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吸收近紅外線的纖維以及使用該纖維的纖維制品的制作方法

文檔序號(hào):1735422閱讀:710來(lái)源:國(guó)知局
專(zhuān)利名稱(chēng):吸收近紅外線的纖維以及使用該纖維的纖維制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及含有吸收來(lái)自太陽(yáng)光等的紅外線的材料的纖維、以及該纖維加工而制得的高保溫性的纖維制品。
背景技術(shù)
提高了保溫效果的防寒衣料或室內(nèi)裝飾、文體用品經(jīng)種種考查已實(shí)用化。提高該保溫效果的方法大致有2種方法。第一種方法是例如控制前述防寒衣料中編織的結(jié)構(gòu),或者將使用的纖維制成中空或多孔等,物理性地增加該防寒衣料中的空氣層,減少人體產(chǎn)生的熱的放散性而維持保溫性的方法。第二種方法是,例如采用對(duì)前述防寒衣料中衣料整體或構(gòu)成該防寒衣料的纖維實(shí)施化學(xué)性、物理性的加工,把人體產(chǎn)生的熱再輻射給人體,把該防寒衣料接受的一部分陽(yáng)光變換成熱等積極的方法儲(chǔ)存熱,提高保溫性的方法。
作為上述的第一種方法,可采用增加衣料中的空氣層,增大坯布厚度,將網(wǎng)孔制成微細(xì),或加深顏色之類(lèi)的方法。例如,毛衣等冬季使用的衣物就是如此。另外,例如在面向冬季運(yùn)動(dòng)的衣料所經(jīng)常使用的衣料中,可在面布(表地)和里布(裏地)之間加入中棉,利用該中棉的空氣層厚度維持保溫性。然而,加入中棉后,衣料重而體積大,故用于要求方便運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題,近年開(kāi)始采用作為上述第二種方法的積極地有效利用內(nèi)部產(chǎn)生的熱或來(lái)自外部的熱的方法。
作為實(shí)施該第二種方法的一種方法,已知在衣料的里布等上蒸鍍鋁或鈦等金屬,通過(guò)利用該金屬蒸鍍面反射體內(nèi)放出的放射熱,積極地防止熱擴(kuò)散的方法。然而要采用這些方法在衣料上蒸鍍加工金屬不僅需要相當(dāng)高的費(fèi)用,而且由于產(chǎn)生蒸鍍不均等,而使合格率變差,結(jié)果造成制品本身的價(jià)格升高。
另外,作為實(shí)施該第二種方法的其他方法,提出了如下方法,把氧化鋁類(lèi)、氧化鋯類(lèi)、氧化鎂類(lèi)等陶瓷粒子混煉在纖維中,利用這些的無(wú)機(jī)微粒所具有的遠(yuǎn)紅線放射效果或把光變換成熱的效果,即積極地吸收外部能量的方法。
例如,專(zhuān)利文獻(xiàn)1記載了如下技術(shù)制備至少含有1種導(dǎo)熱率0.3kcal/m2·秒·℃以上的金屬、金屬離子的具有熱線放射特性的二氧化硅或硫酸鋇等的無(wú)機(jī)微粒,制造含有該無(wú)機(jī)微粒的1種或2種以上的熱線放射性纖維,并使用該纖維提高保溫性。
專(zhuān)利文獻(xiàn)2記載了使纖維中含有相對(duì)于該纖維重量為0.1~20重量%的具有吸收光轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬哪芰瓦h(yuǎn)紅外線放射能力的陶瓷微粒和氧化鋁微粒,使該纖維發(fā)揮優(yōu)異的保溫性。
專(zhuān)利文獻(xiàn)3提出了使含有由氨基化合物構(gòu)成的紅外線吸收劑、根據(jù)需要使用的紫外線吸收劑及各種穩(wěn)定劑的粘合劑樹(shù)脂分散、粘合而成的紅外線吸收加工纖維制品。
專(zhuān)利文獻(xiàn)4提出了以下近紅外線吸收加工方法通過(guò)將選自直接染料、反應(yīng)染料、萘酚染料、還原染料中的具有近紅外線區(qū)域的吸收比黑色染料大的特性的染料與其他的染料組合進(jìn)行染色,制得吸收近紅外線(在波長(zhǎng)750~1500nm的近紅外線的范圍內(nèi),坯布的分光反射率是65%以下)的纖維素類(lèi)纖維結(jié)構(gòu)物。
專(zhuān)利文獻(xiàn)5中,本發(fā)明者們提出了以下的纖維以及由該纖維加工而得到的纖維制品所述纖維選擇六硼化物作為不僅可見(jiàn)光的透過(guò)率高且反射率低,而且近紅外區(qū)域光的透過(guò)率低且反射率高的材料,并含有該六硼化物微粒作為熱線吸收成分。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1特開(kāi)平11-279830號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2特開(kāi)平5-239716號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3特開(kāi)平8-3870號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)4特開(kāi)平9-291463號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)5特愿2003-174548號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容發(fā)明要解決的課題制備含金屬等并具有熱線放射特性的二氧化硅等的無(wú)機(jī)微粒,并制造含有該無(wú)機(jī)微粒的熱線放射性纖維時(shí),由于該無(wú)機(jī)微粒相對(duì)于纖維的添加量增多,因此,纖維的比重增大故存在衣服變重,或熔融紡絲中均勻分散極困難等問(wèn)題。另外,還熟知以下技術(shù)采用粘合或蒸鍍加工等使鋁或鈦等金屬粉末附著在纖維上,保持輻射反射效果并提高保溫性。然而,存在以下各種問(wèn)題采用粘合或蒸鍍加工導(dǎo)致的纖維顏色變化很大而用途受到限制,或成本隨蒸鍍加工而升高、蒸鍍加工前的準(zhǔn)備工序中布帛由于微妙的處理導(dǎo)致產(chǎn)生蒸鍍斑,或因洗滌或者穿著時(shí)的摩擦造成蒸鍍金屬的脫落而導(dǎo)致保溫性能降低等。
