本發(fā)明有關(guān)于一種紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維及其制作方法，尤指一種可提高發(fā)熱效果并增加白度的紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維及其制作方法。

背景技術(shù)：

為了形成發(fā)熱纖維，現(xiàn)有技術(shù)會在纖維中添加可放射遠(yuǎn)紅外線的材料(例如竹炭)，上述可放射遠(yuǎn)紅外線的材料在吸收人體散出的熱后會放射遠(yuǎn)紅外線讓人體吸收，遠(yuǎn)紅外線會和人體中的水分子共振產(chǎn)生熱，而達(dá)到發(fā)熱的效果。但缺點是此纖維制品必須與皮膚緊貼，才能有效吸收人體散出的熱，因此發(fā)熱效果受限。

為了改善上述的問題，現(xiàn)有技術(shù)在纖維中添加吸收太陽光的材料(例如摻銻二氧化錫)以取代竹炭，而達(dá)到發(fā)熱的效果。但缺點是摻銻二氧化錫為深藍(lán)色，會使添加了摻銻二氧化錫的纖維色度偏藍(lán)，影響纖維制品的顏色。此外，摻銻二氧化錫的太陽光吸收波長范圍只介于1700納米到2300納米之間，故現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)熱纖維的吸光發(fā)熱效果有限。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種可提高發(fā)熱效果并增加白度的紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維及其制作方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。

為了達(dá)成上述的目的，本發(fā)明提供一種紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維，包含：

一高分子基質(zhì)，其是利用干式或濕式紡絲方式所形成；

一第一紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料，其具有復(fù)數(shù)個氧化鎢微粒及/或復(fù)合氧化鎢微粒，該第一紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料分散在該高分子基質(zhì)中；以及

一第二紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料，其具有復(fù)數(shù)個被摻銻二氧化錫包覆的二氧化鈦微粒，該第二紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料分散在該高分子基質(zhì)中。

較佳地，其中該紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維另包含一第三紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料，該第三紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料具有復(fù)數(shù)個摻銻二氧化錫微粒，并分散在該高分子基質(zhì)中。

較佳地，其中該第一紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料在該紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維中的重量百分比介于0.1%和1%之間，該第二紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料在該紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維中的重量百分比介于0.1%和5%之間，而該第三紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料在該紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維中的重量百分比介于0.1%和1%之間。

較佳地，其中該第一至第三紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料的平均粒徑小于1微米。

較佳地，其中該紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維另包含一分散劑。

較佳地，其中該分散劑在該紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維中的重量百分比介于0.1%和5%之間。

較佳地，其中該紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維的白度為76以上。

為了達(dá)成上述的目的，本發(fā)明提供一種紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維的制作方法，包含：

提供一第一漿料，其中該第一漿料包含一第一紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料以及一第二紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料，該第一紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料具有復(fù)數(shù)個氧化鎢微粒及/或復(fù)合氧化鎢微粒，該第二紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料具有復(fù)數(shù)個被摻銻二氧化錫包覆的二氧化鈦微粒；

將該第一漿料與一高分子液體混和以形成一第二漿料；以及

用一噴嘴將該第二漿料擠出至一酸性溶液中以形成一紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維。

較佳地，其中該第一漿料另包含一第三紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料，該第三紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料具有復(fù)數(shù)個摻銻二氧化錫微粒。

較佳地，其中該第一紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料在該紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維中的重量百分比介于0.1%和1%之間，該第二紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料在該紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維中的重量百分比介于0.1%和5%之間，而該第三紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料在該紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維中的重量百分比介于0.1%和1%之間。

較佳地，其中該第一漿料中的該第一至第三紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料的平均粒徑小于1微米。

較佳地，其中該第一漿料另包含一分散劑，該制作方法另包含研磨該第一及該第二紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料以形成該第一漿料。

較佳地，其中該分散劑在該紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維中的重量百分比介于0.1%和5%之間。

較佳地，其中該高分子液體為一嫘縈黏液。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所提供的紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維中除了氧化鎢微粒及/或復(fù)合氧化鎢微粒外，也添加被摻銻二氧化錫包覆的二氧化鈦微粒，因此本發(fā)明的紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維的太陽光吸收波長范圍增加，使紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維的發(fā)熱效果提升；另外，若在上述紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維中額外添加摻銻二氧化錫微粒，可進(jìn)一步提升本發(fā)明紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維的發(fā)熱效果，改善已知發(fā)熱纖維發(fā)熱效果不佳的問題。再者，在本發(fā)明紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維中添加的被摻銻二氧化錫包覆的二氧化鈦微?？稍黾蛹t外線光熱轉(zhuǎn)換纖維的白度，改善已知發(fā)熱纖維白度不佳的缺點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維的制作方法流程圖；

