專利名稱：一種高導熱復合纖維及其制造方法
技術領域：
本發明涉及導熱纖維領域。
背景技術：
隨著新型纖維材料的不斷發展，其用途也發生了革命性的變化。由于新纖維的不斷創新問世，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合材料，用于航空、太空、機械、建筑、交通、農藥、醫療等上，這些對于國計民生、國防建設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， 以及高的導熱系數、低的熱膨脹系數、較小的密度等一系列優良的綜合性能。高導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，目前迫切需要本領域技術人員解決的問題是，研發出新型的高導熱纖維材料，以滿足市場的需求。
發明內容
本發明提供一種高導熱復合纖維，以及配套的制造方法，利用本發明，能夠實現一種具有高散熱性能的復合纖維。本發明采用的技術方案是—種高導熱復合纖維，該復合纖維由纖維本體，以及混合在纖維本體中的條形高導熱膜片組成。優選的，所述的高導熱膜片，為高導熱石墨膜和石墨烯膜兩者至少其一。優選的，所述的條形高導熱膜片的寬度范圍是0.001_5mm，高導熱膜片的長度范圍為 0. 5-500mm。為了降低復合纖維的成本，高導熱膜片也可采用更小的尺寸范圍，即條形高導熱膜片的寬度范圍是0. 001-0. Olmm,高導熱膜片的長度范圍為0. 5_5mm。優選的，所述的纖維本體，是化學纖維或天然纖維材料，截面形態為普通圓形、中空和異形纖維以及環狀或皮芯纖維等。優選的，所述的高導熱復合纖維中，高導熱膜片占總纖維的質量比為0. 1% -30%； 為了減低復合纖維的成本，也可適當降低高導熱膜片的比例，高導熱膜片占總纖維的質量比為 0. 01% -10%。本發明還提供一種高導熱復合纖維的制造方法，該方法包括以下步驟，步驟1，制作條形的高導熱膜片；步驟2，將熔化的液態纖維基材和高導熱膜片混合；步驟3，對纖維基材進行拉絲處理，凝固后形成復合纖維。所述的熔化液態纖維基材，可以通過將纖維基材在隔氧狀態下緩慢升溫，使其逐步熔化。
所述的拉絲處理，是指在纖維基材凝固前，對混有高導熱膜片的纖維基材進行拉長處理，然后進行冷卻凝固。本發明還提供一種高導熱復合纖維的制造方法，可采用以下制備方法，步驟1，制作條形的高導熱膜片；步驟2，將條形的高導熱膜片和纖維基材，進行貼近操作或相互纏繞；步驟3，提高環境溫度，使得纖維基材熔化，待凝固后和條形的高導熱膜片混合，形成復合纖維。優選的，所述的和條形的高導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。優選的，所述的條形高導熱膜片由高導熱石墨膜片或石墨烯膜片制備成條形狀， 制備的條形高導熱膜片的寬度范圍是0. 001-5mm,高導熱膜片的長度范圍為0. 5_500mm。
圖1是本發明實施例所示的高導熱復合纖維的示意圖。圖2是本發明實施例所述的高導熱復合纖維的制備方法流程圖。圖3是本發明另一實施例所述的高導熱復合纖維的制備方法流程圖。
具體實施例方式本發明提供的一種高導熱復合纖維，由纖維本體，以及混合在纖維本體中的條形高導熱膜片組成。其中，條形高導熱膜片，由高導熱石墨膜或石墨烯膜制得，制得的條形高導熱膜片的寬度范圍是0. 001-5mm，高導熱膜片的長度范圍為0. 5_500mm。為了降低制備復合纖維的成本，作為一種改進的方案，高導熱膜片也可采用更小的尺寸范圍，即制備的條形高導熱膜片的寬度范圍是0. 001-0. 01mm，高導熱膜片的長度范圍為 0. 5-5mm。高導熱復合纖維中使用的纖維本體，是化學纖維或天然纖維材料，是天然或人工合成的細絲狀物質。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；對于人工合成的纖維，如尼龍、滌綸等。纖維本體的截面形態為普通圓形、中空和異形纖維以及環狀或皮芯纖維等。優選的，所述的高導熱復合纖維中，高導熱膜片占總纖維的質量比為0. 1% -30%； 為了減低復合纖維的成本，也可適當降低高導熱膜片的比例，高導熱膜片占總纖維的質量比為 0. 01% -10%。如圖1所示，圖中的100是制備的高導熱復合纖維的示意圖，高導熱膜片110被包裹在纖維本體120中，圖中的高導熱復合纖維100為彎曲狀，表示該復合纖維具備柔性。實施例1結合前面所描述的高導熱復合纖維產品，下面對制備該復合纖維的方法作詳細描述，該方法包括以下步驟步驟1，制作條形的高導熱膜片；步驟2，將熔化的液態纖維基材和高導熱膜片混合；步驟3，對纖維基材進行拉絲處理，凝固后形成復合纖維。