在纖維中含有陶瓷微粒和氧化鋁微粒的方法中,由于使用的紅外線吸收劑為有機(jī)材料或黑色染料等,故存在由于熱或濕度而引起的老化顯著,耐氣候性差的問(wèn)題。此外,由于通過(guò)添加上述材料而著色成深色,因此存在不能在淡色制品中使用,而使可使用的領(lǐng)域受到限制的缺點(diǎn)。
含有六硼化物微粒的纖維的情況,要制成具有保溫性的實(shí)用的纖維制品,需要更高的熱線吸收特性,即使是該纖維,也有改善熱線吸收特性的余地。
本發(fā)明是為了解決這些課題而完成的,其目的在于提供表面或內(nèi)部含有以下近紅外線吸收材料,成本低并具有保溫性的纖維以及使用該纖維的纖維制品,所述近紅外線吸收材料的耐氣候性優(yōu)良,而且以少的添加量就可以高效率地吸收來(lái)自太陽(yáng)光等的熱線,且透明性優(yōu)異,故不會(huì)破壞纖維制品外觀設(shè)計(jì)性。
解決課題的方法本發(fā)明者們潛心研究的結(jié)果,想到了以下方法使鎢氧化物和/或復(fù)合鎢氧化物微?;?,使其粒子直徑變?yōu)?~800nm,進(jìn)一步增加該微粒中的自由電子量,制成熱線吸收成分微粒。而且發(fā)現(xiàn),使該熱線吸收成分微粒分散在適宜的介質(zhì)中,使纖維的表面和/或內(nèi)部含有該分散物的纖維,與采用濺射法、蒸鍍法、離子鍍法及化學(xué)氣相法(CVD法)等真空成膜法等的干式法制造的纖維、或采用噴霧法制造的纖維相比較,即使不使用光的干涉效果也可以更加高效率地吸收太陽(yáng)光線,尤其是近紅外線區(qū)域的光,同時(shí)使可見(jiàn)光區(qū)域的光透過(guò),從而完成了本發(fā)明。
即,本發(fā)明所述的第1方法是一種吸收近紅外線的纖維,該纖維的表面和/或內(nèi)部含有鎢氧化物微粒和/或復(fù)合鎢氧化物微粒,其中,
該微粒的含量相對(duì)于該纖維的固體成分為0.001重量%~80重量%。
第2方法是第1方法所述的吸收近紅外線的纖維,其中,前述鎢氧化物微粒和/或復(fù)合鎢氧化物微粒的粒子直徑是1~800nm。
第3方法是第1方法所述的吸收近紅外線的纖維,其中,前述鎢氧化物微粒是用通式WOx(式中,W是鎢,O是氧,2.45≤x≤2.999)表示的鎢氧化物微粒。
第4方法是第1方法所述的吸收近紅外線的纖維,其中,前述復(fù)合鎢氧化物微粒是用通式MYWOZ(式中,M元素是選自H、He、堿金屬、堿土金屬、稀土元素、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中的1種以上的元素,W是鎢,O是氧,0.001≤Y≤1.0,2.2≤Z≤3.0)表示,且具有六方晶的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的復(fù)合鎢氧化物微粒。
第5方法是第4方法所述的吸收近紅外線的纖維,其中,前述M元素是選自Cs、Pb、K、Tl、In、Ba、Li、Ca、Sr、Fe、Sn中的1種以上的元素。
第6方法是一種吸收近紅外線的纖維,該纖維是使第1方法所述的吸收近紅外線的纖維的表面和/或內(nèi)部再含有遠(yuǎn)紅外線放射物質(zhì)微粒的纖維,該微粒的含量相對(duì)于該纖維的固體成分是0.001重量%~80重量%。
第7方法是第1方法所述的吸收近紅外線的纖維,其中,前述纖維是選自合成纖維、半合成纖維、天然纖維、再生纖維、無(wú)機(jī)纖維、或這些纖維的混紡、合絲、混纖而形成的混合絲中的任何一種纖維。
第8方法是第7方法所述吸收近紅外線的纖維,其中,前述合成纖維是選自聚氨酯纖維、聚酰胺類(lèi)纖維、丙烯腈類(lèi)纖維(アクリル系繊維)、聚酯類(lèi)纖維、聚烯烴類(lèi)纖維、聚乙烯醇類(lèi)纖維、聚偏氯乙烯類(lèi)纖維、聚氯乙烯類(lèi)纖維、聚醚酯類(lèi)纖維中的任何一種合成纖維。
第9方法是第7方法所述的吸收近紅外線的纖維,其中,前述半合成纖維是選自纖維素類(lèi)纖維、蛋白質(zhì)類(lèi)纖維、氯化橡膠、鹽酸橡膠中的任何一種半合成纖維。
第10方法是第7方法所述的吸收近紅外線的纖維,其中,前述天然纖維是選自植物纖維、動(dòng)物纖維、礦物纖維中的任何一種天然纖維。
第11方法是第7方法所述的吸收近紅外線的纖維,其中,前述再生纖維是選自纖維素類(lèi)纖維、蛋白質(zhì)類(lèi)纖維、海藻纖維、橡膠纖維、甲殼質(zhì)纖維、甘露聚糖纖維中的任何一種再生纖維。
第12方法是第7方法所述的吸收近紅外線的纖維,其中,前述無(wú)機(jī)纖維是選自金屬纖維、碳纖維、硅酸鹽纖維中的任何一種無(wú)機(jī)纖維。
第13方法是第1方法所述的吸收近紅外線的纖維,其中,前述鎢氧化物微粒和/或復(fù)合鎢氧化物微粒的表面被含有選自硅、鋯、鈦、鋁中的任何一種以上的元素的化合物包覆。
第14方法是第13方法所述的吸收近紅外線的纖維,其中,前述化合物是氧化物。
第15方法是一種纖維制品,其由第1~第14的任何一種方案所述的吸收近紅外線的纖維加工而成。
發(fā)明效果第1~第14方法涉及的吸收近紅外線的纖維,是含有鎢氧化物微粒和/或復(fù)合鎢氧化物微粒作為熱線吸收成分的纖維,以少量的上述微粒就可以高效率地吸收來(lái)自太陽(yáng)光等的熱線,成為有保溫性的纖維,并且具有耐候性優(yōu)異,低成本,透明性優(yōu)異,不破壞纖維制品外觀設(shè)計(jì)性的性質(zhì)。
第15方法涉及的纖維制品,由于其優(yōu)異的熱線吸收特性,故可以在需要保溫性的防寒用衣料、運(yùn)動(dòng)用衣料、長(zhǎng)統(tǒng)襪、簾布等的纖維制品或其他產(chǎn)業(yè)用纖維材料等各種的用途中使用。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及的吸收近紅外線的纖維通過(guò)使各種纖維均勻地含有作為具有熱線吸收功能的微粒的鎢氧化物微粒和/或復(fù)合鎢氧化物微粒而制得。因此,首先對(duì)作為具有熱線吸收功能的微粒的鎢氧化物微粒和復(fù)合鎢氧化物微粒進(jìn)行說(shuō)明。
