CN104448954B - 多功能多孔质复合粉体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能多孔质复合粉体，其包含：多孔质氧化物粉体作为复合粉体的核心，该多孔质氧化物粉体的表面附着包覆有由碳颗粒所形成的包覆层；通过本发明以具备一定耐受高温特性的多孔质氧化物粉体作为复合粉体的核心，再经过高温碳化制备过程，而可令该含碳颗粒直接镀于该多孔质氧化物粉体表面，如此即可避免常用的复合粉体需通过黏结剂才能结合而导致的整体制备过程复杂及制作成本增加的缺点，进而使本发明可达到多功能、简化制备过程、降低制作成本及减少工时的功效。

Description

多功能多孔质复合粉体

技术领域

本发明涉及纺纤领域，特别是涉及一种多功能多孔质复合粉体。

背景技术

通常，具有保暖、除臭或抗菌等效果的机能纤维是目前纺纤产业中相当热门且快速发展的技术领域，其中，该机能纤维通常是在制造过程中添加具有与上述效果相对应的复合粉体（又称复合机能粉体），例如中国专利第CN1690130号、第CN1689408号、日本专利公开号第JP10043584号，均已揭露将竹炭粉体混合不同机能的材料，以形成复合粉体的技术方案，用以提升最终的纤维制品的机能特性。

就前述含有竹炭粉体的复合粉体而言，通常必须先经过碳化及必要的研磨程序将植物（即竹子）制成竹炭粉体，再通过添加黏结剂的方式，使该竹炭粉体得以跟其他机能材料或粉体相互附着，然而此种复合粉体的制作程序较为复杂，且含有无法产生有益机能的黏结剂，因此不论就制作成本及工时工序等角度来说均有改进的空间，因此，如何发展一种不需使用黏结剂，且可具有多种机能的复合粉体结构组成，即成为极具迫切性与实用价值的技术课题。

发明内容

有鉴于现有的复合粉体，需使用黏结剂才能结合，导致制作工序工时增加与制作成本提高，因此本发明的目的在于提供一种不需使用黏结剂且可具有多种机能的复合粉体。

为达到以上的目的，本发明提供一种多功能多孔质复合粉体，包括用多孔质氧化物粉体作为复合粉体的核心，如沸石与硅藻土等矿物质氧化物粉体，或是发泡玻璃与陶瓷等人造发泡氧化物粉体，该多孔质氧化物粉体的表面附着包覆有由碳颗粒所形成的包覆层。

将多孔质氧化物粉体与木质素或植物屑渣混合均匀，充填入密闭的氧化铝容器中，在高温下木质素或植物屑渣产生气化与碳化，对多孔质氧化物粉体表面产生蒸镀作用，形成一层由碳颗粒组成的包覆层，经过滤去除多余未黏结的碳颗粒，制成碳颗粒层包覆的多孔质氧化物粉体。通过本发明以具备一定耐受高温特性的多孔质氧化物粉体作为复合粉体的核心，再经过高温碳化制备过程，而可令该含碳颗粒直接镀于该多孔质氧化物粉体表面，如此即可避免常用的复合粉体需通过黏结剂才能结合而导致整体制备过程复杂及制作成本增加的缺点，进而使本发明可达到多功能、简化制备过程、降低制作成本及减少工时的功效。

附图说明

图1为本发明的多功能多孔质复合粉体的电子显微镜影像；

图2为本发明的结构示意图；

图3为添加有以不同碳化温度制备的本发明产品的纤维制品其添加量对温升效果影响的曲线图；

图4为在纤维制品中添加1wt%不同碳化温度的本发明产品后其温升效果的曲线图；

图5为在纤维制品中添加1wt%不同碳化温度的本发明产品后其远红外线放射率的曲线图；

图6为本发明的又一结构示意图。

附图标记说明：3-多功能多孔质复合粉体；31-多孔质氧化物粉体；311-孔洞；32-包覆层；321-含碳颗粒；33-树脂层；4-机能液体。

具体实施方式

以下是实施例及其试验数据等，但本发明的内容并不局限于这些实施例的范围。

请参阅图1与图2所示，本发明提供一种多功能多孔质复合粉体3，其包含有一多孔质氧化物粉体31作为复合粉体的核心，该多孔质氧化物粉体31的表面附着包覆有由碳颗粒321所形成的包覆层32，如此即可得到本发明的多功能多孔质复合粉体3。

其中，该多孔质氧化物粉体31由多孔质氧化物经研磨后而得，该多孔质氧化物的熔点介于800～1400℃之间，在本实施例中，该多孔质氧化物可为硅藻土、沸石、发泡玻璃或发泡陶瓷，该多孔质氧化物粉体31表面具有孔洞311，较佳地，该多孔质氧化物粉体31的孔隙率介于10～80%之间，该多孔质氧化物粉体31的粒径大小为0.2～30μm。

其中，该包覆层32中的含碳颗粒321可由含木质素的植物或由植物屑渣经高温碳化制备过程而得，其中该植物屑渣选自于一种或几种以下物质：竹屑、木屑、咖啡渣、茶叶渣或榨油残渣（例如榨苦茶油所产生的残渣），将多孔质氧化物粉体与木质素或植物屑渣混合均匀，充填入密闭的氧化铝容器中，在高温炉体中加热，使木质素或植物屑渣高温下产生气化与碳化，对多孔质氧化物粉体表面产生蒸镀作用，形成一层由碳颗粒组成的包覆层，经过滤去除多余未黏结的碳颗粒，制成碳颗粒层包覆的多孔质氧化物粉体。从而，便得本发明可兼具废弃物再利用的环保效果，此外，较佳地，该包覆层32的厚度介于0.1～10μm之间。

