專利名稱：一種高導(dǎo)熱復(fù)合纖維及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及導(dǎo)熱纖維領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著新型纖維材料的不斷發(fā)展，其用途也發(fā)生了革命性的變化。由于新纖維的不斷創(chuàng)新問世，已走出了紡織衣物的范圍，它們的用途更為廣泛。它們可以和水泥、樹脂、塑料、金屬、陶瓷等混合在一起而成為復(fù)合材料，用于航空、太空、機械、建筑、交通、農(nóng)藥、醫(yī)療等上，這些對于國計民生、國防建設(shè)具有非常深遠的影響。碳纖維就是目前研究較熱的一種新型纖維材料，它具有軸向高強度、高彈性模量， 以及高的導(dǎo)熱系數(shù)、低的熱膨脹系數(shù)、較小的密度等一系列優(yōu)良的綜合性能。高導(dǎo)熱碳纖維的主要不足之處在于較難獲得，價格非常昂貴。因此，目前迫切需要本領(lǐng)域技術(shù)人員解決的問題是，研發(fā)出新型的高導(dǎo)熱纖維材料，以滿足市場的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種高導(dǎo)熱復(fù)合纖維，以及配套的制造方法，利用本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)一種具有高散熱性能的復(fù)合纖維。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是—種高導(dǎo)熱復(fù)合纖維，該復(fù)合纖維由纖維本體，以及混合在纖維本體中的條形高導(dǎo)熱膜片組成。優(yōu)選的，所述的高導(dǎo)熱膜片，為高導(dǎo)熱石墨膜和石墨烯膜兩者至少其一。優(yōu)選的，所述的條形高導(dǎo)熱膜片的寬度范圍是0.001_5mm，高導(dǎo)熱膜片的長度范圍為 0. 5-500mm。為了降低復(fù)合纖維的成本，高導(dǎo)熱膜片也可采用更小的尺寸范圍，即條形高導(dǎo)熱膜片的寬度范圍是0. 001-0. Olmm,高導(dǎo)熱膜片的長度范圍為0. 5_5mm。優(yōu)選的，所述的纖維本體，是化學(xué)纖維或天然纖維材料，截面形態(tài)為普通圓形、中空和異形纖維以及環(huán)狀或皮芯纖維等。優(yōu)選的，所述的高導(dǎo)熱復(fù)合纖維中，高導(dǎo)熱膜片占總纖維的質(zhì)量比為0. 1% -30%； 為了減低復(fù)合纖維的成本，也可適當(dāng)降低高導(dǎo)熱膜片的比例，高導(dǎo)熱膜片占總纖維的質(zhì)量比為 0. 01% -10%。本發(fā)明還提供一種高導(dǎo)熱復(fù)合纖維的制造方法，該方法包括以下步驟，步驟1，制作條形的高導(dǎo)熱膜片；步驟2，將熔化的液態(tài)纖維基材和高導(dǎo)熱膜片混合；步驟3，對纖維基材進行拉絲處理，凝固后形成復(fù)合纖維。所述的熔化液態(tài)纖維基材，可以通過將纖維基材在隔氧狀態(tài)下緩慢升溫，使其逐步熔化。
所述的拉絲處理，是指在纖維基材凝固前，對混有高導(dǎo)熱膜片的纖維基材進行拉長處理，然后進行冷卻凝固。本發(fā)明還提供一種高導(dǎo)熱復(fù)合纖維的制造方法，可采用以下制備方法，步驟1，制作條形的高導(dǎo)熱膜片；步驟2，將條形的高導(dǎo)熱膜片和纖維基材，進行貼近操作或相互纏繞；步驟3，提高環(huán)境溫度，使得纖維基材熔化，待凝固后和條形的高導(dǎo)熱膜片混合，形成復(fù)合纖維。優(yōu)選的，所述的和條形的高導(dǎo)熱膜片進行貼近操作或相互纏繞的纖維基材，包括有1-10股纖維絲。優(yōu)選的，所述的條形高導(dǎo)熱膜片由高導(dǎo)熱石墨膜片或石墨烯膜片制備成條形狀， 制備的條形高導(dǎo)熱膜片的寬度范圍是0. 001-5mm,高導(dǎo)熱膜片的長度范圍為0. 5_500mm。


