TWI798707B - 光變色阻熱纖維和其製備方法 - Google Patents
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Abstract
本揭露提供一種光變色阻熱纖維,包括芯層以及包覆芯層的鞘層,其中芯層包括99重量份至100重量份的聚丙烯以及0.4重量份至0.6重量份的光變色染料,鞘層包括98重量份至99重量份的耐隆以及1重量份至2重量份的近紅外光反射染料。
Description
本揭露內容是關於一種光變色纖維,且特別是關於一種具有隔熱功能的光變色纖維和其製備方法。
光變色纖維是一種在受到光刺激後可以自動改變顏色的纖維。光變色纖維在一定波長的光線照射下可以產生變色現象,而在另外一種波長的光線照射(或熱的作用)下,又會發生可逆變化回到原來的顏色。光變色纖維主要運用於娛樂服裝、安全服裝、裝飾品以及防偽標識等等。然而,現有的製備方法相當複雜,且製作出的光變色纖維不具有隔熱功能而難以應用於戶外服飾中。
本揭露提供一種光變色阻熱纖維和其製備方法,其可提供織物紫外線變色、紫外線防護和隔熱的效果。
根據本揭露一實施方式,一種光變色阻熱纖維包括芯層以及包覆芯層的鞘層,其中芯層包括99重量份至100重量份的聚丙烯以及0.4重量份至0.6重量份的光變色染料,鞘層包括98重量份至99重量份的耐隆以及1重量份至2重量份的近紅外光反射染料。
在本揭露一實施方式中,光變色阻熱纖維包括40重量份至60重量份的芯層以及40重量份至60重量份的鞘層。
在本揭露一實施方式中,近紅外光反射染料是鈦銻鎳黃(Nickel Antimony Titanium Yellow)染料。
在本揭露一實施方式中,鞘層更包括0.1重量份至0.2重量份的紫外線吸收劑。
在本揭露一實施方式中,紫外線吸收劑吸收的光線波長不同於光變色染料吸收的光線波長。
在本揭露一實施方式中,鞘層更包括0.5重量份至1重量份的二氧化鈦。
根據本揭露一實施方式,一種光變色阻熱纖維的製備方法包括以下步驟。製備光變色母粒,包括將5重量份的光變色染料以及95重量份的聚丙烯均勻混合,並依序經粉體細化製程、粉體分散製程以及混練造粒製程,以形成光變色母粒。製備近紅外光反射母粒,包括將15重量份的近紅外光反射染料以及85重量份的耐隆均勻混合,並依序經粉體細化製程、粉體分散製程以及混練造粒製程,以形成近紅外光反射母粒。製備第一混合物,混合10重量份的光變色母粒以及75重量份至115重量份的聚丙烯,以得到第一混合物。製備第二混合物,混合10重量份的近紅外光反射母粒以及65重量份至140重量份的耐隆,以得到所述第二混合物。將第一混合物以及第二混合物進行芯鞘型熔融紡絲製程,以形成光變色阻熱纖維的芯層以及鞘層,其中第一混合物形成芯層且第二混合物形成鞘層。
在本揭露一實施方式中,光變色阻熱纖維的製備方法更包括以下步驟。製備紫外線吸收劑母粒,包括將10重量份的紫外線吸收劑以及90重量份的耐隆均勻混合,並依序經粉體細化製程、粉體分散製程以及混練造粒製程,以形成紫外線吸收劑母粒。製備第二混合物時加入1.5重量份至3重量份的紫外線吸收劑母粒,以得到第二混合物。
在本揭露一實施方式中,光變色阻熱纖維的製備方法更包括以下步驟。製備二氧化鈦母粒,包括將30重量份的二氧化鈦以及70重量份的耐隆均勻混合,並依序經粉體細化製程、粉體分散製程以及混練造粒製程,以形成二氧化鈦母粒。製備第二混合物時加入2.5重量份至5重量份的二氧化鈦母粒,以得到第二混合物。
在本揭露一實施方式中,製備光變色母粒包括將0.1重量份至0.3重量份的分散劑與光變色染料以及聚丙烯均勻混合,以形成光變色母粒。
根據本揭露上述實施方式,由於透過芯鞘型熔融紡絲製程形成的光變色阻熱纖維具有芯層和鞘層,其中光變色阻熱纖維的芯層包括光變色染料,且其鞘層包括近紅外光反射染料,使得光變色阻熱纖維同時具有吸收紫外線以及反射近紅外光的效果,從而包括光變色阻熱纖維的織物可具有紫外線變色、紫外線防護以及隔熱的功能。