本發(fā)明適用的具有熱線吸收功能的微粒,是用通式WOX(式中,W是鎢,O是氧,2.45≤X≤2.999)表示的鎢氧化物微粒,和/或,通式MYWOZ(式中,M是選自H、He、堿金屬、堿土金屬、稀土元素、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中的1種以上的元素,W是鎢,O是氧,0.001≤Y≤1.0,2.2≤Z≤3.0)表示,并且具有六方晶的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的復(fù)合鎢氧化物微粒。上述鎢氧化物的微?;驈?fù)合鎢氧化物的微粒,在使用于各種纖維時(shí),有效地作為熱線吸收成分發(fā)揮作用。
作為上述通式WOX(2.45≤x≤2.999)表示的鎢氧化物微粒,例如,可舉出,W18O49、W20O58、W4O11等。X的值是2.45以上時(shí),可以在該熱線吸收材料中完全避免出現(xiàn)目的外的WO2的結(jié)晶相,同時(shí)可得到材料的化學(xué)穩(wěn)定性。而X的值是2.999以下時(shí),生成充分量的自由電子而成為效率高的熱線吸收材料。并且,X的范圍為2.45≤x≤2.95這樣的WOx化合物含在所謂的稱(chēng)作馬格涅利相(マグネリ相)的化合物中。
作為上述用通式MYWOZ表示,且具有六方晶的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的復(fù)合鎢氧化物微粒,例如,可舉出,含選自Cs、Pb、K、Tl、In、Ba、Li、Ca、Sr、Fe、Sn各元素中的1種以上的元素作為優(yōu)選的M元素的復(fù)合鎢氧化物微粒。
添加的M元素的添加量Y優(yōu)選0.001~1.0、更優(yōu)選0.33左右。這是因?yàn)?,在理論上由六方晶的結(jié)晶結(jié)構(gòu)計(jì)算出的Y的值是0.33,該值左右的添加量可得到優(yōu)異的光學(xué)特性。作為典型的例子,可舉出Cs0.33WO3、Rb0.33WO3、K0.33WO3、Ba0.33WO3等,但只要是Y、Z在上述的范圍則可以得到有用的熱線吸收特性。
上述微粒的粒徑不會(huì)在紡絲、拉伸等的纖維化工序時(shí)產(chǎn)生問(wèn)題是非常重要的,故平均粒徑優(yōu)選5μm以下,更優(yōu)選3μm以下。平均粒徑是5μm以下時(shí),可避免紡絲工序中堵塞過(guò)濾器網(wǎng)孔或斷絲等的可紡性降低。另外,例如即使是可以進(jìn)行紡絲,但由于有時(shí)在拉伸工序中產(chǎn)生斷絲等的問(wèn)題,并且有時(shí)粒子在紡絲原料中難以均勻地混合、分散時(shí),從該觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選平均粒徑是5μm以下。
另外,如果考慮含有該熱線吸收材料的衣料等纖維材料的染色性等的外觀設(shè)計(jì)性,則該熱線吸收材料必須在保持透明性發(fā)狀態(tài)下進(jìn)行近紅外線的高效吸收。含有本發(fā)明涉及的鎢氧化物微粒和/或復(fù)合鎢氧化物微粒的熱線吸收成分由于極大地吸收近紅外線域,特別是波長(zhǎng)900~2200nm附近的光,因此,多數(shù)情況下,其透過(guò)色調(diào)為藍(lán)色系至綠色系。因此,如果該微粒的粒徑小于800nm則可確保透明性,但在重視該透明性時(shí),優(yōu)選粒子徑為200nm以下,更優(yōu)選為100nm以下。而粒徑為1nm以上時(shí),容易在工業(yè)上制造。
另外,由于鎢氧化物微粒和復(fù)合鎢氧化物微粒每單位重量的熱線吸收能力非常高,故與ITO或ATO相比,以1/4~1/10左右的使用量便發(fā)揮其效果。具體地,優(yōu)選纖維的表面和/或內(nèi)部所含有的鎢氧化物微粒和/或復(fù)合鎢氧化物微粒的含量在0.001重量%~80重量%之間使用。此外,在考慮添加微粒后的纖維的重量或原料成本時(shí),優(yōu)選在0.005重量%~50重量%之間進(jìn)行選擇。如果是0.001重量%以上的使用量,即使坯布薄也可獲得充分的熱線吸收效果,80重量%以下時(shí),可避免紡絲工序中堵塞過(guò)濾器網(wǎng)孔或斷絲等造成的可紡性降低,更加優(yōu)選50重量%以下。另外,由于微粒的添加量少就可以解決問(wèn)題,故不破壞纖維的物性。
此外,除了本發(fā)明所述的熱線吸收材料外,還可以在纖維的表面和/或內(nèi)部含有具有放射遠(yuǎn)紅外線能力的微粒。例如,可舉出ZrO2、SiO2、TiO2、Al2O3、MnO2、MgO、Fe2O3、CuO等金屬氧化物,ZrC、SiC、TiC等碳化物,ZrN、Si3N4、AlN等氮化物等。
作為本發(fā)明涉及的熱線吸收材料的鎢氧化物微粒和/或復(fù)合鎢氧化物微粒,具有吸收波長(zhǎng)為0.3~3μm的太陽(yáng)光能量的性質(zhì),尤其是選擇性吸收波長(zhǎng)為0.9~2.2μm左右的近紅外線區(qū)域,轉(zhuǎn)換成熱,或進(jìn)行再輻射。另外,放射遠(yuǎn)紅外線的微粒,具有如下能力接受作為熱線吸收材料的鎢氧化物微粒和/或復(fù)合鎢氧化物微粒所吸收的能量,把該能量轉(zhuǎn)換成中·遠(yuǎn)紅外線波長(zhǎng)的熱能,并進(jìn)行放射。例如,ZrO2微粒把該能量轉(zhuǎn)換成波長(zhǎng)2~20μm的熱能,進(jìn)行放射。因此,具有放射該遠(yuǎn)紅外線能力的微粒,通過(guò)鎢氧化物微粒和/或復(fù)合鎢氧化物微粒與放射遠(yuǎn)紅外線的微粒在纖維內(nèi)或表面共存,熱線吸收材料所吸收的太陽(yáng)光能量在纖維內(nèi)部·表面高效地消耗,實(shí)現(xiàn)更有效的保溫。
另外,放射遠(yuǎn)紅外線的微粒在纖維表面和/或內(nèi)部中的含量?jī)?yōu)選是0.001重量%~80重量%之間。如果是0.001重量%以上的使用量,即使坯布薄也可得到充分的熱能放射效果,80重量%以下時(shí),可避免紡絲工序中因過(guò)濾器網(wǎng)孔的堵塞或斷絲等降低可紡性。
