專利名稱：一種蓄熱保暖纖維素纖維及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及人造纖維素纖維技術(shù)，具體地說(shuō)是一種具有蓄熱、保暖功能的 纖維素纖維及其制備技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，纖維工業(yè)的發(fā)展越來(lái)越呈現(xiàn)兩極分化 的現(xiàn)象即常規(guī)產(chǎn)品以降低生產(chǎn)成本、穩(wěn)定質(zhì)量、提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力為目標(biāo)的日 益大規(guī)?；a(chǎn)；另一方面，舒適性、功能性和高附加值及智能化的新型纖維 卻日益以小批量、多樣化、高功能為特征，該類纖維在改善人們生活、促進(jìn)產(chǎn) 業(yè)進(jìn)步方面的重要性日益顯現(xiàn)。
光熱轉(zhuǎn)換纖維做為一種新型的保暖性功能纖維，可以選擇性地吸收太陽(yáng)光 線并將其轉(zhuǎn)換為熱能，從而有效提高保溫效果，在運(yùn)動(dòng)服裝、冬季保暖服裝和 游泳衣方面具有良好的應(yīng)用前景。日本尤尼吉卡公司和三菱人造絲公司先后研 究開(kāi)發(fā)了光熱轉(zhuǎn)換纖維，其商品名為"太陽(yáng)一a"和"熱力捕"。但是目前對(duì)于 具有蓄熱保暖性能的纖維的生產(chǎn)方法，且沒(méi)有具體的介紹。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種蓄熱、保暖纖維素纖維；本發(fā)明的另一目的是提 供蓄熱、保暖纖維素纖維的制備方法。
本發(fā)明的蓄熱保暖纖維素纖維，該纖維含有碳化鋯粉，且纖維內(nèi)碳化鋯的 質(zhì)量含量相對(duì)纖維素為《4%。碳化鋯粉為納米級(jí)碳化鋯粉體，即碳化鋯粉體的 粒徑大于等于lnm而小于等于100nm的納米級(jí)；且蓄熱保暖纖維素纖維的干強(qiáng) 度為2. 2 3. 0cN/dtex，濕強(qiáng)度為1. 2 2. 4cN/dtex，干伸度為16% 24%。
而本蓄熱保暖纖維素纖維制備方法，則包括步驟
蓄熱劑乳化液制備為防止蓄熱劑納米粉體團(tuán)聚，首先將蓄熱劑乳化分散， 將碳化鋯粉、分散劑與溶劑混合研磨制成，蓄熱劑乳化液內(nèi)碳化鋯質(zhì)量含量為4.5 10%，分散劑質(zhì)量含量為0 6%;溶劑采用軟化水，分散劑為十二烷基 苯磺酸鈉、三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉中的一種或兩種，且采用星型球磨機(jī)進(jìn)行 反復(fù)正反轉(zhuǎn)研磨分散，混合均勻；
蓄熱劑乳化液與紡絲膠混合采用常規(guī)的紡絲膠制備工藝，將纖維素漿粕 制成堿纖維素、由堿纖維素制得纖維素黃酸酯，將纖維素黃酸酯溶解，溶解時(shí) 加入蓄熱劑乳化液，之后經(jīng)混合、過(guò)濾和脫泡以確保了蓄熱劑在紡絲膠內(nèi)的均 勻性，制得混合紡絲原液；
紡絲將制得混合紡絲原液紡絲，得纖維內(nèi)碳化鋯的質(zhì)量含量相對(duì)纖維素 為《4%的蓄熱保暖纖維素纖維，如碳化鋯的質(zhì)量含量相對(duì)纖維素為1.0%的蓄
熱、保暖纖維素短纖維和碳化鋯的質(zhì)量含量相對(duì)纖維素為3.5%的蓄熱、保暖纖
維素長(zhǎng)絲。
本發(fā)明的蓄熱、保暖纖維素纖維內(nèi)，納米碳化鋯粉體具有理想的吸熱、蓄
熱的特性，納米碳化鋯粉體不但吸收波長(zhǎng)小于2llDl的高能射線，而且反射波長(zhǎng)
