[發明專利]環境響應的雙組分元纖維紡織品及其制造方法

在審

• 申請號: 201980075643.3
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN113166984A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 王宇皇;彭志偉;許蓓蓓;貝南·波爾帝希米;阿巴伊·喬伊喬德
• 申請（專利權）人: 馬里蘭大學學院市分校;北卡羅來納州立大學
• 主分類號: D03D15/283
• 分類號: D03D15/283;D03D15/527;D03D15/50;D03D15/37;D03D15/292
• 代理公司: 北京寰華知識產權代理有限公司 11408
• 代理人: 何尤玉;郭仁建

1.一種由元纖維組成的紡織品，其包括：

被布置成紗線的多個元纖維，所述元纖維中的每一個包含：

第一可紡絲聚合物材料的疏水性組分，

第二可紡絲聚合物材料的親水性組分，和

嵌入于所述疏水性組分中的多個光學納米結構；

其中響應于相對濕度水平的波動，每一所述元纖維改變其配置，從而得到所述紗線內的纖維間間距的調制，因此改變嵌入于所述纖維中的所述光學納米結構之間的電磁耦合，得到紅外光學發射的調整，隨后是空氣流動的主動自我調節，和/或通過由所述元纖維組成的智能紡織品的熱傳輸。

2.根據權利要求1所述的紡織品，其中所述疏水性組分和所述親水性組分以選自包含以下各項的群組的配置連接：偏心鞘-芯配置，和并排配置；其中在所述偏心鞘-芯配置中，所述親水性組分構成芯，且所述親水性組分構成包圍所述芯的鞘。

3.根據權利要求1所述的紡織品，其中當施加于所述元纖維的水分水平高于預定相對濕度水平時所述元纖維采取相鄰元纖維之間具有減小間距的相對安置，進而增加所述紅外光學發射以增強通過所述智能紡織品的熱傳輸，

其中當施加于所述元纖維的所述水分水平低于所述預定相對濕度水平時，所述元纖維采取相鄰元纖維之間具有增加間距的相對安置，進而減少所述紅外光學發射以減小通過所述智能紡織品的熱傳輸。

4.根據權利要求1所述的紡織品，其中所述相對濕度水平的預定范圍是5％到90％，或10％到80％，或30％到70％。

5.根據權利要求1所述的紡織品，其中響應于相鄰元纖維之間的所述間距的調制，所述紗線的配置通過所述紗線響應于所述相對濕度水平的所述波動、暴露于排汗或其組合的收縮或膨脹而可逆地改變。

6.根據權利要求1所述的紡織品，其中所述元纖維的直徑范圍是從0.1μm到50μm，或從5μm到30μm，或從8μm到20μm。

7.根據權利要求2所述的紡織品，其中所述芯的重量比例范圍是相對于所述鞘從20％到60％，或相對于所述鞘從25％到40％。

8.根據權利要求2所述的紡織品，其中所述親水性組分是選自由以下各項組成的群組的聚合材料：尼龍，尼龍66，尼龍6(PA6)，聚氨酯，及其組合。

9.根據權利要求1所述的紡織品，其中所述疏水性組分是選自由以下各項組成的群組的聚合材料：聚乙烯(PE)，聚對苯二甲酸乙二酯(PET)，聚丙烯(PP)，聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)，及其組合。

10.根據權利要求1所述的紡織品，其中所述光學納米結構包括選自由以下各項組成的群組的納米材料：單壁碳納米管、雙壁碳納米管、少壁碳納米管、多壁碳納米管、碳納米角、碳纖維、石墨烯、氧化石墨烯、碳黑、銀納米線、銅納米線、硅納米線、金納米線、金納米粒子，及其組合。

11.根據權利要求1所述的紡織品，其中所述光學納米結構通過混配預摻雜于所述疏水性組分的所述聚合物材料中。

12.根據權利要求1所述的紡織品，其中所述光學納米結構的重量在選自由以下各項組成的群組的范圍內：所述元纖維中的所述疏水性組分的重量的0.0025-0.03％，0.005-0.05％，和0.01-0.5％。

13.根據權利要求2所述的紡織品，其中所述光學納米結構的重量相對于所述元纖維中的所述芯在10-1000ppm的范圍內。

14.根據權利要求2所述的紡織品，其中所述元纖維包括所述芯中的聚乙烯(PE)和碳納米管以及所述鞘中的尼龍6(PA6)。