圖1是本發(fā)明實施例所示的高導(dǎo)熱復(fù)合纖維的示意圖。圖2是本發(fā)明實施例所述的高導(dǎo)熱復(fù)合纖維的制備方法流程圖。圖3是本發(fā)明另一實施例所述的高導(dǎo)熱復(fù)合纖維的制備方法流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供的一種高導(dǎo)熱復(fù)合纖維，由纖維本體，以及混合在纖維本體中的條形高導(dǎo)熱膜片組成。其中，條形高導(dǎo)熱膜片，由高導(dǎo)熱石墨膜或石墨烯膜制得，制得的條形高導(dǎo)熱膜片的寬度范圍是0. 001-5mm，高導(dǎo)熱膜片的長度范圍為0. 5_500mm。為了降低制備復(fù)合纖維的成本，作為一種改進的方案，高導(dǎo)熱膜片也可采用更小的尺寸范圍，即制備的條形高導(dǎo)熱膜片的寬度范圍是0. 001-0. 01mm，高導(dǎo)熱膜片的長度范圍為 0. 5-5mm。高導(dǎo)熱復(fù)合纖維中使用的纖維本體，是化學(xué)纖維或天然纖維材料，是天然或人工合成的細絲狀物質(zhì)。例如，棉、麻、竹等植物纖維和黏膠纖維，其主要成分是纖維素；又如羊毛、蠶絲，其主要成分是蛋白質(zhì)；對于人工合成的纖維，如尼龍、滌綸等。纖維本體的截面形態(tài)為普通圓形、中空和異形纖維以及環(huán)狀或皮芯纖維等。優(yōu)選的，所述的高導(dǎo)熱復(fù)合纖維中，高導(dǎo)熱膜片占總纖維的質(zhì)量比為0. 1% -30%； 為了減低復(fù)合纖維的成本，也可適當(dāng)降低高導(dǎo)熱膜片的比例，高導(dǎo)熱膜片占總纖維的質(zhì)量比為 0. 01% -10%。如圖1所示，圖中的100是制備的高導(dǎo)熱復(fù)合纖維的示意圖，高導(dǎo)熱膜片110被包裹在纖維本體120中，圖中的高導(dǎo)熱復(fù)合纖維100為彎曲狀，表示該復(fù)合纖維具備柔性。實施例1結(jié)合前面所描述的高導(dǎo)熱復(fù)合纖維產(chǎn)品，下面對制備該復(fù)合纖維的方法作詳細描述，該方法包括以下步驟步驟1，制作條形的高導(dǎo)熱膜片；步驟2，將熔化的液態(tài)纖維基材和高導(dǎo)熱膜片混合；步驟3，對纖維基材進行拉絲處理，凝固后形成復(fù)合纖維。
步驟1中所述的高導(dǎo)熱膜片由高導(dǎo)熱石墨膜或石墨烯膜制備，將石墨膜或石墨烯膜切割成條形狀，制備的條形高導(dǎo)熱膜片的寬度范圍是0. 001-5mm，高導(dǎo)熱膜片的長度范圍為 0. 5-500mm。步驟2中，熔化液態(tài)纖維基材，可以通過將纖維基材在隔氧狀態(tài)下緩慢升溫，使其逐步熔化。然后將熔化狀態(tài)的液態(tài)纖維基材和步驟1中制備的條形高導(dǎo)熱膜片進行均勻混
合 O步驟3中，將液態(tài)纖維基材和高導(dǎo)熱膜片混合后，在纖維基材凝固之前，對混有高導(dǎo)熱膜片的纖維基材進行拉長處理，并使高導(dǎo)熱膜片包裹于液態(tài)纖維基材中，然后冷卻凝固，形成復(fù)合纖維。實施例2本發(fā)明所述的高導(dǎo)熱復(fù)合纖維，還可以通過另外一種方法進行制備，其具體步驟如下步驟1，制作條形的高導(dǎo)熱膜片；步驟2，將條形的高導(dǎo)熱膜片和纖維基材，進行貼近操作或相互纏繞；步驟3，提高環(huán)境溫度，使得纖維基材熔化，待凝固后和條形的高導(dǎo)熱膜片混合，形成復(fù)合纖維。該制備方法中的步驟1和前面所述方法中的步驟1，其制作過程是一樣。步驟2中，將制備的條形高導(dǎo)熱膜片和纖維基材貼在一起，或這將條形高導(dǎo)熱膜片和纖維基材相互纏繞，其中纖維基材由1-10股纖維絲組成。步驟3中，將貼近或纏繞在一起的高導(dǎo)熱膜片和纖維基材，在隔氧狀態(tài)下進行升高溫度，使纖維基材逐漸熔化，熔化后的纖維基材包裹住高導(dǎo)熱膜片，然后冷卻凝固，形成復(fù)合纖維。以上是對本發(fā)明的描述而非限定，基于本發(fā)明思想的其它實施方式，均在本發(fā)明的保護范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種高導(dǎo)熱復(fù)合纖維，其特征在于該復(fù)合纖維由纖維本體，以及混合在纖維本體中的條形高導(dǎo)熱膜片組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱復(fù)合纖維，其特征在于所述的高導(dǎo)熱膜片，為高導(dǎo)熱石墨膜和石墨烯膜兩者至少其一。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱復(fù)合纖維，其特征在于所述的纖維本體，是化學(xué)纖維和天然纖維兩者至少其一。