大于2 u m的低能射線。在地球上太陽(yáng)光幅射的分配范圍在0. 5 ii m附近達(dá)到峰 值。近95X的太陽(yáng)光能在0.3um到2ixm的光波之間。采用本蓄熱、保暖纖維 素纖維制成的織物，納米碳化鋯纖維織物會(huì)吸收大量太陽(yáng)光能，使其服裝溫度 升高。而對(duì)于紅外輻射一服裝一人體系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于服裝溫度的提高，增大了 服裝以紅外方式向人體的輻射，但由于服裝所升高的溫度值較低，服裝以紅外 線方式輻射能量很小，同時(shí)也面減少了人體與服裝之間的溫差，減少了人體熱 量向外散熱，提高了人體著裝時(shí)的保暖量。本發(fā)明的蓄熱、保暖纖維素纖維制 造方法簡(jiǎn)單，可在常規(guī)的粘膠纖維生產(chǎn)設(shè)備上，僅通過(guò)一些小的設(shè)備改造就可 進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。其制成的織物由于其中含有納米碳化鋯成分，具有高的蓄熱、 保暖特點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于 說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同 樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。 實(shí)施例1
蓄熱、保暖纖維素短纖維的制備
蓄熱劑乳化液制備取納米碳化鋯100g，十二烷基苯磺酸鈉10g、三聚磷
酸鈉50g、軟化水900g混合一起，采用星型球磨機(jī)進(jìn)行反復(fù)正反轉(zhuǎn)研磨分散經(jīng)
4小時(shí)得分散液備用；
蓄熱劑乳化液與紡絲膠混合在35r溫度下，取聚合度為520的棉漿粕 10Kg經(jīng)質(zhì)量含量22%的NaOH溶液堿化2小時(shí)，生成堿纖維素，3CTC下老成5 小時(shí)，得到纖維素質(zhì)量含量29%的堿纖維素，再加入42先(相對(duì)纖維素質(zhì)量)CS2 反應(yīng)4小時(shí)，在纖維素黃酸酯初溶解時(shí)加入納米碳化鋯分散液，納米碳化鋯與 纖維素黃酸酯按1.0% (相對(duì)纖維素質(zhì)量)的比例充分混合，攪拌4小時(shí)后，過(guò) 濾和脫泡制得到紡絲原液；
紡絲將上述紡絲原液經(jīng)噴絲頭壓入35。C的凝固浴中，凝固浴組成為 80g/lH2S04， 5. 8g/lZnS04， 160g/lNa2S04,絲條經(jīng)凝固、拉伸、切斷、脫硫、水洗、 等工序處理后烘干制得蓄熱、保暖纖維素短纖維。
制得的蓄熱、保暖纖維素短纖維干強(qiáng)力為2. 65cN/dtex，濕強(qiáng)1. 65cN/dtex， 干伸度16. 8%。
實(shí)施例2
蓄熱、保暖纖維素長(zhǎng)絲的制備
蓄熱劑乳化液制備取納米碳化鋯150g，十二烷基苯磺酸鈉10g、六偏磷
酸鈉50g、軟化水100g混合一起，采用星型球磨機(jī)進(jìn)行反復(fù)正反轉(zhuǎn)研磨分散經(jīng)
4小時(shí)得分散液備用；
蓄熱劑乳化液與紡絲膠混合:在35。C溫度下，取聚合度為558的棉漿粕8Kg 經(jīng)質(zhì)量含量22%的NaOH溶液堿化2小時(shí)，生成堿纖維素，3(TC下老成4. 5小時(shí)， 得到纖維素質(zhì)量含量29%的堿纖維素，再加入46% (相對(duì)纖維素質(zhì)量)C&反應(yīng)4小時(shí)，在纖維素黃酸酯初溶解時(shí)加入納米碳化鋯分散液，納米碳化鋯與纖維 素黃酸酯按3.5% (相對(duì)纖維素質(zhì)量)的比例充分混合，攪拌4小時(shí)后，過(guò)濾和 脫泡制得到紡絲原液；
將上述紡絲原液經(jīng)噴絲頭壓入46t:的凝固浴中，凝固浴組成為
90g/lH2S04,9.8g/lZnS04， 160g/lNa2SO4，絲條經(jīng)凝固、拉伸、脫硫、水洗、等工 序處理后烘干制得蓄熱、保暖纖維素長(zhǎng)絲。
制得的蓄熱、保暖纖維素長(zhǎng)絲干強(qiáng)力為2. 24cN/dtex，濕強(qiáng)1. 35cN/dtex， 干伸度16. 2%。
實(shí)施例3
蓄熱、保暖纖維素纖維的制備
蓄熱劑乳化液制備取納米碳化鋯150g，六偏磷酸鈉50g、軟化水100g 混合一起，采用星型球磨機(jī)進(jìn)行反復(fù)正反轉(zhuǎn)研磨分散經(jīng)4小時(shí)得分散液備用；