為了實現提及主題的不同特徵,以下揭露內容提供了許多不同的實施方式。以下描述數值、材料、配置等的具體示例以簡化本揭露。當然,這些僅僅是示例,而不是限制性的。
本揭露內容提供一種光變色阻熱纖維和其製備方法,其中光變色阻熱纖維包括透過芯鞘型熔融紡絲製程形成的芯層和鞘層。光變色阻熱纖維的芯層包括光變色染料,且光變色阻熱纖維的鞘層包括近紅外光反射染料,使得光變色阻熱纖維具有吸收紫外線以及反射近紅外光的功能。因此,包括光變色阻熱纖維的織物可具有紫外線變色、紫外線防護以及隔熱功能,從而可應用於戶外服飾中。
根據本揭露的一些實施方式,光變色阻熱纖維包括芯層以及包覆芯層的鞘層,其中芯層包括聚丙烯以及光變色染料,且鞘層包括耐隆以及近紅外光反射染料。具體而言,芯層包括99重量份至100重量份的聚丙烯以及0.4重量份至0.6重量份的光變色染料,使得光變色阻熱纖維具有吸收紫外線的效果;鞘層包括98重量份至99重量份的耐隆以及1重量份至2重量份的近紅外光反射染料,使得光變色阻熱纖維可以反射近紅外光。以下將分別針對光變色阻熱纖維的芯層和鞘層進行詳細的說明。
光變色阻熱纖維的芯層以聚丙烯(polypropylene,PP)作為基材,使得光變色阻熱纖維具有高的耐衝擊性、強韌的機械性質,以及抗有機溶劑和酸鹼腐蝕的特性。此外,聚丙烯具有低的含水率,從而降低水分對光變色阻熱纖維的物理機械性質的影響。因此,包括聚丙烯的芯層可以降低光變色阻熱纖維在後續的紡絲加工的困難度。值得說明的是,在一些實施方式中,聚丙烯的紡絲加工製程溫度和芯層中的光變色染料的可耐高溫範圍相當,使得光變色染料在後續的聚丙烯紡絲製程中不易變質,因此以聚丙烯作為芯層的材料可增加光變色染料的穩定性。
光變色阻熱纖維的芯層中的光變色染料受到紫外線或陽光照射時可以吸收紫外線照射的能量,從而改變分子結構並發生變色現象;而當光變色染料失去紫外線照射的能量後,則回復原本的分子結構及原本的顏色。由於光變色阻熱纖維的芯層可吸收紫外線,使得光變色阻熱纖維形成的織物可具有紫外線變色以及紫外線防護的功能。值得說明的是,光變色阻熱纖維的芯層包括適量的光變色染料,使得光變色染料不影響光變色阻熱纖維的製程。具體而言,若光變色阻熱纖維的芯層包括大於0.6重量份的光變色染料,可能降低芯層中的聚丙烯的紡絲性,從而難以紡絲形成光變色阻熱纖維;若芯層包括小於0.4重量份的光變色染料,可能降低光變色阻熱纖維吸收紫外線與變色的效果。
在一些實施方式中,上述的光變色染料可包括螺惡嗪(spirooxazine)及其衍生物。在一些實施方式中,光變色染料可包括螺絲(spiroyarn)及其衍生物。舉例而言,光變色染料可以是受到紫外線/陽光照射下會變成紫色的光變色染料,例如NCC#12(商品型號,購自崇裕科技)。
在一些實施方式中,光變色染料可具有由以下式(I)或式(II)所表示的結構:
式(I)
式(II),其中在式(I)中,各R
1包括氫、溴、-N
2O、C
1~C
6的烷基或C
1~C
6的烷氧基;n為1~3的整數,當n等於或大於2時,兩個或兩個以上的R
1可彼此連接形成C
6~C
10的芳香環;R
2包括氫或C
1~C
6的烷基;以及R
3包括氫、亞胺基(imino group)或是5元或6元的含氮雜環基。
具體而言,光變色染料可具有由式(I-1)至式(I-10)中任一個所表示的結構:
式(I-1)
式(I-2)
式(I-3)
式(I-4)
式(I-5)
式(I-6)
式(I-7)
式(I-8)
式(I-9)
式(I-10)。
另一方面,光變色阻熱纖維的鞘層則是以耐隆(或稱為聚醯胺(polyamide,PA))作為基材,使得光變色阻熱纖維具有高光澤度的表面、高的延展性、高的耐磨性,以及良好的柔軟度。此外,耐隆具有較高的含水率,從而提高光變色阻熱纖維的親水性。因此,包括耐隆的鞘層可以提升光變色阻熱纖維加工製成的織物的穿著舒適度。