步驟1中所述的高導熱膜片由高導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，制備的條形高導熱膜片的寬度范圍是0. 001-5mm，高導熱膜片的長度范圍為 0. 5-500mm。步驟2中，熔化液態纖維基材，可以通過將纖維基材在隔氧狀態下緩慢升溫，使其逐步熔化。然后將熔化狀態的液態纖維基材和步驟1中制備的條形高導熱膜片進行均勻混
合 O步驟3中，將液態纖維基材和高導熱膜片混合后，在纖維基材凝固之前，對混有高導熱膜片的纖維基材進行拉長處理，并使高導熱膜片包裹于液態纖維基材中，然后冷卻凝固，形成復合纖維。實施例2本發明所述的高導熱復合纖維，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，制作條形的高導熱膜片；步驟2，將條形的高導熱膜片和纖維基材，進行貼近操作或相互纏繞；步驟3，提高環境溫度，使得纖維基材熔化，待凝固后和條形的高導熱膜片混合，形成復合纖維。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，將制備的條形高導熱膜片和纖維基材貼在一起，或這將條形高導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熱膜片和纖維基材，在隔氧狀態下進行升高溫度，使纖維基材逐漸熔化，熔化后的纖維基材包裹住高導熱膜片，然后冷卻凝固，形成復合纖維。以上是對本發明的描述而非限定，基于本發明思想的其它實施方式，均在本發明的保護范圍之中。
權利要求
1.一種高導熱復合纖維，其特征在于該復合纖維由纖維本體，以及混合在纖維本體中的條形高導熱膜片組成。
2.根據權利要求1所述的一種高導熱復合纖維，其特征在于所述的高導熱膜片，為高導熱石墨膜和石墨烯膜兩者至少其一。
3.根據權利要求1所述的一種高導熱復合纖維，其特征在于所述的纖維本體，是化學纖維和天然纖維兩者至少其一。
4.根據權利要求1所述的一種高導熱復合纖維，其特征在于的寬度范圍是0. 001-5mm,高導熱膜片的長度范圍為0. 5_500mm。
5.根據權利要求4所述的一種高導熱復合纖維，其特征在于的寬度范圍是0. 001-0. Olmm,高導熱膜片的長度范圍為0. 5_5mm。
6.根據權利要求1所述的一種高導熱復合纖維，其特征在于中，高導熱膜片占總纖維的質量比為0. 1% -30%。
7.根據權利要求6所述的一種高導熱復合纖維，其特征在于中，高導熱膜片占總纖維的質量比為0. 01 % -10%。
8.一種高導熱復合纖維的制造方法，其特征在于該方法包括步驟1，制作條形的高導熱膜片；步驟2，將熔化的液態纖維基材和高導熱膜片混合；步驟3，對纖維基材進行拉絲處理，凝固后形成復合纖維。
9.一種高導熱復合纖維的制造方法，其特征在于該方法包括步驟1，制作條形的高導熱膜片；步驟2，將條形的高導熱膜片和纖維基材，進行貼近操作或相互纏繞；步驟3，提高環境溫度，使得纖維基材熔化，待凝固后和條形的高導熱膜片混合，形成復合纖維。
10.根據權利要求9所述的高導熱復合纖維的制備方法，其特征在于和條形的高導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.根據權利要求8或9所述的高導熱復合纖維的制備方法，其特征在于所述的高導熱膜片，為高導熱石墨膜和石墨烯膜兩者至少其一。
12.根據權利要求8或9所述的高導熱復合纖維的制備方法，其特征在于所述的條形高導熱膜片的寬度范圍是0. 001-5mm，高導熱膜片的長度范圍為0. 5_500mm。
13.根據權利要求8或9所述的一種高導熱復合纖維的制備方法，其特征在于所述的高導熱復合纖維中，高導熱膜片占總纖維的質量比為0. 01 % -30%。
全文摘要
本發明提供一種高導熱復合纖維及其制造方法，屬于纖維制品領域。該高導熱復合纖維由纖維本體，以及混合在纖維本體中的條形高導熱膜片組成。所述的高導熱膜片，為高導熱石墨膜片或石墨烯膜片。該復合纖維的制備方法是制作條形的高導熱膜片；將熔化的液態纖維基材和高導熱膜片混合；對纖維基材進行拉絲處理，凝固后形成復合纖維。該復合纖維的另一制備方法是制作條形的高導熱膜片；將條形的高導熱膜片和纖維基材，進行貼近操作或相互纏繞；提高環境溫度，使得纖維基材熔化，待凝固后和條形的高導熱膜片混合，形成復合纖維。利用本發明，能夠實現一種具有高散熱性能的復合纖維。
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 優先權日2010年12月28日
發明者不公告發明人 申請人:上海杰遠環保科技有限公司