圖2是本發(fā)明紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維的制作方法示意圖；

圖3是本發(fā)明紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維的示意圖。

【主要元件符號說明】

100-第一漿料；110-第一紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料；112-氧化鎢微粒及/或復(fù)合氧化鎢微粒；120-第二紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料；122-被摻銻二氧化錫包覆的二氧化鈦微粒；130-第三紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料；132-摻銻二氧化錫微粒； 140-含有分散劑的水溶液；

200-第二漿料；210-高分子液體；220-噴嘴；230-酸性溶液；

300-紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維；310-高分子基質(zhì)。

具體實施方式

為了對本發(fā)明的目的、特征及功效能夠有更進(jìn)一步的了解與認(rèn)識，以下請配合附圖列舉實施例，詳述說明如后。

請參考圖1及圖2。圖1是本發(fā)明紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維的制作方法流程圖。圖2是本發(fā)明紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維的制作方法示意圖。如圖所示，在步驟10中，本發(fā)明制作方法將一第一紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料110，一第二紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料120，一第三紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料130，加到一含有分散劑的水溶液140中混和研磨以形成一第一漿料100。其中，第一紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料110具有復(fù)數(shù)個氧化鎢微粒及/或復(fù)合氧化鎢微粒112，第二紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料120具有復(fù)數(shù)個被摻銻二氧化錫包覆的二氧化鈦微粒122，而第三紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料130具有復(fù)數(shù)個摻銻二氧化錫微粒132。在第一漿料100中研磨后的第一至第三紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料110、120、130的微粒112、122、132的平均粒徑小于1微米。分散劑可為水溶性胺類化合物，舉例來說，分散劑可以是選自于由含胺基的聚合物和含胺基的硅氧烷所組成的群組，但本發(fā)明不以此為限。

在步驟20中，本發(fā)明的制作方法將第一漿料100與一高分子液體210混和以形成一第二漿料200。高分子液體210可以是纖維黏液或再生纖維黏液(例如嫘縈黏液)。

在步驟30中，本發(fā)明的制作方法用一噴嘴220將第二漿料200擠出至一酸性溶液230中以形成紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維300。另外，在將第二漿料200擠出至酸性溶液230中時，可同時形成復(fù)數(shù)條紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維300，不限于只形成一條紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維300。請參考圖3。圖3是本發(fā)明紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維的示意圖。如圖3所示，紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維300中包含一高分子基質(zhì)310，第一紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料110，第二紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料120，以及第三紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料130。其中，第一至第三紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料110、120、130包含的微粒112、122、132分散在高分子基質(zhì)310中。高分子基質(zhì)310是上述高分子液體210經(jīng)由濕式紡絲方式所形成，且高分子基質(zhì)310為絲狀。

在上述實施例中，本發(fā)明的紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維300是利用濕式紡絲方式所形成，但在本發(fā)明其他實施例中，紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維也可將纖維黏液或再生纖維黏液改質(zhì)后經(jīng)由干式紡絲方法形成。

第一紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料110的氧化鎢微粒是由化學(xué)式WyOz表示，W是鎢，O是氧，2.2 < z/y < 3。而第一紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料110中的復(fù)合氧化鎢微粒是由化學(xué)式MxWyOz表示，M是H、He、堿金屬、堿土金屬、稀土類元素、Cs、Mg、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Bi、I中選出一種以上的元素，W是鎢，O是氧，0.001 < x/y < 1，2.2 < z/y < 3。

在本發(fā)明紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維300的制作方法中，第三紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料130可選擇性地被添加，換句話說，本發(fā)明紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維300不一定要包含第三紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料130。相似地，分散劑亦可選擇性地被添加。第一紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料110在紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維300中的重量百分比介于0.1%和1%之間，第二紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料120在紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維300中的重量百分比介于0.1%和5%之間，而第三紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料130在紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維300中的重量百分比介于0.1%和1%之間。另外，分散劑在紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維300中的重量百分比介于0.1%和5%之間。依據(jù)上述配置，由于氧化鎢微粒及/或復(fù)合氧化鎢微粒的太陽光吸收波長范圍是介于900納米到1700納米之間，而摻銻二氧化錫微粒及被摻銻二氧化錫包覆的二氧化鈦微粒的太陽光吸收波長范圍是介于1700納米到2300納米之間，因此本發(fā)明紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維300相較于現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)熱纖維具有較大的太陽光吸收波長范圍(介于900納米到2300納米之間)，進(jìn)而使得本發(fā)明紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維300可以具有較佳的發(fā)熱效果。