本發(fā)明使用的纖維,可根據(jù)用途選擇各種纖維,可以使用合成纖維、半合成纖維、天然纖維、再生纖維、無(wú)機(jī)纖維、或這些纖維的混紡、合絲、混纖等得到的混合絲中的任何一種。此外,若考慮采用簡(jiǎn)便的方法使纖維內(nèi)含有無(wú)機(jī)微?;虮爻掷m(xù)性,優(yōu)選合成纖維。
本發(fā)明使用的合成纖維沒(méi)有特殊限定,例如,可舉出聚氨酯纖維、聚酰胺類(lèi)纖維、丙烯腈類(lèi)纖維、聚酯類(lèi)纖維、聚烯烴類(lèi)纖維、聚乙烯醇類(lèi)纖維、聚偏氯乙烯類(lèi)纖維、聚氯乙烯類(lèi)纖維、聚醚酯類(lèi)纖維等。
例如,作為聚酰胺類(lèi)纖維,可舉出尼龍、尼龍6、尼龍66、尼龍11、尼龍610、尼龍612、芳香族尼龍、芳香族聚酰胺等。
另外,例如,作為丙烯腈類(lèi)纖維,可舉出聚丙烯腈、丙烯腈-氯乙烯共聚物、改性聚丙烯腈等。
另外,作為聚酯類(lèi)纖維,例如,可舉出,聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸1,3-丙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等。
另外,作為聚烯烴類(lèi)纖維,例如,可舉出,聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。
另外,作為聚乙烯醇纖維,例如,可舉出,維尼綸等。
另外,作為聚偏氯乙烯類(lèi)纖維,例如可舉出聚偏氯乙烯纖維等。
另外,作為聚氯乙烯類(lèi)纖維,例如可舉出聚氯乙烯等。
另外,作為聚醚酯類(lèi)纖維,例如可舉出萊克塞(レクセ)、薩克塞斯(サクセス)等。
本發(fā)明使用的纖維是半合成纖維時(shí),例如可舉出纖維素類(lèi)纖維、蛋白質(zhì)類(lèi)纖維、氯化橡膠、鹽酸橡膠等。
另外,作為纖維素類(lèi)纖維,例如可舉出乙酸酯、三乙酸酯、氧化乙酸酯等。
另外,作為蛋白質(zhì)纖維,例如可舉出普羅米克斯(プロミツクス)等。
本發(fā)明使用的纖維是天然纖維時(shí),例如可舉出植物纖維、動(dòng)物纖維、礦物纖維等。
另外,作為植物纖維,例如可舉出棉、木棉、亞麻、大麻、黃麻、馬尼拉麻、劍麻、新西蘭麻、羅布麻、椰子、燈心草、麥桿等。
另外,作為動(dòng)物纖維,例如可舉出羊毛、山羊毛、安哥拉山羊毛、開(kāi)士米、阿爾帕卡、馬海毛(アンゴラ)、駝毛、駱馬絨等羊毛、蠶絲、羽絨、羽毛等。
另外,作為礦物纖維,例如可舉出石棉(石綿)、石棉(アスベスト)等。
本發(fā)明使用的纖維是再生纖維時(shí),例如,可舉出,纖維素類(lèi)纖維、蛋白質(zhì)類(lèi)纖維、海藻纖維、橡膠纖維、甲殼質(zhì)纖維、甘露聚糖纖維等。
另外,作為纖維素類(lèi)纖維,例如可舉出人造絲、粘膠人造絲、銅銨纖維、高濕模量粘膠纖維(ポリノジツク)、銅銨人造絲等。
另外,作為蛋白質(zhì)類(lèi)纖維,例如可舉出酪蛋白纖維、落花生蛋白纖維、玉米蛋白質(zhì)纖維、大豆蛋白質(zhì)纖維、再生絹絲等。
本發(fā)明使用的纖維是無(wú)機(jī)纖維時(shí),例如可舉出金屬纖維、碳纖維、硅酸鹽纖維等。
另外,作為金屬纖維,例如可舉出金屬纖維、金絲、銀絲、耐熱合金纖維等。
另外,作為硅酸鹽纖維,例如可舉出玻璃纖維、礦渣纖維、巖石纖維等。
本發(fā)明所述的纖維的截面形狀沒(méi)有特殊限定,例如可舉出圓形、三角形、中空狀、扁平狀、Y型、星型、芯殼型等。纖維表面和/或內(nèi)部含有的微??沙史N種的形狀,例如芯殼型的情況下,可在纖維的芯部含有微粒,也可以在殼部含有微粒。另外,本發(fā)明的纖維的形狀可以是長(zhǎng)絲(長(zhǎng)纖維)、也可以是短絲(短纖維)。
此外,在不破壞該纖維性能的范圍內(nèi),根據(jù)需要使本發(fā)明所述的纖維含有抗氧劑、阻燃劑、除臭劑、防蟲(chóng)劑、抗菌劑、紫外線吸收劑等使用。
使本發(fā)明涉及的纖維的表面和/或內(nèi)部均勻地含有無(wú)機(jī)微粒的方法沒(méi)有特殊限定。例如可舉出如下方法(1)向合成纖維的原料聚合物中直接混合前述無(wú)機(jī)微粒進(jìn)行紡絲的方法、(2)預(yù)先制造在原料聚合物的一部分中高濃度地含有前述無(wú)機(jī)微粒的母料,紡絲時(shí)將該母料稀釋調(diào)節(jié)成規(guī)定的濃度后進(jìn)行紡絲的方法、(3)將前述無(wú)機(jī)微粒預(yù)先均勻地分散在原料單體或低聚物溶液中,使用該分散溶液合成所希望的原料聚合物,與此同時(shí)使該無(wú)機(jī)微粒均勻地分散在原料聚合物中后進(jìn)行紡絲的方法、(4)使用粘合劑使前述無(wú)機(jī)微粒粘附在預(yù)先紡絲得到的纖維表面上的方法等。
這里,對(duì)(2)中說(shuō)明的制造母料,并紡絲時(shí)將該母料稀釋調(diào)節(jié)后進(jìn)行紡絲的優(yōu)選例再詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。
上述母料的制造方法沒(méi)有特殊限定,例如,通過(guò)使用帶式混合機(jī)(リボブレンダ一)、轉(zhuǎn)鼓、諾塔混合機(jī)、亨舍爾混合機(jī)、超高速混合機(jī)(ス一パ一ミキサ一)、行星式混合機(jī)等混合機(jī),以及班伯里混煉機(jī)、捏合機(jī)、輥、捏合混煉機(jī)、單螺桿擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)等混煉機(jī),將鎢氧化物微粒和/或復(fù)合鎢氧化物微粒分散液,和熱塑性樹(shù)脂的粉粒體或顆粒,以及根據(jù)需要加的其他的添加劑邊除去溶劑邊均勻地進(jìn)行熔融混合,可以形成微粒均勻地分散在熱塑性樹(shù)脂中的混合物而制造母料。
此外,制備鎢氧化物微粒和/或復(fù)合鎢氧化物微粒分散液后,采用公知的方法除去該分散液的溶劑,將得到的粉末和熱塑性樹(shù)脂的粉粒體或顆粒及根據(jù)需要加的其他的添加劑均勻地熔融混合,也可以制造該微粒均勻分散在熱塑性樹(shù)脂中的混合物。此外,也可以采用直接向熱塑性樹(shù)脂中添加鎢氧化物微粒和/或復(fù)合鎢氧化物微粒的粉末,均勻地進(jìn)行熔融混合的方法。
