含有大量水分的水吸收材料，增力。整体的降温程度，如 US2003208831、TO0108883、MXPA01013376、US6516624、US6134714等，通过透气层使水蒸气进出中间层达到更好的冷却效果。类似的方式如水或具散热性的相变化材料封存在特定的袋或管状空间中，如专利US2006276089、US2006064147、US2005284416、US6134714、US5415222 等，使用阻水性不透气材料封存水或相变化材料，避免液态散热材料的流失；但长时间使用下，因外界的磨擦与压力作用，仍会有漏水的问题，相变化材料的使用则存在无法保持长效，需待相变化材料回复固态相才能再有降温的作用；利用高热传性的金属纤维编织，可以制作长时间冷却作用的纺织品，如专利IT1251745，因金属纤维的成本高与柔软性差，使这类降温纺织品的实用化不佳。
发明内容
本发明的目的是提出一种制造方便、成本低廉、易于产业化实施的降温发冷的纤维、制备方法及纺织品。本发明的第一目的提供了一种降温发冷的纤维，所述的纤维包括常规纺织纤维和占总重量0. I 4%重量份的纳米单元,所述纳米单元包括300 8000纳米的微粒子,所述的微粒子包括钾、或钾与钠的混合物。优选地，所述常规纺织纤维包括化学纤维，所述的化学纤维包括人造纤维和/或合成纤维。更优选地，所述的纤维包括占总重量2 4%重量份的300 4000纳米的微粒子。进一步,在所述的纳米单元中，所述微粒子包括50 500重量单元的钾和10 300重量单元的钠。优选地，所述的纤维包括占总重量0. I 2%重量份的4000 8000纳米的微粒子。更优选地,在所述的纳米单元中，所述微粒子包括50 500重量单元的钾和10 300重量单元的钠。进一步,所述的纳米单元中，所述的微粒子还包括200 3000重量单元的铺。本发明的第二目的提供了一种遇风发冷的纤维，其包括了上述的纤维，所述遇风发冷的纤维在空气流动速度大于0. 5m/s时温度降低至少0. 5°C。优选地，在持续空气流动的环境下，所述遇风发冷的纤维的温度持续地低于周围环境的温度。本发明的第三目的提供了一种降温发冷的纺织纤维的制备方法，所述制备方法包括如下步骤:A、将天然的高分子物质或无机物、或者合成的高分子物质或无机物制成纺丝熔体或溶液、在所述纺丝熔体或溶液中添加上述的纳米单元；C、经喷丝机构挤出，形成纤维。本发明的第四目的提供了一种降温发冷的纺织纤维的制备方法，所述制备方法包括纺织纤维化纤母粒的制备步骤，在化纤母粒的制备过程中，添加上述的纳米单元本发明的第五目的提供了一种降温发冷的纺织品，该纺织品至少包括部分上述的纤维。本发明的第六目的提供了一种降温发冷纤维的检测方法，所述检测方法包括如下步骤对待测样品穿着前的皮肤表面进行摄影；对待测样品穿着后的即时面料表面进行摄影；对待测样品穿着持续状态经过时间T后的面料表面进行摄影；对待测样品脱下后的即时皮肤表面进行摄影；对待测样品脱下后的面料表面进行摄影。优选地，所述检测方法在恒温恒湿环境下的人体上进行检测，并且在人体上相互对称的两侧上同时进行检测后，再相互对调后进行二次检测。基于上述技术方案，本发明的优点是由于本发明在常规纺织纤维中加入了一定比例300 8000纳米的微粒子纳米单元，使得本发明的纤维能够在遇风后达到预想不到的快速降温发冷效果，并且本发明相对于现有的发冷纤维而言，具有制造成本较低、制造工艺简单、易于工业化生产等优点，同时本发明可以制成优质的新型发冷纤维织物，并应用于夏季室内外运动、锻炼以及户外工作等条件下，达到降温凉爽的效果。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图I为本发明实施例I中的纤维降温发冷效果的检测结果示意图；图2为本发明实施例2中的纤维降温发冷效果的检测结果示意图；图3为本发明实施例3中的纤维降温发冷效果的检测结果示意图；、