光變色阻熱纖維的鞘層中的近紅外光反射染料受到近紅外光/陽光照射時可以反射近紅外光的波長,從而避免光變色阻熱纖維吸收近紅外光而累積熱能在其中。因此,光變色阻熱纖維形成的織物可具有隔熱的功能,提升織物的穿著舒適度。在一些實施方式中,近紅外光反射染料可包括耐光性良好的有色染料。舉例而言,近紅外光反射染料可以是鈦銻鎳黃(Nickel Antimony Titanium Yellow,(Ti,Ni,Sb)O
2)染料,例如V-9415(商品型號,購自Ferro公司)。值得說明的是,光變色阻熱纖維的鞘層包括適量的近紅外光反射染料,使得近紅外光反射染料不影響光變色阻熱纖維的製程。具體而言,若光變色阻熱纖維的鞘層包括大於2重量份的近紅外光反射染料,可能降低鞘層中的耐隆的紡絲性,從而難以紡絲形成光變色阻熱纖維;若鞘層包括小於1重量份的近紅外光反射染料,可能降低光變色阻熱纖維反射近紅外光的效果。
在一些實施方式中,光變色阻熱纖維的鞘層可更包括約0.1重量份至0.2重量份的紫外線吸收劑。紫外線吸收劑能夠將部分波長的紫外線光能轉換成熱能或具有無破壞性的長光波釋放出來,從而避免光源中部份的紫外線所引起的黃變、光澤度降低及物性減弱等問題。值得說明的是,光變色阻熱纖維的鞘層包括適量的紫外線吸收劑,使得紫外線吸收劑不影響光變色阻熱纖維的製程。具體而言,若光變色阻熱纖維的鞘層包括大於0.2重量份的紫外線吸收劑,可能降低鞘層中的耐隆的紡絲性,從而難以紡絲形成光變色阻熱纖維。
在一些實施方式中,紫外線吸收劑所吸收的光線波長可不同於光變色染料所吸收的光線波長,使得紫外線吸收劑在保護光變色阻熱纖維的同時避免吸收光變色染料變色所需的波長範圍,從而避免鞘層中的紫外線吸收劑影響芯層中的光變色染料的變色效果。舉例而言,紫外線吸收劑吸收的光線波長可介於240 nm至320 nm間,而光變色染料吸收的光線波長可介於300 nm至380 nm間。
在一些實施方式中,上述的紫外線吸收劑可包括三嗪類紫外線吸收劑。舉例而言,紫外線吸收劑可包括2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-己氧基苯酚(2-(4,6-Diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-hexyloxy-phenol),其化學結構為
。在一些實施方式中,紫外線吸收劑的分子量為425。具體來說,紫外線吸收劑例如是Eversorb 41FD(商品型號,購自永光化學)。
在一些實施方式中,光變色阻熱纖維的鞘層可更包括約0.5重量份至1重量份的二氧化鈦,例如B160509-0253(商品型號,購自德春公司)。光變色阻熱纖維的鞘層中的二氧化鈦可以反射少量的近紅外光,從而提升光變色阻熱纖維的隔熱效果。此外,鞘層中的二氧化鈦可以增加光變色阻熱纖維的白度,從而增加光變色阻熱纖維的顯色性。值得說明的是,光變色阻熱纖維的鞘層包括適量的二氧化鈦,使得二氧化鈦不影響光變色阻熱纖維的製程。具體而言,若光變色阻熱纖維的鞘層包括大於1重量份的二氧化鈦,可能降低鞘層中的耐隆的紡絲性,從而難以紡絲形成光變色阻熱纖維。
在一些實施方式中,光變色阻熱纖維可包括適當比例的芯層以及鞘層,從而避免光變色阻熱纖維的雙層結構造成尺寸或物理機械性質的不穩定。具體而言,光變色阻熱纖維可包括例如約40重量份至60重量份的芯層以及約40重量份至60重量份的鞘層,使得光變色阻熱纖維的沸縮率介於3%至4%間。在較佳的實施方式中,光變色阻熱纖維可包括約50重量份的芯層以及約50重量份的鞘層。在一些實施方式中,光變色阻熱纖維的芯層以及鞘層的截面積比例可以是40:60至60:40,較佳可以是50:50。
上述所列舉的各組分的示範性結構或產品型號,僅僅為說明起見,並不用於限定本發明。各組分也可以使用其他結構或其他產品型號,只要能製備出本發明的光變色阻熱纖維即可。
