TWI698563B - 一種隔熱的深色涼感纖維及其所製得的紡織品 - Google Patents
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Abstract
一種隔熱的深色涼感纖維，在紡織纖維中添加占纖維總重量0.05~5wt%的奈米微粒子，提高紡織纖維的近紅外光(780nm~2500nm)反射率及隔熱能力，適合以針織或梭織製得具涼感的深色紡織品；所述奈米微粒子為300~1800奈米的微粒子，且選自Fe、Cu、Ni、Co或Cr中的兩種以上。
Description
本發明涉及一種隔熱的深色涼感纖維，特別是由該纖維以針織或梭織製得具涼感的深色紡織品。
現有技術中，傳統紡織纖維及紡織品的涼感效果，是透過加入比熱小的礦石粉或玉石粉、異形斷面抽絲方式來提高其熱傳導性能，產生涼感效果；例如，科陽公司販售的涼感纖維技術ACOTEX®以強調由室外走入有冷氣的室內後，低比熱的材料能使衣物達到瞬間涼感的效果，缺點為在室外陽光下時，反而因材料比熱小而造成更熱的效果。
另外，也有部分現有技術纖維中使用吸水性較好的紡織材料如棉、黏液縲縈、銅銨嫘縈等紡織纖維，或是在合成纖維上做親水化加工，給予人瞬間涼感的感受，即便在炎熱的環境下也不會造成加熱效果，缺點是在大量吸水後，因其保濕效果極佳而不容易乾，若在運動後大量吸汗又進入冷氣房，溼透的衣物瞬間變冷容易使人體著涼。
為解決上述習知技藝的問題，本發明的主要目的在於提供一種隔熱的深色涼感纖維及由該纖維製成的紡織品，讓纖維在深色情況下，其近紅外光反射率及隔熱效果依然良好、成本更低廉，且易於製造隔熱的深色涼感纖維及紡織品。
為實現上述目的，本發明的另一主要目的在於提供一種隔
熱的深色涼感纖維，所述紡織纖維包括人造纖維或合成纖維中的一種以上，且基於紡織纖維的總重量，添加占0.05~5wt%的奈米微粒子，以提高紡織纖維的近紅外光反射率及深色效果；所述奈米微粒子選自300~1800奈米的Fe、Cu、Ni、Co或Cr中的任意兩種或多種的混合物；優選為添加占總重量0.1~3wt%的500~1500奈米微粒子；特優選為添加占總重量0.3~1.5wt%的700~1300奈米微粒子。
所述奈米微粒子的具體實施例，至少包含下列組合的其中一種：1)5~300重量份的Fe和5~200重量份的Cr；2)5~300重量份的Fe和5~200重量份的Ni；3)5~300重量份的Cu和5~300重量份的Ni；4)10~150重量份的Fe和10~100重量份的Cr；5)10~150重量份的Fe和10~100重量份的Ni；或6)10~150重量份的Cu和10~150重量份的Ni。
本發明的另一目的在於提供一種隔熱的深色涼感紡織品，使用本發明的深色涼感纖維以針織或梭織製得，與一般黑色織物比較下，隔熱效果達12℃左右，近紅外光反射率為50%~80%。
本發明的深色涼感纖維及其所製得的紡織品，有益優點包括：在紡織纖維中加入了一定比例的500~1500奈米微粒子奈米單元，使得本發明的纖維與相同克重、顏色和織法的紡織品對比時，能夠大幅提高紡織品的近紅外光反射率及隔熱性，尤其是，相對於現有的深色隔熱纖維，還具有製造成本較低、製造工藝簡單、易於工業化生產等優點。
圖1為本發明實施例1及2中隔熱能力檢測試驗的示意圖。
圖2為實施例3中，測試品與一般黑色織物對近紅外光反射率檢測結果的比較。
本發明的深色纖維，是一種兼具隔熱及涼感功能的纖維，在紡織纖維中，基於紡織纖維的總重量，添加占0.05~5%重量份的奈米微粒子，且所述奈米微粒子選自300~1800奈米的Fe、Cu、Ni、Co或Cr中的任意兩種或多種的混合物，優選為添加占總重量0.1~3%重量份的700~1300奈米微粒子，以提高紡織纖維的近紅外光反射率及深色效果。
所述紡織纖維包括人造纖維或合成纖維中的一種以上。
本發明的深色纖維，可以採用現有的熔融紡絲技術進行添加所述奈米微粒子。本發明的深色纖維製備方法，包括如下步驟：A、取預定比例的所述奈米微粒子，與天然的高分子物質或合成的高分子物質製成隔熱涼感母粒；例如，取Fe和Cr的重量份為24：1與天然的高分子物質或合成的高分子物質製成母粒；B、取製成的隔熱涼感母粒與其他高分子物質母粒、或合成高分子物質母粒均勻混和；C、經螺桿混煉，再經噴絲機構擠出，製得隔熱的深色涼感纖維。
以下，舉本發明的深色纖維且加工成纖維織物製品及面料為說明例，且根據下述方法進行隔熱物性評估：
參見圖1，根據奈米標章TN-037規範，把2塊布樣，其中一塊為標準樣品，另一塊為測試樣品，其中，標準樣品溫度控制在46℃±2℃，分別放在燈箱的左半圓管及右半圓管，再以175W紅外線燈同時照射測試樣品與標準樣品10分鐘，觀察其所造成的溫度差異。
要求水準：溫度差+2℃以上，即表示有隔熱效果。
以分光光度計(型號廠牌：X-rite Color-Eye 70000A)測試織物之色澤度。
使用UV/Vis/NIR光譜儀(型號：Lambda 750；廠商：Perkin Elmer)對纖維製品及面料的近紅外光反射率進行測試，為避免因製品及面料纖維密度而影響近紅外光反射率測定的準確度，會將布樣摺疊成16層來做測試。