通過(guò)使用排氣式單螺桿或雙螺桿擠出機(jī),將上述方法制得的鎢氧化物微粒和/或復(fù)合鎢氧化物微粒和熱塑性樹(shù)脂的混合物進(jìn)行混煉。加工成顆粒狀,可制得含有熱線吸收成分的母料。
這里,對(duì)在上述的本發(fā)明中使用的纖維中均勻地含有無(wú)機(jī)微粒的(1)~(4)的方法,具體地舉例進(jìn)行說(shuō)明。
(1)的方法例如,使用聚酯纖維作為纖維時(shí),向作為熱塑性樹(shù)脂的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹(shù)脂顆粒中添加鎢氧化物微粒和/或復(fù)合鎢氧化物微粒分散液,使用混合機(jī)均勻地混合后除去溶劑。使用雙螺桿擠出機(jī)將該除去溶劑的混合物進(jìn)行熔融混煉,制得含有鎢氧化物微粒和/或復(fù)合鎢氧化物微粒的母料。把該含有鎢氧化物微粒和/或復(fù)合鎢氧化微粒的母料和目的量的不添加微粒的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯構(gòu)成的母料在樹(shù)脂的熔融溫度附近熔融混合,按照通常方法進(jìn)行紡絲。
(2)的方法除了使用預(yù)先制備的含有鎢氧化物微粒和/或復(fù)合鎢氧化物微粒的母料以外,與(1)同樣地,把含有鎢氧化物微粒和/或復(fù)合鎢氧化物微粒的母料,和目的量的不添加微粒的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯構(gòu)成的母料在樹(shù)脂的熔融溫度附近熔融混合,按照通常方法進(jìn)行紡絲。
(3)的方法例如使用聚氨酯纖維作為纖維時(shí),使含有鎢氧化物微粒和/或復(fù)合鎢氧化物微粒的高分子二醇及有機(jī)二異氰酸酯在雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)反應(yīng),合成異氰酸酯基末端預(yù)聚物后,再與擴(kuò)鏈劑反應(yīng)制造聚氨酯溶液(原料聚合物)。按照通常方法將該聚氨酯溶液進(jìn)行紡絲。
(4)的方法例如,為了在天然纖維的表面附著無(wú)機(jī)微粒,首先制備鎢氧化物微粒和/或復(fù)合鎢氧化物微粒和選自丙烯酸、環(huán)氧、聚氨酯、聚酯中的至少1種的粘合劑樹(shù)脂以及水等的溶劑混合得到的處理液。然后將該天然纖維浸漬在制備的處理液中,或通過(guò)浸染(パデイング)、印刷或噴霧等使該天然纖維含浸制備的處理液,并進(jìn)行干燥,由此可將鎢氧化物微粒和/或復(fù)合鎢氧化物微粒附著在該天然纖維上。而且,該(4)的方法除了上述的天然纖維以外,也可以使用半合成纖維、再生纖維、無(wú)機(jī)纖維、或這些纖維的混紡、合絲、混纖等中的任何一種纖維。
另外,實(shí)施上述的(1)~(4)的方法時(shí),上述鎢氧化物微粒和/或復(fù)合鎢氧化物微粒、遠(yuǎn)紅外線放射物質(zhì)的微粒這些無(wú)機(jī)微粒的分散方法只要是能使無(wú)機(jī)微粒均勻地分散在液體中的方法即可,可以是任何方法,例如可以采用介質(zhì)攪拌磨、球磨機(jī)、砂磨機(jī)、超聲波分散等的方法。
另外,上述無(wú)機(jī)微粒的分散介質(zhì)沒(méi)有特殊限定,可根據(jù)混合的纖維選擇,例如可使用醇、醚、酯、酮、芳香族化合物等一般的各種有機(jī)溶劑或水。
此外,使上述無(wú)機(jī)微粒附著、混合在該纖維或作為纖維原料的聚合物中時(shí),可直接將無(wú)機(jī)微粒的分散液混合在纖維或作為纖維原料的聚合物中。還可以根據(jù)需要在無(wú)機(jī)微粒的分散液中添加酸或堿調(diào)節(jié)pH,為了進(jìn)一步提高微粒的分散穩(wěn)定性,優(yōu)選添加各種的表面活性劑,偶合劑等。
此外,為了提高上述無(wú)機(jī)微粒的耐氣候性,優(yōu)選使用含有選自硅、鋯、鈦、鋁中的1種以上元素的化合物包覆鎢氧化物微粒和/或復(fù)合鎢氧化物微粒的表面。這些化合物基本上透明,不會(huì)由于添加這些化合物而使上述無(wú)機(jī)微粒的可見(jiàn)光透過(guò)率降低,故不會(huì)破壞纖維的外觀設(shè)計(jì)性。另外,這些化合物優(yōu)選是氧化物。這是因?yàn)?,這些化合物的氧化物由于遠(yuǎn)紅外線放射能力高,故對(duì)于保溫效果也是有效的。
如以上說(shuō)明,本發(fā)明涉及的吸收近紅外線的纖維,由于在纖維中均勻地含有作為熱線吸收成分的鎢氧化物微粒和/或復(fù)合鎢氧化物微粒,還在纖維中均勻地含有放射遠(yuǎn)紅外線的微粒,故含有少量上述微粒就可以高效地吸收來(lái)自太陽(yáng)光等的熱線,即使無(wú)機(jī)微粒的添加量少也可提供保溫性優(yōu)異的纖維。另外,由于耐候性良好,透明性優(yōu)異,成本低,無(wú)機(jī)微粒的添加量少,故不會(huì)破壞纖維制品的外觀設(shè)計(jì)性,并可以避免損害強(qiáng)度或伸長(zhǎng)率等的纖維的基本物性。結(jié)果,本發(fā)明涉及的纖維可在需要保溫性的防寒用衣料、運(yùn)動(dòng)用衣料、長(zhǎng)統(tǒng)襪、簾布等的纖維材料或其他產(chǎn)業(yè)用纖維材料等各種的用途中使用。
這里,作為鎢氧化物微粒與復(fù)合鎢氧化物微粒制造方法的例子,對(duì)用通式WOX表示的鎢氧化物微粒、用通式MYWOZ表示的復(fù)合鎢氧化物微粒的制造方法的例子進(jìn)行說(shuō)明。
上述鎢氧化物微粒和/或復(fù)合鎢氧化物微粒通過(guò)以下方法得到,即,稱(chēng)取規(guī)定量的作為該氧化物微粒的初始原料的鎢化合物進(jìn)行混合后,在非活性氣體氛圍或還原性氣體氛圍中進(jìn)行熱處理而制得。
作為初始原料的鎢化合物優(yōu)選選自三氧化鎢粉末、二氧化鎢粉末或鎢氧化物的水合物、或六氯化鎢粉末、或鎢酸銨粉末、或六氯化鎢溶解于醇中后干燥得到的鎢氧化物的水合物粉末、或者將六氯化鎢溶解于醇中后再添加水使之沉淀再將其干燥得到的鎢氧化物的水合物粉末、或鎢酸銨水溶液干燥得到的鎢化合物粉末、金屬鎢粉末的任何一種以上。