根據本揭露的一些實施方式,光變色阻熱纖維的製備方法包括以下步驟。首先,製備光變色母粒,包括將5重量份的光變色染料以及95重量份的聚丙烯均勻混合,並依序經粉體細化製程、粉體分散製程以及混練造粒製程,以形成光變色母粒。具體而言,粉體細化製程可以是乾式研磨,將光變色染料和聚丙烯的粒徑研磨至約300 nm至400 nm之間,操作條件可以是在轉速500 rpm下研磨3分鐘。粉體分散製程的操作條件可以是在轉速500 rpm下分散10分鐘。混練造粒製程的混練溫度可以是180℃至200℃,螺桿轉速可以是200 rpm。
在一些實施方式中,製備光變色母粒可包括將約0.1重量份至0.3重量份的分散劑與上述使用量的光變色染料以及聚丙烯均勻混合,以形成光變色母粒。舉例而言,分散劑可包括第一固體分散劑。在一些實施方式中,第一固體分散劑例如是D 1377E(商品型號,購自EMS-Griltex)。
接著,製備近紅外光反射母粒,包括將15重量份的近紅外光反射染料以及85重量份的耐隆均勻混合,並依序經粉體細化製程、粉體分散製程以及混練造粒製程,以形成近紅外光反射母粒。具體而言,粉體細化製程可以是乾式研磨,將近紅外光反射染料和耐隆的粒徑研磨至約300 nm至400 nm之間,操作條件可以是在轉速500 rpm下研磨3分鐘。粉體分散製程的操作條件可以是在轉速500 rpm下分散10分鐘。混練造粒製程的混練溫度可以是240℃至260℃,螺桿轉速可以是200 rpm。
在一些實施方式中,製備近紅外光反射母粒可包括將約0.1重量份至0.3重量份的分散劑與上述使用量的近紅外光反射染料以及耐隆均勻混合,以形成近紅外光反射母粒。舉例而言,分散劑可包括第二固體分散劑。在一些實施方式中,第二固體分散劑例如是D 1556A(商品型號,購自EMS-Griltex)。
然後,製備第一混合物,包括混合10重量份的光變色母粒以及75重量份至115重量份的聚丙烯,以得到第一混合物。具體而言,將光變色母粒和聚丙烯均勻混合,並加熱至約105℃以乾燥除水,從而得到第一混合物。
接著,製備第二混合物,包括混合10重量份的近紅外光反射母粒以及65重量份至140重量份的耐隆,以得到所述第二混合物。具體而言,將近紅外光反射母粒和耐隆均勻混合,並加熱至約105℃以乾燥除水,從而得到第二混合物。
然後,將第一混合物以及第二混合物進行芯鞘型熔融紡絲製程,以形成光變色阻熱纖維的芯層以及鞘層。具體而言,將第一混合物和第二混合物分別由第一進料口和第二進料口輸送至擠壓機中以形成熔融狀態,隨後通過內外雙層的紡嘴同時噴出並冷卻,其中第一混合物通過紡嘴內層的紡嘴口,而第二混合物通過紡嘴內外層之間的紡嘴口。因此,第一混合物形成光變色阻熱纖維的芯層,且第二混合物形成光變色阻熱纖維的鞘層。在一些實施方式中,芯鞘型熔融紡絲製程的紡絲溫度可以是215℃至270℃,捲取速度可以是2500 m/min。
在一些實施方式中,光變色阻熱纖維的製備方法可更包括製備紫外線吸收劑母粒,包括將10重量份的紫外線吸收劑以及90重量份的耐隆均勻混合,並依序經粉體細化製程、粉體分散製程以及混練造粒製程,以形成紫外線吸收劑母粒。隨後在製備第二混合物時加入1.5重量份至3重量份的紫外線吸收劑母粒,以得到第二混合物。具體而言,粉體細化製程可以是乾式研磨,將紫外線吸收劑和耐隆的粒徑研磨至約300 nm至400 nm之間,操作條件可以是在轉速500 rpm下研磨3分鐘。粉體分散製程的操作條件可以是在轉速500 rpm下分散10分鐘。混練造粒製程的混練溫度可以是240℃至260℃,螺桿轉速可以是200 rpm。在一些實施方式中,製備紫外線吸收劑母粒可包括將約0.1重量份至0.3重量份的分散劑與上述使用量的紫外線吸收劑以及耐隆均勻混合,以形成紫外線吸收劑母粒。