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱復(fù)合纖維，其特征在于的寬度范圍是0. 001-5mm,高導(dǎo)熱膜片的長度范圍為0. 5_500mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高導(dǎo)熱復(fù)合纖維，其特征在于的寬度范圍是0. 001-0. Olmm,高導(dǎo)熱膜片的長度范圍為0. 5_5mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱復(fù)合纖維，其特征在于中，高導(dǎo)熱膜片占總纖維的質(zhì)量比為0. 1% -30%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高導(dǎo)熱復(fù)合纖維，其特征在于中，高導(dǎo)熱膜片占總纖維的質(zhì)量比為0. 01 % -10%。
8.一種高導(dǎo)熱復(fù)合纖維的制造方法，其特征在于該方法包括步驟1，制作條形的高導(dǎo)熱膜片；步驟2，將熔化的液態(tài)纖維基材和高導(dǎo)熱膜片混合；步驟3，對纖維基材進行拉絲處理，凝固后形成復(fù)合纖維。
9.一種高導(dǎo)熱復(fù)合纖維的制造方法，其特征在于該方法包括步驟1，制作條形的高導(dǎo)熱膜片；步驟2，將條形的高導(dǎo)熱膜片和纖維基材，進行貼近操作或相互纏繞；步驟3，提高環(huán)境溫度，使得纖維基材熔化，待凝固后和條形的高導(dǎo)熱膜片混合，形成復(fù)合纖維。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高導(dǎo)熱復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于和條形的高導(dǎo)熱膜片進行貼近操作或相互纏繞的纖維基材，包括有1-10股纖維絲。
11.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的高導(dǎo)熱復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于所述的高導(dǎo)熱膜片，為高導(dǎo)熱石墨膜和石墨烯膜兩者至少其一。
12.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的高導(dǎo)熱復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于所述的條形高導(dǎo)熱膜片的寬度范圍是0. 001-5mm，高導(dǎo)熱膜片的長度范圍為0. 5_500mm。
13.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的一種高導(dǎo)熱復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于所述的高導(dǎo)熱復(fù)合纖維中，高導(dǎo)熱膜片占總纖維的質(zhì)量比為0. 01 % -30%。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高導(dǎo)熱復(fù)合纖維及其制造方法，屬于纖維制品領(lǐng)域。該高導(dǎo)熱復(fù)合纖維由纖維本體，以及混合在纖維本體中的條形高導(dǎo)熱膜片組成。所述的高導(dǎo)熱膜片，為高導(dǎo)熱石墨膜片或石墨烯膜片。該復(fù)合纖維的制備方法是制作條形的高導(dǎo)熱膜片；將熔化的液態(tài)纖維基材和高導(dǎo)熱膜片混合；對纖維基材進行拉絲處理，凝固后形成復(fù)合纖維。該復(fù)合纖維的另一制備方法是制作條形的高導(dǎo)熱膜片；將條形的高導(dǎo)熱膜片和纖維基材，進行貼近操作或相互纏繞；提高環(huán)境溫度，使得纖維基材熔化，待凝固后和條形的高導(dǎo)熱膜片混合，形成復(fù)合纖維。利用本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)一種具有高散熱性能的復(fù)合纖維。
文檔編號D01D5/12GK102560712SQ20101061032
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:上海杰遠環(huán)?？萍加邢薰?br>