這里,在制造鎢氧化物微粒時(shí),從制造工序的容易性的觀點(diǎn)考慮,更加優(yōu)選使用鎢氧化物的水合物粉末、三氧化鎢、或鎢酸銨水溶液干燥得到的鎢化合物粉末,在制造復(fù)合鎢氧化物微粒時(shí),初始原料是溶液時(shí),從各元素可容易地均勻混合的觀點(diǎn)考慮,更加優(yōu)選使用鎢酸銨水溶液或六氯化鎢溶液。使用這些原料,在非活性氣體氛圍或還原性氣體氛圍中進(jìn)行熱處理,可制得含有上述的鎢氧化物微粒和/或復(fù)合鎢氧化物微粒的具有熱線吸收功能的微粒。
另外,上述含有復(fù)合鎢氧化物微粒并具有熱線吸收功能的微粒的初始原料,與上述的含有鎢氧化物微粒并有熱線吸收功能的微粒的初始原料雖然是同樣的鎢化合物,但再以元素單質(zhì)或化合物的形式含有元素M的鎢化合物作為初始原料。這里,為了制造作為各成分以分子水平均勻混合的初始原料的鎢化合物,優(yōu)選各原料以溶液形式進(jìn)行混合,優(yōu)選含元素M的鎢化合物是可以溶解于水或有機(jī)溶劑等溶劑中的化合物。例如,可舉出含元素M的鎢酸鹽、鹽酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽、草酸鹽、氧化物、碳酸鹽、氫氧化物等,但不限定于這些,優(yōu)選制成溶液狀。
以下,對(duì)用于制造上述的鎢氧化物微粒、復(fù)合鎢氧化物微粒的原料再詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。
作為用于得到通式WYOZ表示鎢氧化物微粒的初始原料的鎢化合物,可以使用選自三氧化鎢粉末、二氧化鎢粉末、或鎢氧化物的水合物、或六氯化鎢粉末、或鎢酸銨粉末、或六氯化鎢溶解于醇中后干燥得到的鎢氧化物的水合物粉末、或者將六氯化鎢溶解于醇中后再添加水使之沉淀再將其干燥得到的鎢氧化物的水合物粉末、或鎢酸銨水溶液干燥得到的鎢化合物粉末、金屬鎢粉末的任何一種以上,但從制造工序的容易性的觀點(diǎn)考慮,更加優(yōu)選使用鎢氧化物的水合物粉末、三氧化鎢粉末、或鎢酸銨水溶液干燥得到的鎢化合物粉末。
用于得到含元素M的用通式MYWOZ表示的復(fù)合鎢氧化物微粒的初始原料,可以使用選自將三氧化鎢粉末、二氧化鎢粉末、或鎢氧化物的水合物、或六氯化鎢粉末、或鎢酸銨粉末、或六氯化鎢溶解于醇中后干燥得到的鎢氧化物的水合物粉末、或者將六氯化鎢溶解于醇中后再添加水使之沉淀再將其干燥得到的鎢氧化物的水合物粉末、或鎢酸銨水溶液干燥得到的鎢化合物粉末、金屬鎢粉末的任何一種以上與含有前述M元素的單質(zhì)或化合物的粉末混合而得到的粉末。
此外,作為用于得到該復(fù)合鎢氧化物微粒的初始原料的鎢化合物是溶液或分散液時(shí),各元素可容易地均勻混合。
從該觀點(diǎn)考慮,復(fù)合鎢氧化物微粒的初始原料更加優(yōu)選是六氯化鎢的醇溶液或鎢酸銨水溶液與含有前述M元素的化合物的溶液混合后干燥的粉末。
同樣地,復(fù)合鎢氧化物微粒的初始原料也優(yōu)選將六氯化鎢溶解于醇中后,添加水生成沉淀的分散液,和含有前述M元素的單質(zhì)或化合物的粉末、或含有前述M元素的化合物的溶液混合后干燥的粉末。
作為含有前述M元素的化合物,可舉出M元素的鎢酸鹽、鹽酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽、草酸鹽、氧化物、碳酸鹽、氫氧化物等,但不限定于這些,也可以制成溶液狀。此外,工業(yè)上制造該復(fù)合鎢氧化物微粒時(shí),使用鎢氧化物的水合物粉末或三氧化鎢與M元素的碳酸鹽或氫氧化物時(shí),在熱處理等階段不產(chǎn)生有害的氣體等,是優(yōu)選的制造方法。
這里,作為鎢氧化物微粒和復(fù)合鎢氧化物微粒在惰性氣體氛圍中的熱處理?xiàng)l件優(yōu)選650℃以上。在650℃以上熱處理的初始原料具有充分的熱線吸收功能,制成具有熱線吸收功能的微粒的效率高。作為非活性氣體可使用Ar、N2等的非活性氣體。另外,作為還原性氣體氛圍中的熱處理?xiàng)l件,可以首先在還原性氣體氛圍中100~850℃下對(duì)初始原料進(jìn)行熱處理,然后在非活性氣體氛圍中于650~1200℃的溫度下進(jìn)行熱處理。此時(shí)的還原性氣體沒(méi)有特殊限定,但優(yōu)選H2。另外,還原性氣體使用H2時(shí),作為還原環(huán)境氣氛的組成,以體積比計(jì),H2優(yōu)選0.1%以上,更加優(yōu)選2%以上。按體積比計(jì),H2為0.1%以上時(shí)可以高效率地進(jìn)行還原。
實(shí)施例以下,利用實(shí)施例和比較例再詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。但本發(fā)明不限定于下述實(shí)施例。
(實(shí)施例1)將10重量份Cs0.33WO3微粒(比表面積20m2/g)、80重量份甲苯、10重量份微粒分散用分散劑混合,使用介質(zhì)攪拌磨進(jìn)行分散處理,制造平均分散粒徑為80nm的Cs0.33WO3微粒的分散液(A液)。然后,使用噴霧干燥機(jī)除去(A液)的甲苯,得到作為Cs0.33WO3分散粉的(A粉)。
把得到(A粉)添加到作為熱塑性樹(shù)脂的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹(shù)脂顆粒中,使用混合機(jī)均勻地混合后,使用雙螺桿擠出機(jī)將該混合物熔融混煉后擠出,把該擠出的條切成顆粒狀,制得含有80重量%作為熱線吸收成分的Cs0.33WO3微粒的母料。
把該含有80重量%Cs0.33WO3微粒的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的母料,和采用相同方法制備的不添加無(wú)機(jī)微粒的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的母料按重量比1∶1混合,得到含有40重量%Cs0.33WO3微粒的混合母料。該時(shí)刻的Cs0.33WO3微粒的平均粒徑,由使用TEM(透射型光子顯微鏡)的單衍射環(huán)成像的暗視野像觀測(cè)為25nm(以下,稱(chēng)暗視野法)。