在一些實施方式中,光變色阻熱纖維的製備方法可更包括製備二氧化鈦母粒,包括將30重量份的二氧化鈦以及70重量份的耐隆均勻混合,並依序經粉體細化製程、粉體分散製程以及混練造粒製程,以形成二氧化鈦母粒。隨後在製備第二混合物時加入2.5重量份至5重量份的二氧化鈦母粒,以得到第二混合物。具體而言,粉體細化製程可以是乾式研磨,將二氧化鈦和耐隆的粒徑研磨至約300 nm至400 nm之間,操作條件可以是在轉速500 rpm下研磨3分鐘。粉體分散製程的操作條件可以是在轉速500 rpm下分散10分鐘。混練造粒製程的混練溫度可以是240℃至260℃,螺桿轉速可以是200 rpm。在一些實施方式中,製備二氧化鈦母粒可包括將約0.1重量份至0.3重量份的分散劑與上述使用量的二氧化鈦以及耐隆均勻混合,以形成二氧化鈦母粒。
在以下敘述中,將針對本揭露的光變色阻熱纖維進行各種測量和評估。下文將參照實驗例1至實驗例3,更具體地描述本揭露內容的特徵。雖然描述了以下實施例,但是在不逾越本揭露內容範疇之情況下,可適當地改變所用材料、其量及比率、處理細節以及處理流程等等。因此,不應由下文所述之實施例對本揭露內容做出限制性地解釋。
<實驗例1:光變色阻熱纖維的基礎配方和紡絲性評估>
在本實驗例中,針對各比較例的纖維和各實施例的光變色阻熱纖維進行紡絲性的評估。具體而言,首先依據下方表一的母粒配方,製備出光變色母粒、近紅外光反射母粒、紫外線吸收劑母粒以及二氧化鈦母粒。這些母粒樣品都通過40μm濾網評估,表示分散特性好,不影響後續加工。
表一
註1:單位均為重量份
註2:光變色染料為NCC#12(商品型號,購自崇裕科技)
註3:近紅外光染料為V-9415(商品型號,購自Ferro公司)
註4:紫外線吸收劑為Eversorb 41FD(商品型號,購自永光化學)
註5:二氧化鈦為B160509-0253(商品型號,購自德春公司)
註6:分散劑(A)為D 1377E(商品型號,購自EMS-Griltex)
註7:分散劑(B)為D 1556A(商品型號,購自EMS-Griltex)
光變色母粒 | 近紅外光反射母粒 | 紫外線吸收劑母粒 | 二氧化鈦母粒 | |
聚丙烯 | 94.9 | -- | -- | -- |
光變色染料 | 5 | -- | -- | -- |
耐隆 | -- | 84.9 | 89.9 | 70 |
近紅外光反射染料 | -- | 15 | -- | -- |
紫外線吸收劑 | -- | -- | 10 | -- |
二氧化鈦 | -- | -- | -- | 30 |
分散劑(A) | 0.1 | -- | -- | -- |
分散劑(B) | -- | 0.1 | 0.1 | -- |
接著,依據下方表二的纖維中的組成物配方,選用不同比例的母粒、聚丙烯和耐隆,利用上述的芯鞘型熔融紡絲製程製備出各比較例的纖維和各實施例的光變色阻熱纖維,並觀察纖維的紡絲狀況。值得說明的是,各比較例的纖維和各實施例的光變色阻熱纖維皆包括第一混合物形成的芯層和第二混合物形成的鞘層。如表二所示,各比較例的纖維和各實施例的光變色阻熱纖維的皆具有良好的紡絲性。
表二
註1:第一混合物和第二混合物中的單位均為重量份
註2:光變色染料為NCC#12(商品型號,購自崇裕科技)
註3:近紅外光染料為V-9415(商品型號,購自Ferro公司)
註4:紫外線吸收劑為Eversorb 41FD(商品型號,購自永光化學)
註5:二氧化鈦為B160509-0253(商品型號,購自德春公司)
<實驗例2:光變色阻熱纖維的紫外線防護評估>
第一混合物 | 第二混合物 | 紡絲狀況 | |||||
聚丙烯 | 光變色染料 | 耐隆 | 近紅外光反射染料 | 紫外線吸收劑 | 二氧化鈦 | ||
比較例1 | 100 | -- | 100 | -- | -- | -- | 良好 |
比較例2 | 100 | -- | 99 | 1 | -- | -- | 良好 |