舉例來說，請參考表1。表1中的溫差是本發(fā)明以175瓦的紅外線燈源在距離紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維30公分處照射10分鐘前后，不同成分比例所形成的紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維的測量結(jié)果。在比較例1中，紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維包含重量百分比為1%的第三紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料130，此紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維在紅外線燈源照射10分鐘后溫度增加28.5℃。在比較例2中，紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維包含重量百分比為1%的第一紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料110，此紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維在紅外線燈源照射10分鐘后溫度增加27.6℃。在本發(fā)明實施例1中，紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維包含重量百分比為1%的第一紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料110以及重量百分比為0.5%的第二紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料120，此紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維在紅外線燈源照射10分鐘后溫度增加28.8℃。在本發(fā)明實施例2中，紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維包含重量百分比為1%的第一紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料110、重量百分比為0.5%的第二紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料120以及重量百分比為0.1%的第三紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料130，此紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維在紅外線燈源照射10分鐘后溫度增加29.9℃。在本發(fā)明實施例3中，紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維包含重量百分比為0.5%的第一紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料110、重量百分比為0.5%的第二紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料120以及重量百分比為0.5%的第三紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料130，此紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維在紅外線燈源照射10分鐘后溫度增加30.9℃。

表1

由表1的測量結(jié)果可知，本發(fā)明實施例1到3的紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維相較于已知添加摻銻二氧化錫的纖維(比較例1)在照射后的升溫效果有提升。另外，由于本發(fā)明實施例1的紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維相較于比較例2的紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維額外添加復(fù)數(shù)個被摻銻二氧化錫包覆的二氧化鈦微粒122，使得本發(fā)明實施例1的紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維較比較例2的紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維具有較大的太陽光吸收波長范圍，而導(dǎo)致本發(fā)明實施例1的紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維相較于比較例2的紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維在照射前后的溫差多了約1.2度。在本發(fā)明實施例2的紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維中，相較于本發(fā)明實施例1的紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維又添加了復(fù)數(shù)個摻銻二氧化錫微粒132，使得本發(fā)明實施例2的紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維相較于實施例1的紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維在照射前后的溫差多了約1.1度。本發(fā)明實施例3的紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維相較于實施例2的紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維在照射前后的溫差多了約1度。因此，相較于本發(fā)明的實施例2的紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維，本發(fā)明實施例3的紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維的成分比例在紅外線燈源照射后有較佳的升溫效果。

另外，在表1中，比較例1和2的紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維的白度介于69到70之間，而本發(fā)明實施例1到3的紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維的白度介于76到78之間。因此，本發(fā)明紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維里添加的被摻銻二氧化錫包覆的二氧化鈦微粒132，可增加紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維的白度。

請參考表2，表2是比較在紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維中添加不同微粒對于紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維的白度及伸度的影響。表2中的純纖維是沒有添加任何微粒的纖維，經(jīng)測量所得的白度是80而伸度是20%。比較例3的紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維是包含重量百分比為1%的第一紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料、重量百分比為0.1%的第三紅外線光熱轉(zhuǎn)換材料、以及重量百分比為20%的二氧化鈦微粒，經(jīng)測量所得的白度是77而伸度是4%。本發(fā)明實施例1的紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維經(jīng)測量所得的白度是78而伸度是13%。

表2

由表2的結(jié)果可知。比較例3的紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維雖然和本發(fā)明實施例1的紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維的白度接近，但伸度卻降低很多。因此，相較于添加二氧化鈦微粒和摻銻二氧化錫微粒的紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維，本發(fā)明紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維里添加的被摻銻二氧化錫包覆的二氧化鈦微粒132，不僅可維持白度，亦可具有足夠的伸度。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維中除了氧化鎢微粒及/或復(fù)合氧化鎢微粒外，也添加被摻銻二氧化錫包覆的二氧化鈦微粒，因此本發(fā)明紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維的太陽光吸收波長范圍增加，使紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維的發(fā)熱效果提升。另外，若在上述紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維中額外添加摻銻二氧化錫微粒，可進(jìn)一步提升本發(fā)明紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維的發(fā)熱效果，改善已知發(fā)熱纖維發(fā)熱效果不佳的問題。再者，在本發(fā)明紅外線光熱轉(zhuǎn)換纖維中添加的被摻銻二氧化錫包覆的二氧化鈦微?？稍黾蛹t外線光熱轉(zhuǎn)換纖維的白度，改善已知發(fā)熱纖維白度不佳的缺點。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非用以限定本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，其它運用本發(fā)明專利精神所作的等效變化等，均應(yīng)同理屬于本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。