此外，该含碳颗粒321经过该高温碳化制备过程而直接镀于该多孔质氧化物粉体31表面，也即本发明的多功能多孔质复合粉体3实质上为一种镀含碳颗粒粉体（即表面镀有含碳颗粒321的粉体结构），较佳地，该高温碳化的温度为800～1200℃。

请参阅图3所示，其分别将碳化温度为800℃及1000℃的本发明的镀含碳颗粒粉体，以占纤维制品整体重量百分比为1wt%到2.5wt%的比例添加到该纤维制品中，然后对该纤维制品进行温升测试所得到的曲线图，由该图可看出，本发明的镀含碳颗粒粉体的含量与温升效果两者之间系呈现正相关的特性，由此可证明含有本发明的纤维制品可具有保暖效果；此外，请再参阅图4所示，其分别将碳化温度为800℃、1000℃与1200℃等三种镀含碳颗粒粉体，以占纤维制品整体重量百分比为1wt%的比例添加到该纤维制品中，然后对该纤维制品进行温升测试所得到的曲线图，由该图可看出，碳化温度从800℃起已具有显着的温升效果，且碳化温度越高则温升效果越好，然而若碳化温度超过该多孔质氧化物粉体31的熔点，将使其无法保持粉体多孔状结构，故实际上不具实用性。

请再参阅图5所示，其分别将碳化温度为800℃、1000℃与1200℃等三种镀含碳颗粒粉体，以占纤维制品整体重量百分比为1wt%的比例添加到该纤维制品中，然后对该纤维制品进行远红外线放射率测试所得到的曲线图，由该图可看出，含有本发明的纤维制品其远红外线放射率可高达88%，而可证明本发明具有提升远红外线放射率的效果。

此外，请再参阅图6所示为本发明的又一结构示意图，其中该包覆层32的含碳颗粒321之间或多孔质氧化物粉体31的孔洞311内可通过真空灌注的方式填充机能液体4，将含机能液体的粉体与树脂同时分散于酯类溶剂（甲酸乙酯、乙酸乙酯、丙酸乙酯等）中，使粉体表面存在树脂的包覆层，形成油性溶液，再将此油性溶液加入水中，利用高速均质机产生乳化作用，经烘干去除水份后，制成表面包覆树脂层的多孔质氧化物粉体，多孔质氧化物粉体中充填有机能液体。更具体地，该机能液体4可为芳香精油或为茶树精油，从而，便得本发明可兼具有芳香、除臭或抗菌的功效，进而使本发明可达到多功能的目的，另外，该包覆层32表面可进一步包覆树脂层33，该树脂层33更具体地可为天然树脂层、合成的环氧树脂层或蜡质层，从而，便得该机能液体4可更持久地保存在本发明的复合粉体中，进而使本发明可兼具缓释精油香味达到延长芳香机能效果的功效。

请参阅图2与图6所示，通过本发明以具备一定耐受高温特性的多孔质氧化物粉体31作为复合粉体的核心，再经过高温碳化制备过程，而可令该含碳颗粒321直接镀于该多孔质氧化物粉体31表面，便可得到本发明的多功能多孔质复合粉体3，如此即可避免常用的复合粉体需经过黏结剂才能结合，导致整体制备过程复杂及制作成本增加的缺点，进而使本发明可达到多功能、简化制备过程、降低制作成本及减少工时的功效。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种多功能多孔质复合粉体，其特征在于：多孔质氧化物粉体作为该复合粉体的核心，该多孔质氧化物粉体的表面附着包覆有由碳颗粒所形成的包覆层；

其中，该包覆层中的碳颗粒由含木质素的植物或由植物屑渣经高温碳化制备过程而得，且该碳颗粒经过该高温碳化制备过程而直接镀于该多孔质氧化物粉体表面。

2.如权利要求1所述的多功能多孔质复合粉体，其特征在于：该植物屑渣选自于一种或几种以下物质：竹屑、木屑、咖啡渣、茶叶渣或榨油残渣。

3.如权利要求1所述的多功能多孔质复合粉体，其特征在于：该高温碳化制备过程的温度为800～1200℃。

4.如权利要求1所述的多功能多孔质复合粉体，其特征在于：该包覆层的厚度介于0.1～10μm之间，且该多孔质氧化物粉体的粒径大小为0.2～30μm。

5.如权利要求1所述的多功能多孔质复合粉体，其特征在于：该多孔质氧化物粉体由多孔质氧化物经研磨后而得，且该多孔质氧化物粉体的孔隙率介于10～80％之间。

6.如权利要求5所述的多功能多孔质复合粉体，其特征在于：该多孔质氧化物为硅藻土、沸石、发泡玻璃或发泡陶瓷。

7.如权利要求5所述的多功能多孔质复合粉体，其特征在于：该多孔质氧化物的熔点介于800～1400℃之间。

8.如权利要求1至7中任一项所述的多功能多孔质复合粉体，其特征在于：该包覆层的碳颗粒之间或多孔质氧化物粉体的孔洞内经过真空灌注的方式填充机能液体。

9.如权利要求8所述的多功能多孔质复合粉体，其特征在于：该包覆层表面进一步包覆树脂层。