比較例3 | 100 | -- | 98 | 2 | -- | -- | 良好 |
比較例4 | 100 | -- | 98.5 | 1 | -- | 0.5 | 良好 |
比較例5 | 100 | -- | 98 | 1 | -- | 1 | 良好 |
比較例6 | 100 | -- | 98.4 | 1 | 0.1 | 0.5 | 良好 |
實施例1 | 99.5 | 0.5 | 99 | 1 | -- | -- | 良好 |
實施例2 | 99.5 | 0.5 | 98.4 | 1 | 0.1 | 0.5 | 良好 |
實施例3 | 99.5 | 0.5 | 98.25 | 1 | -- | 0.75 | 良好 |
在本實驗例中,針對各比較例和各實施例的纖維進行紫外線防護評估。具體而言,將實驗例1的各比較例和各實施例的纖維形成針密為320針的圓編針織襪帶。接著,使用紫外線照射各比較例和各實施例以觀測其變色現象,並使用標準方法AS/NZS 4399測量其紫外線防護指數(Ultraviolet Protection Factor,UPF)。各比較例和各實施例的測試結果如表三所示。
表三
變色現象 | 紫外線防護指數 | |
比較例1 | 無 | 11 |
比較例2 | 無 | 22 |
比較例3 | 無 | 28 |
比較例4 | 無 | 28 |
比較例5 | 無 | 45 |
比較例6 | 無 | 36 |
實施例1 | 有 | 50 |
實施例2 | 有 | 50+ |
實施例3 | 有 | 49 |
由表二和表三可知,比較例1至比較例6的纖維的芯層未添加光變色染料,因此比較例1至比較例6的織物在紫外線的照射下不具有變色效果且紫外線防護效果較差。相對地,實施例1至實施例3的光變色阻熱纖維的芯層包括適量的光變色染料,因此實施例1至實施例3的織物具有紫外線變色效果及良好的紫外線防護效果。
<實驗例3:光變色阻熱纖維的隔熱效果評估>
在本實驗例中,針對各比較例和各實施例的纖維進行紫外線防護評估。具體而言,將實驗例1的各比較例和各實施例的纖維形成針密為320針的圓編針織襪帶。接著,將各圓編針織襪帶在室溫下使用功率為500 W的鹵素燈照射2分鐘後測量其表面溫度,以評估其隔熱效果。各比較例和各實施例的測量結果如表四所示。
表四
照燈前溫度(℃) | 照燈後溫度(℃) | 溫度差(℃) | |
比較例1 | 26.6 | 39.7 | 13.1 |
比較例2 | 26.6 | 38.1 | 11.5 |
比較例3 | 26.6 | 37.3 | 10.7 |
比較例4 | 26.6 | 37.5 | 10.9 |
比較例5 | 26.6 | 37.2 | 10.6 |
比較例6 | 26.6 | 37.3 | 10.7 |
實施例1 | 26.6 | 37.9 | 11.3 |
實施例2 | 26.6 | 37.6 | 11 |
實施例3 | 26.6 | 37.6 | 11 |
由表二和表四可知,比較例1和其他比較例與各實施例的相異之處在於,比較例1未添加近紅外光反射染料,使得比較例2至比較例5以及實施例1至實施例3在照射鹵素燈前後的溫度差皆小於比較例1的溫度差。更詳細而言,實施例1至實施例3的溫度差與比較例2的溫度差相當,表示光變色阻熱纖維中的光變色染料未對近紅外光反射染料產生影響。因此,在鞘層中包括近紅外光反射染料的纖維可具有良好的隔熱效果。
另一方面,實施例2和實施例3在鞘層中包括近紅外光反射染料以及二氧化鈦,使得實施例2和實施例3在照射近紅外光燈前後的溫度差小於實施例1的溫度差。因此,在鞘層中包括近紅外光反射染料以及二氧化鈦的光變色阻熱纖維具有較佳的隔熱效果。