把該含有40重量%Cs0.33WO3的混合母料進(jìn)行熔融紡絲,接著進(jìn)行拉伸,制造聚酯復(fù)絲。把制得的聚酯復(fù)絲切斷制造聚酯短纖維(ステ一プル)。使用該聚酯短纖維制造短纖維紗(紡績(jī)糸),使用該短纖維紗制得具有保溫性的針織制品。(這里,制得的針織制品試樣的日照反射率調(diào)整為8%。另外,后述的實(shí)施例2~7、比較例1均將該針織制品試料的日照反射率調(diào)整為8%。)使用日立制作所制造的分光光度計(jì)根據(jù)波長(zhǎng)200~2100nm的光的透過(guò)率測(cè)定制得的針織制品的分光特性,按JIS A5759算出日照吸收率。該日照吸收率由日照吸收率(%)=100%-日照透過(guò)率(%)-日照反射率(%)算出。
算出的日照吸收率是49.98%。
然后,按照以下所述測(cè)定制得的針織制品坯布內(nèi)面的溫度上升效果。
在20℃、60%RH環(huán)境下,由距離該針織制品的坯布30cm照射近似太陽(yáng)光的光譜燈(セリツク(株)制造的太陽(yáng)模擬器XL-03E50改造),使用放射溫度計(jì)(ミノルタ(株)制造的HT-11)測(cè)定每一定時(shí)間(0秒、30秒、60秒、180秒、360秒、600秒)的該坯布內(nèi)面的溫度。把結(jié)果示于表1。另外,表1中也同時(shí)列出有關(guān)后述的實(shí)施例2~7,比較例1得到的結(jié)果。
(實(shí)施例2)把Cs0.33WO3微粒和ZrO2微粒按重量比1∶1.5的比例混合得到混合物。然后采用與實(shí)施例1同樣的方法制造含有80重量%該混合物的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的母料。此時(shí)刻的Cs0.33WO3微粒和ZrO2微粒的平均粒徑,采用使用TEM的暗視野法觀測(cè)分別為25nm、30nm。
使用含有上述2種微粒的母料,采用與實(shí)施例1同樣的方法制造復(fù)絲。將得到的復(fù)絲切斷制造聚酯短纖維,再采用與實(shí)施例1同樣的方法制造短纖維紗。使用該短纖維紗制得針織制品。
采用與實(shí)施例1同樣的方法測(cè)定制得的針織制品的分光特性。日照吸收率是55.06%。另外,采用與實(shí)施例1同樣的方法測(cè)定制得針織制品的坯布內(nèi)面的溫度上升效果。把結(jié)果示于表1。
(實(shí)施例3)采用與實(shí)施例1同樣的方法制造含有80重量%Pb0.33WO3微粒的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯母料。此時(shí)刻的Pb0.33WO3微粒的平均粒徑采用使用TEM的暗視野法觀測(cè)為20nm。
使用含有上述微粒的母料,采用與實(shí)施例1同樣的方法制造復(fù)絲。把制得的復(fù)絲切斷制造聚酯短纖維,采用與實(shí)施例1同樣的方法制造短纖維紗。使用該短纖維紗制得針織制品。
采用與實(shí)施例1同樣的方法測(cè)定制得的針織制品的分光特性。日照吸收率是54.58%。另外,采用與實(shí)施例1同樣的方法測(cè)定制得的針織制品的坯布內(nèi)面的溫度上升效果。把結(jié)果示于表1。
(實(shí)施例4)采用與實(shí)施例1同樣的方法制造含有50重量%W18O49的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的母料。此時(shí)的W18O49微粒的平均粒徑采用使用TEM的暗視野法觀測(cè)為20nm。
使用含有上述微粒的母料,采用與實(shí)施例1同樣的方法制造復(fù)絲。把制得的復(fù)絲切斷制造聚酯短纖維,采用與實(shí)施例1同樣的方法制造短纖維紗。使用該短纖維紗制得針織制品。
采用與實(shí)施例1同樣的方法測(cè)定制得的針織制品的分光特性。日照吸收率是30.75%。另外,采用與實(shí)施例1同樣的方法測(cè)定制得的針織制品的坯布內(nèi)面的溫度上升效果。把結(jié)果示于表1。
(比較例1)使用不添加實(shí)施例1說(shuō)明的無(wú)機(jī)微粒的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的母料,采用與實(shí)施例1同樣的方法制造復(fù)絲。
把制得的復(fù)絲切斷制造聚酯短纖維,采用與實(shí)施例1同樣的方法制造短纖維紗。使用該短纖維紗制得針織制品。
采用與實(shí)施例1同樣的方法測(cè)定制得的針織制品的分光特性。日照吸收率是3.74%。另外,采用與實(shí)施例1同樣的方法測(cè)定制得的針織制品的坯布內(nèi)面的溫度上升效果。把結(jié)果示于表1。
(實(shí)施例5)除了使用尼龍6樹(shù)脂顆粒作為熱塑性樹(shù)脂以外,采用與實(shí)施例1同樣的方法制備含有30重量%Cs0.33WO3微粒的尼龍6的母料,與采用相同方法制備的不添加無(wú)機(jī)微粒的尼龍6的母料按重量比1∶1混合,制得含有15重量%Cs0.33WO3微粒的混合母料。此時(shí)的Cs0.33WO3微粒的平均粒徑采用使用TEM的暗視野法觀測(cè)為25nm。
將該含有15重量%Cs0.33WO3微粒的混合母料進(jìn)行熔融紡絲,接著進(jìn)行拉伸,制造尼龍復(fù)絲。把制得的復(fù)絲切斷制造尼龍短纖維,使用該短纖維制造短纖維紗。使用該短纖維紗制得具有保溫性的尼龍纖維制品。
采用與實(shí)施例1同樣的方法測(cè)定制得的尼龍纖維制品的分光特性。日照吸收率是51.13%。采用與實(shí)施例1同樣的方法測(cè)定制得的尼龍纖維制品的坯布內(nèi)面的溫度上升效果。把結(jié)果示于表1。
(實(shí)施例6)除了使用丙烯酸樹(shù)脂顆粒作為熱塑性樹(shù)脂以外,采用與實(shí)施例1同樣的方法制造含有50重量%Cs0.33WO3微粒的聚丙烯腈的母料,與采用相同方法制備的不添加無(wú)機(jī)微粒的聚丙烯腈的母料按重量比1∶1進(jìn)行混合,制得含有25重量%Cs0.33WO3微粒的混合母料。此時(shí)的Cs0.33WO3微粒的平均粒徑使用TEM采用暗視野法觀測(cè)為25nm。