實驗方法：將布樣摺疊成16層結構並以UV-Vis光譜儀測定樣品於波長200nm~2500nm範圍內的反射率，以觀察其布樣再近紅外光(780nm~2500nm)內的反射能力。
本實施例製得的深色涼感纖維，以熔融紡絲技術，在紡織纖維中，加入約占紡織纖維總重量0.3wt%的奈米微粒子，所述奈米微粒的大小約700奈米，包括32重量份的鐵(Fe)和32重量份的鉻(Cr)，以及需要添加的其他微量元素。
1.樣品A：取添加4.5wt%黑色母粒製成的一般黑色紗線為對比樣品，其中，所述黑色母粒由添加30wt%碳黑與PET樹脂製得。
2.樣品B：取添加7.0wt%黑色母粒製成的一般黑色紗線為對比樣品，其中，所述黑色母粒由添加30wt%碳黑與PET樹脂製得。
測試製得的纖維及對比樣品的隔熱效果與色澤度，結果如表1及表2。而近紅外光反射率的檢測，結果如圖2。
根據表1的檢測結果，得知在相同的克重、色澤與織法下，使用本實施例製得的紡織品的隔熱性，與一般黑色織物相比，可阻隔
熱源並降低織物溫度約12℃左右。
根據表2的檢測結果，本實施例製得的紡織品與一般黑色織物在L*、a*、b*值上僅有小幅差距，於肉眼下色澤的顯示大致為黑色。
根據圖2的近紅外光反射率檢測，本實施例製得的紡織品的(780nm~1300nm)近紅外光反射率及隔熱能力，為50%~85%左右，而一般黑色織物樣品A及B的(780nm~1300nm)近紅外光反射率及隔熱能力，只達4%~6%左右；顯然，本發明製得的纖維紡織品於近紅外光反射率表現上，高於一般黑色織物很多。
同實施例1的製法，製得深色涼感纖維，但紡織纖維中改為使用約1300大小奈米微粒子，包括32重量份的鐵(Fe)和32重量份的鉻(Cr)，以及需要添加的其他微量元素。
同樣取實施例1的樣品A及B為本實施例的對比樣品，測試製得的纖維及對比樣品的隔熱效果與色澤度，結果如表3及表4。而近紅外光反射率的檢測，結果如圖3。
根據表3的檢測結果，得知在相同的克重、色澤與織法下，使用本發明纖維製得的紡織品的隔熱性，與一般黑色織物相比，可阻隔熱源並降低織物溫度約12℃左右。
根據表4的檢測結果使用本發明纖維製得的紡織品與一般黑色織物在L*、a*、b*值上僅有小幅差距，於肉眼下色澤大致相同，顯示為黑色。
根據圖3的近紅外光反射率檢測，本實施例製得的紡織品的(780nm~1600nm)近紅外光反射率及隔熱能力，為55%~85%左右，而一般黑色織物樣品A及B的(780nm~1600nm)近紅外光反射率及隔熱能力，只達4%~6%左右；顯然，本發明製得的纖維紡織品於近紅外光反射率表現上，高於一般黑色織物很多。
同實施例1的製法，製得深色涼感纖維，但紡織纖維中改用包括32重量份的鐵(Fe)和32重量份的鎳(Ni)的奈米微粒子，以及需要添加的其他微量元素。
同樣取實施例1的樣品A及B為本實施例的對比樣品，與一般黑色織物比較下，隔熱效果仍達12℃左右，近紅外光反射率為50%~80%。
最後應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制；儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解：依然可以對本發明的具體實施方式進行修改或者對部分技術特徵進行等同替換；而不脫離本發明技術的精神，其均應涵蓋在本發明請求保護的技術方案範圍當中。
Claims (6)
- 一種隔熱的深色涼感纖維，其特徵在於：在紡織纖維中添加奈米微粒子，占所述紡織纖維總重量的0.05wt%~5wt%，並且所述紡織纖維不包含有任何碳黑；所述紡織纖維包括人造纖維或合成纖維中的一種以上，所述奈米微粒子為300~1800奈米的微粒子，且選自Fe、Cu、Ni、Co或Cr中的兩種以上；其中，所述隔熱的深色涼感纖維具有50%~80%的近紅外光反射率，並且所述隔熱的深色涼感纖維在CIELAB色彩空間座標中的L*值不大於16。
- 根據申請專利範圍第1項所述的深色涼感纖維，其特徵在於：所述奈米微粒子占所述紡織纖維總重量的0.1wt%~3wt%，且所述奈米微粒子為500~1500奈米的微粒子。
- 根據申請專利範圍第1項所述的深色涼感纖維，其特徵在於：所述奈米微粒子占所述紡織纖維總重量的0.3wt%~1.5wt%，且所述奈米微粒子為700~1300奈米的微粒子。
- 根據申請專利範圍第1項，第2項或第3項所述的深色涼感纖維，其特徵在於：所述奈米微粒子至少包含下列組合的其中一種：1)5~300重量份的Fe和5~200重量份的Cr；2)5~300重量份的Fe和5~200重量份的Ni，或3)5~300重量份的Cu和5~300重量份的Ni。
- 根據申請專利範圍第1項，第2項或第3項所述的深色涼感纖維，其特徵在於：所述奈米微粒子至少包含下列組合的其中一種： 1)10~150重量份的Fe和10~100重量份的Cr；2)10~150重量份的Fe和10~100重量份的Ni，或3)10~150重量份的Cu和10~150重量份的Ni。
- 一種隔熱的深色涼感紡織品，使用申請專利範圍第1項至第5項中的任一項隔熱的深色涼感纖維以針織或梭織製得。
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