图4为在穿着本发明纤维制品前的皮肤表面温度解析图；图5为在穿着本发明纤维制品后的即时面料表面温度解析图；图6为在穿着本发明纤维制品持续状态经过时间T后的面料表面温度解析图；图7为脱下本发明纤维制品后的即时皮肤表面温度解析图8为脱下本发明纤维制品后的面料表面温度解析图；图9为图4 图8所示试验中的检测样品示意图，其中A为本发明的待测样品，B为常规纤维的对照样品；图10为在穿着本发明纤维制品前的皮肤表面温度解析图；图11为在穿着本发明纤维制品后的即时面料表面温度解析图；图12为在穿着本发明纤维制品持续状态经过时间T后的面料表面温度解析图；图13为脱下本发明纤维制品后的即时皮肤表面温度解析图；图14为脱下本发明纤维制品后的面料表面温度解析图；图15为图10 图14所示试验中的检测样品示意图，其中B为本发明的待测样品， A为常规纤维的对照样品。
具体实施例方式下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。实施例I :本发明的一种降温发冷的纤维，包括常规纺织纤维以及占总重量0. I 4%重量份的纳米单元，例如纳米单元占纤维总重量的2%,本发明所述纳米单元包括300 8000纳米的微粒子，所述的微粒子主要包括钾、钠或者它们之间任意比例的混合物。在本实施例中，本发明的纤维中，除常规纺织纤维外，包括约占总重量2 4%重量份的300 2000纳米的微粒子。所述的微粒子包括50重量单元的钾和12重量单元的钠，或者仅包括50重量单元的钾，当然，前者的效果更明显。需要说明的是本发明所述的“重量单元”优选为“微克/公斤”的重量比值，也可以根据实际需要按照其他重量单元进行称量。本实施例中包含有纳米单元的降温发冷纤维，其降温发冷效果参见如下的检测试验:检测单位日本化学纤维检查协会(Japan Synthetic Textile InspectionInstitute Foundation)；收到样品日期2009年12月11日；检测报告日期2009年12月21日；检测证书编号TH-09-035052-2(大阪-7190)；检测样品样品I—处理过的纤维(本发明纤维)，样品2—未经处理的纤维(对比样品)，共计2个样品；检测项目I :吸水、吸热试验(第一次，N=D 具体检测方法a)在70 V的干燥机内将待测样品干燥2小时；b)将检测室内的温度设定为35°C ；c)向检测室内预先放入待用的装置；d)将调节了温度和湿度的待测样品对折2次，中心位置用移液枪加0. 5ml蒸馏水，然后直接将传感器放在待测样品的中心部位，为了使传感器与待测样品紧密接触，用夹子将它们夹住，并记录温度随时间的变化，参见下表。表I (N=I)
) I样品I (°C)~I样品2 rc)
~0347534 5
~527 9297&
To27 228 7
~2771287&
~2027 328 8
~25277629 0
~30277628 8上述检测结果的温度-时间关系曲线参见附图I所示；通过该日本化学纤维检查协会(Japan Synthetic Textile InspectionInstitute Foundation)的上述检测结果以及表I和图I可以得出，本发明降温发冷的纤维在相同的温度和湿度条件下，比常规的化学纤维具有更加显著的和预料不到的快速降温效果。实施例2 本实施例与上述实施例的不同之处在于，本发明的纤维包括约占总重量I 2%重量份的2000 5000纳米的微粒子。所述的微粒子包括490重量单元的钾和300重量单元的钠，或者仅包括490重量单元的钾，当然，前者的效果更明显。本发明的纳米单元可以采用现有技术中的任意一种在纤维制造的工艺中进行添加。例如本实施例采用了一种降温发冷的纺织纤维的制备方法，包括如下步骤:A、将天然的高分子物质或无机物(如粘胶纤维)、或者合成的高分子物质或无机物(如锦纶或腈纶)制成纺丝熔体或溶液、在所述纺丝熔体或溶液中添加上述的纳米单元；C、经喷丝机构挤出，形成纤维。其他工艺步骤与现有技术的纤维制备方法相同，在此不再赘述。本实施例中包含有纳米单元的降温发冷纤维，其降温发冷效果参见如下的检测试验:检测项目2 :吸水、吸热试验(第二次，N=2)表2 (N=2)