把該含有25重量%Cs0.33WO3微粒的混合母料紡絲,接著進(jìn)行拉伸,制造丙烯腈纖維復(fù)絲(アクリルマルチフイラメント)。把制得的復(fù)絲切斷制造丙烯酸短纖維,使用該短纖維制造短纖維紗。使用該短纖維紗制得具有保溫性的丙烯腈類(lèi)纖維制品。
采用與實(shí)施例1同樣的方法測(cè)定制得的丙烯腈類(lèi)纖維制品的分光特性。日照吸收率是53.91%。采用與實(shí)施例1同樣的方法測(cè)定制得的丙烯腈纖維制品的坯布內(nèi)面的溫度上升效果。把結(jié)果示于表1。
(實(shí)施例7)使含有30重量%Cs0.33WO3微粒的聚四亞甲基醚二醇(PTG2000)與4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯反應(yīng),制備異氰酸酯基末端預(yù)聚物。接著,使作為擴(kuò)鏈劑的1,4-丁二醇和3-甲基-1,5-戊二醇與該預(yù)聚物反應(yīng)進(jìn)行聚合,制造熱塑性聚氨酯溶液。此時(shí)的Cs0.33WO3微粒的平均粒徑采用使用TEM的暗視野法觀測(cè)為25nm。
把制得的熱塑性聚氨酯溶液作為紡絲原液進(jìn)行紡絲,接著進(jìn)行該紡絲的拉伸。制得聚氨酯彈性纖維。使用該聚氨酯彈性纖維制得具有保溫性的聚氨酯纖維制品。
采用與實(shí)施例1同樣的方法測(cè)定制得的聚氨酯纖維制品的分光特性。日照吸收率是52.49%。采用與實(shí)施例1同樣的方法測(cè)定制得的聚氨酯纖維制品的坯布內(nèi)面的溫度上升效果。把結(jié)果示于表1。
(總結(jié))通過(guò)將上述的實(shí)施例1~實(shí)施例7與比較例1進(jìn)行比較,可以明確,通過(guò)使各纖維含有鎢氧化物微粒和/或復(fù)合鎢氧化物微粒,各纖維制品的坯布內(nèi)面溫度平均升高15℃以上,保溫性好。
表1

權(quán)利要求
1.一種吸收近紅外線的纖維,該纖維的表面和/或內(nèi)部含有鎢氧化物微粒和/或復(fù)合鎢氧化物微粒,其中,該微粒的含量相對(duì)于該纖維的固體成分是0.001重量%~80重量%。
2.權(quán)利要求1所述的吸收近紅外線的纖維,其中,前述鎢氧化物微粒和/或復(fù)合鎢氧化物微粒的粒子直徑是1~800nm。
3.權(quán)利要求1所述的吸收近紅外線的纖維,其中,前述鎢氧化物微粒是用通式WOx(式中,W是鎢,O是氧,2.45≤x≤2.999)表示的鎢氧化物微粒。
4.權(quán)利要求1所述的吸收近紅外線的纖維,其中,前述復(fù)合鎢氧化物微粒是用通式MYWOZ(式中,M元素是選自H、He、堿金屬、堿土金屬、稀土元素、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中的1種以上的元素,W是鎢,O是氧,0.001≤Y≤1.0,2.2≤Z≤3.0)表示,并具有六方晶的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的復(fù)合鎢氧化物微粒。
5.權(quán)利要求4所述的吸收近紅外線的纖維,其中,前述M元素是選自Cs、Pb、K、Tl、In、Ba、Li、Ca、Sr、Fe、Sn中的1種以上的元素。
6.一種吸收近紅外線的纖維,其是使權(quán)利要求1所述的吸收近紅外線的纖維的表面和/或內(nèi)部還含有遠(yuǎn)紅外線放射物質(zhì)微粒的纖維,其中,該微粒的含量相對(duì)于該纖維的固體成分是0.001%~80重量%。
7.權(quán)利要求1所述的吸收近紅外線的纖維,其中,前述纖維選自合成纖維、半合成纖維、天然纖維、再生纖維、無(wú)機(jī)纖維、或這些纖維的混紡、合絲、混纖而形成的混合絲中的任何一種。
8.權(quán)利要求7所述的吸收近紅外線的纖維,其中,前述合成纖維選自聚氨酯纖維、聚酰胺類(lèi)纖維、丙烯腈類(lèi)纖維、聚酯類(lèi)纖維、聚烯烴類(lèi)纖維、聚乙烯醇類(lèi)纖維、聚偏氯乙烯類(lèi)纖維、聚氯乙烯類(lèi)纖維、聚醚酯類(lèi)纖維中的任何一種。
9.權(quán)利要求7所述的吸收近紅外線的纖維,其中,前述半合成纖維選自纖維素類(lèi)纖維、蛋白質(zhì)類(lèi)纖維、氯化橡膠、鹽酸橡膠中的任何一種。
10.權(quán)利要求7所述的吸收近紅外線的纖維,其中,前述天然纖維選自植物纖維、動(dòng)物纖維、礦物纖維中的任何一種。
11.權(quán)利要求7所述的吸收近紅外線的纖維,其中,前述再生纖維選自纖維素類(lèi)纖維、蛋白質(zhì)類(lèi)纖維、海藻纖維、橡膠纖維、甲殼質(zhì)纖維、甘露聚糖纖維中的任何一種。
12.權(quán)利要求7所述的吸收近紅外線的纖維,其中,前述無(wú)機(jī)纖維選自金屬纖維、碳纖維、硅酸鹽纖維中的任何一種。
13.權(quán)利要求1所述的吸收近紅外線的纖維,其中,前述鎢氧化物微粒和/或復(fù)合鎢氧化物微粒的表面被含有選自硅、鋯、鈦、鋁中的任何1種以上的元素的化合物包覆。
14.權(quán)利要求13所述的吸收近紅外線的纖維,其中,前述化合物是氧化物。
15.一種纖維制品,其由權(quán)利要求1~14中任何一項(xiàng)所述的吸收近紅外線的纖維加工而成。
全文摘要
本發(fā)明提供含有耐候性好、熱線吸收效率好、透明性優(yōu)異的熱線吸收材料并且低成本且有保溫性的纖維以及使用該纖維的纖維制品。將Cs
文檔編號(hào)D06M11/48GK101052755SQ200580037800
公開(kāi)日2007年10月10日 申請(qǐng)日期2005年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月8日
發(fā)明者矢吹佳世 申請(qǐng)人:住友金屬礦山株式會(huì)社
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