根據本揭露上述實施方式,透過芯鞘型熔融紡絲製程形成的光變色阻熱纖維包括芯層和鞘層。光變色阻熱纖維的芯層包括適量的光變色染料,使得光變色阻熱纖維可以吸收紫外線而變色。另一方面,光變色阻熱纖維的鞘層包括適量的近紅外光反射染料、二氧化鈦和紫外線吸收劑,使得光變色阻熱纖維可以反射近紅外光以及免於部分紫外線的損害。因此,光變色阻熱纖維形成的織物可同時具有紫外線變色、紫外線防護以及隔熱功能,從而增加織物的應用性。
前面概述一些實施方式的特徵,使得本領域技術人員可更好地理解本揭露的觀點。本領域技術人員應該理解,他們可以容易地使用本揭露作為設計或修改其他製程和結構的基礎,以實現相同的目的和/或實現與本文介紹之實施方式相同的優點。本領域技術人員還應該理解,這樣的等同構造不脫離本揭露的精神和範圍,並且在不脫離本揭露的精神和範圍的情況下,可以進行各種改變、替換和變更。
無
無
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無
國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記)
無
Claims (10)
- 一種光變色阻熱纖維,包括芯層以及包覆所述芯層的鞘層,其中所述芯層包括99重量份至100重量份的聚丙烯以及0.4重量份至0.6重量份的光變色染料,所述鞘層包括98重量份至99重量份的耐隆以及1重量份至2重量份的近紅外光反射染料。
- 如請求項1所述的光變色阻熱纖維,其中所述光變色阻熱纖維包括40重量份至60重量份的所述芯層以及40重量份至60重量份的所述鞘層。
- 如請求項1所述的光變色阻熱纖維,其中所述近紅外光反射染料是鈦銻鎳黃(Nickel Antimony Titanium Yellow)染料。
- 如請求項1所述的光變色阻熱纖維,其中所述鞘層更包括0.1重量份至0.2重量份的紫外線吸收劑。
- 如請求項4所述的光變色阻熱纖維,其中所述紫外線吸收劑吸收的光線波長不同於所述光變色染料吸收的光線波長。
- 如請求項1所述的光變色阻熱纖維,其中所述鞘層更包括0.5重量份至1重量份的二氧化鈦。
- 一種光變色阻熱纖維的製備方法,包括: 製備光變色母粒,包括將5重量份的光變色染料以及95重量份的聚丙烯均勻混合,並依序經粉體細化製程、粉體分散製程以及混練造粒製程,以形成所述光變色母粒; 製備近紅外光反射母粒,包括將15重量份的近紅外光反射染料以及85重量份的耐隆均勻混合,並依序經粉體細化製程、粉體分散製程以及混練造粒製程,以形成所述近紅外光反射母粒; 製備第一混合物,混合10重量份的所述光變色母粒以及75重量份至115重量份的聚丙烯,以得到所述第一混合物; 製備第二混合物,混合10重量份的所述近紅外光反射母粒以及65重量份至140重量份的耐隆,以得到所述第二混合物;以及 將所述第一混合物以及所述第二混合物進行芯鞘型熔融紡絲製程,以形成所述光變色阻熱纖維的芯層以及鞘層,其中所述第一混合物形成所述芯層且所述第二混合物形成所述鞘層。
- 如請求項7所述的製備方法,更包括: 製備紫外線吸收劑母粒,包括將10重量份的紫外線吸收劑以及90重量份的耐隆均勻混合,並依序經粉體細化製程、粉體分散製程以及混練造粒製程,以形成所述紫外線吸收劑母粒;以及 製備所述第二混合物時加入1.5重量份至3重量份的所述紫外線吸收劑母粒,以得到所述第二混合物。
- 如請求項7所述的製備方法,更包括: 製備二氧化鈦母粒,包括將30重量份的二氧化鈦以及70重量份的耐隆均勻混合,並依序經粉體細化製程、粉體分散製程以及混練造粒製程,以形成所述二氧化鈦母粒;以及 製備所述第二混合物時加入2.5重量份至5重量份的所述二氧化鈦母粒,以得到所述第二混合物。
- 如請求項7所述的製備方法,其中製備所述光變色母粒包括將0.1重量份至0.3重量份的分散劑與所述光變色染料以及所述聚丙烯均勻混合,以形成所述光變色母粒。
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