蓄熱劑乳化液與紡絲膠混合:取聚合度為600的棉漿粕8Kg經(jīng)質(zhì)量含量22% 的Na0H溶液堿化2小時(shí)，生成堿纖維素，30'C下老成4.5小時(shí)，得到纖維素質(zhì) 量含量29%的堿纖維素，再加入46% (相對(duì)纖維素質(zhì)量)CS2反應(yīng)4小時(shí)，在纖 維素黃酸酯初溶解時(shí)加入納米碳化鋯分散液，納米碳化鋯與纖維素黃酸酯按 3.2% (相對(duì)纖維素質(zhì)量)的比例充分混合，攪拌4小時(shí)后，過(guò)濾和脫泡制得到 紡絲原液；
將上述紡絲原液經(jīng)噴絲頭壓入46t:的凝固浴中，凝固浴組成為
85g/lH2S04，7.6g/lZnS04， 160g/lNa2S04，絲條經(jīng)凝固、拉伸、脫硫、水洗、等工 序處理后烘干制得蓄熱、保暖纖維素纖維。
制得的蓄熱、保暖纖維素纖維干強(qiáng)力為2. 34cN/dtex,濕強(qiáng)1. 42cN/dtex， 干伸度17. 1%。
權(quán)利要求
1、一種蓄熱保暖纖維素纖維，其特征在于該纖維含有碳化鋯粉，且纖維內(nèi)碳化鋯的質(zhì)量含量相對(duì)纖維素為≤4％。
2、 如權(quán)利要求1所述的蓄熱保暖纖維素纖維，其特征在于所述碳化鋯 粉為納米級(jí)碳化鋯粉體。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的蓄熱保暖纖維素纖維，其特征在于所述蓄 熱保暖纖維素纖維的干強(qiáng)度為2. 2 3. 0cN/dtex，濕強(qiáng)度為1. 2 2. 4cN/dtex， 干伸度為16% 24%。
4、 一種蓄熱保暖纖維素纖維制備方法，包括步驟-蓄熱劑乳化液制備將碳化鋯粉、分散劑與溶劑混合研磨制成，蓄熱劑乳化液內(nèi)碳化鋯質(zhì)量含量為4.5 10%，分散劑質(zhì)量含量為0 6%，且分散劑為 十二垸基苯磺酸鈉、三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉中的一種或兩種；蓄熱劑乳化液與紡絲膠混合采用纖維素漿粕制得纖維素黃酸酯，將纖維 素黃酸酯溶解，溶解時(shí)加入蓄熱劑乳化液，之后經(jīng)混合、過(guò)濾和脫泡制得混合 紡絲紡絲原液；紡絲將制得混合紡絲原液紡絲，得纖維內(nèi)碳化鋯的質(zhì)量含量相對(duì)纖維素 為《4%的蓄熱保暖纖維素纖維。
5、 如權(quán)利要求4所述的蓄熱保暖纖維素纖維制備方法，其特征在于所述 碳化鋯粉為納米級(jí)碳化鋯粉體。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種蓄熱保暖纖維素纖維及其制備方法，采用將碳化鋯粉、分散劑十二烷基苯磺酸鈉、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉中的一種或兩種與溶劑混合研磨制成蓄熱劑乳化液，將蓄熱劑乳化液在纖維素黃酸酯溶解時(shí)加入蓄熱劑乳化液，之后經(jīng)混合、過(guò)濾和脫泡以確保了蓄熱劑在紡絲膠內(nèi)的均勻性，制得混合紡絲原液，之后經(jīng)紡絲纖維內(nèi)碳化鋯的質(zhì)量含量相對(duì)纖維素為≤4％的蓄熱保暖纖維素纖維。本發(fā)明的蓄熱、保暖纖維素纖維制造方法簡(jiǎn)單，可在常規(guī)的粘膠纖維生產(chǎn)設(shè)備上，僅通過(guò)一些小的設(shè)備改造就可進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。其制成的織物由于其中含有納米碳化鋯成分，具有高的蓄熱、保暖特點(diǎn)。
文檔編號(hào)D01F2/00GK101580969SQ200910015498
公開(kāi)日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2009年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月30日
發(fā)明者劉建華, 盧海蛟, 吳亞紅, 姜明亮, 東 王, 王樂(lè)軍, 馬君志 申請(qǐng)人:山東海龍股份有限公司