[發明專利]石墨烯恒溫織物及其制造方法

有效

• 申請號: 201811342502.7
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN110373907B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 吳以舜;謝承佑;陳靜茹
• 申請（專利權）人: 北京烯創科技有限合伙企業（有限合伙）
• 主分類號: D06N3/00
• 分類號: D06N3/00
• 代理公司: 杭州橙知果專利代理事務所(特殊普通合伙) 33261
• 代理人: 李品

一種石墨烯恒溫織物，包含：纖維組織以及石墨烯恒溫層。纖維組織具有第一組織面、第二組織面及位于第一組織面與第二組織面之間的空隙。石墨烯恒溫層附著于第一組織面且填入部分的空隙，包含：至少一疏水性樹脂及分散于疏水性樹脂之奈米石墨烯片，其中石墨烯恒溫層的熱傳導值隨環境溫度的變化而變化，且石墨烯恒溫層垂直于第一組織面的熱傳導值小于石墨烯恒溫層平行于第一組織面的熱傳導值。本發明還提供石墨烯恒溫織物的制造方法。

技術領域

本發明關于一種具有保暖及散熱功能的石墨烯恒溫織物及其制造方法。

背景技術

隨著經濟成長與生活水平的提升，人們對紡織品除了使用的基本需求還增加美觀的要求。近年來，因應氣候出現極端變化，強調機能性的紡織品受到歡迎，尤其炎熱天氣穿著的涼感衣與寒冷天氣穿著的發熱衣已成為一般人的日常衣物。

要在織物添加涼爽或保暖的功能，現有技術主要是，纖維原料中添加相關功能性材料，再進行抽絲紡紗產生功能性纖維；或是利用織物的組織來達到涼爽或保暖的功能。第20170022634A1號美國專利案揭露一種制造復合紗線的技術，其將例如沸石或活性碳的活性粒子與人造纖維原料均勻混合后，利用濕式紡絲制成復合紗線，使用該復合紗線的織物具有快速吸濕的特性，可產生涼爽的效果。

然而，活性粒子的添加量會影響紗線的物性，活性粒子的添加量越高，紗線強度越差，容易在抽絲過程造成斷紗，影響紗線的良率，若活性粒子硬度太高，即使可制成紗線，高硬度的活性粒子也可能在織布過程造成斷針，影響織物的良率；活性物質的添加量太低，則紗線及其織物無法產生涼爽功能所需的物性。

而且，要達到涼爽或是保暖的功能，需要在纖維內添加不同的活性粒子，目前市場上并無可以同時兼具涼爽與保暖功能的織物。如第1025747440B號中國專利案公開在纖維中添加金屬微粒的技術，或是中國專利第104047368B號中國專利案公開在纖維中添加氣凝膠的技術，二種纖維僅具有保暖的效果，而不具有涼爽的功能。

因此，如何在不影響纖維或織物良率的條件下，提供同時兼具涼爽與保溫功能的織物，且織物能通過業界要求之水洗牢度測試，即為發展本發明的主要目的。

發明內容

為達上述目的，本發明提供一種石墨烯恒溫織物，包含：纖維組織以及石墨烯恒溫層。纖維組織具有第一組織面、第二組織面及位于第一組織面與第二組織面之間的空隙。石墨烯恒溫層附著于第一組織面且填入部分的空隙，包含：至少一疏水性樹脂及分散于疏水性樹脂的奈米石墨烯片，其中石墨烯恒溫層的熱傳導值隨環境溫度的變化而變化，且石墨烯恒溫層垂直于第一組織面的熱傳導值小于石墨烯恒溫層平行于第一組織面的熱傳導值。

為達上述目的，本發明還提供一種石墨烯恒溫織物的制造方法，包含：混合第一溶劑與第二溶劑，形成混合溶劑，其中第一溶劑的沸點不大于80度，第二溶劑的沸點不小于120度，且第二溶劑的表面張力介于30-60mJ/m²；將奈米石墨烯片加入混合溶劑中，以機械力分散奈米石墨烯片形成奈米石墨烯片懸浮溶液；將至少一疏水性樹脂加入奈米石墨烯片懸浮溶液，以機械力分散奈米石墨烯片及該疏水性樹脂，形成石墨烯樹脂溶液；以及涂布或印刷石墨烯樹脂溶液于織物的表面，去除石墨烯樹脂溶液中的混合溶劑，形成附著于織物的表面的石墨烯恒溫層。

本發明利用石墨烯具有異向性的熱傳導值、遠紅外線吸收與釋放、高導電度等特性，以低沸點及高表面張力的溶劑組合制備奈米石墨烯片懸浮溶液，混合奈米石墨烯片懸浮溶液及疏水性樹脂制備石墨烯樹脂溶液，以涂布或印刷的方式使石墨烯樹脂溶液覆蓋且崁入織物組織，形成石墨烯恒溫層。在環境溫度較高時，石墨烯恒溫層可加速人體皮膚熱量的逸散，達到涼爽的效果，在環境溫度較低時，石墨烯恒溫層可均化人體皮膚不同部位的溫度，且藉由吸收及釋放人體皮膚輻射的遠紅外線，同時達到保暖與恒溫的效果。相較于現有制造功能性纖維的技術，本發明的石墨烯恒溫織物具有優異的附著度及耐水洗性，且本發明的石墨烯恒溫織物的制造方法不會影響纖維及織造的良率及效率，有效降低制造成本，深具產業應用性。

附圖說明