权利要求
1.一种降温发冷的纤维，其特征在于所述的纤维包括常规纺织纤维和占总重量0.I 4%重量份的纳米单元,所述纳米单元包括300 8000纳米的微粒子,所述的微粒子包括钾、或钾与钠的混合物。
2.根据权利要求I所述的纤维，其特征在于所述常规纺织纤维包括化学纤维，所述的化学纤维包括人造纤维和/或合成纤维。
3.根据权利要求2所述的纤维，其特征在于包括占总重量2 4%重量份的300 4000纳米的微粒子。
4.根据权利要求3所述的纤维，其特征在于在所述的纳米单元中，所述微粒子包括50 500重量单元的钾和10 300重量单元的钠。
5.根据权利要求2所述的纤维，其特征在于包括占总重量0.I 2%重量份的4000 8000纳米的微粒子。
6.根据权利要求5所述的纤维，其特征在于在所述的纳米单元中，所述微粒子包括50 500重量单元的钾和10 300重量单元的钠。
7.根据权利要求4或6所述的纤维，其特征在于所述的纳米单元中，所述的微粒子还包括200 3000重量单元的铈。
8.—种遇风发冷的纤维，其特征在于包括上述任意一项权利要求所述的纤维，所述遇风发冷的纤维在空气流动速度大于0. 5m/s时温度降低至少0. 5°C。
9.根据权利要求8所述的纤维，其特征在于在持续空气流动的环境下，所述遇风发冷的纤维的温度持续地低于周围环境的温度。
10.一种降温发冷的纺织纤维的制备方法，其特征在于所述制备方法包括如下步骤 A、将天然的高分子物质或无机物、或者合成的高分子物质或无机物制成纺丝熔体或溶液； B、在所述纺丝熔体或溶液中添加上述任意一项权利要求所述的纳米单元； C、经喷丝机构挤出，形成纤维。
11.一种降温发冷的纺织纤维的制备方法，其特征在于所述制备方法包括纺织纤维化纤母粒的制备步骤，在化纤母粒的制备过程中，添加权利要求I 9中任意一项权利要求所述的纳米单元。
12.一种降温发冷的纺织品，其特征在于该纺织品至少包括部分上述任意一项权利要求所述的纤维。
13.—种降温发冷纤维的检测方法，其特征在于所述检测方法包括如下步骤 对待测样品穿着前的皮肤表面进行摄影； 对待测样品穿着后的即时面料表面进行摄影； 对待测样品穿着持续状态经过时间T后的面料表面进行摄影； 对待测样品脱下后的即时皮肤表面进行摄影； 对待测样品脱下后的面料表面进行摄影。
14.根据权利要求12所述的检测方法，其特征在于所述检测方法在恒温恒湿环境下的人体上进行检测，并且在人体上相互对称的两侧上同时进行检测后，再相互对调后进行二次检测。
全文摘要
本发明涉及一种降温发冷的纤维、制备方法及纺织品。所述的纤维包括常规纺织纤维和占总重量0.1～4%重量份的纳米单元，所述纳米单元包括300～8000纳米的微粒子，所述的微粒子包括钾、或钾与钠的混合物。由于本发明在常规纺织纤维中加入了一定比例300～8000纳米的微粒子纳米单元，使得本发明的纤维能够在遇风后达到预想不到的快速降温发冷效果，并且本发明相对于现有的发冷纤维而言，具有制造成本较低、制造工艺简单、易于工业化生产等优点，同时本发明可以制成优质的新型发冷纤维织物，并应用于夏季室内外运动、锻炼以及户外工作等条件下，达到降温凉爽的效果。
文档编号G01N21/84GK102747446SQ201210149148
公开日2012年10月24日 申请日期2012年5月14日 优先权日2012年5月14日
发明者毛盈军 申请人:毛盈军