一种高效辐射制冷纤维及其制备方法与流程

1.本发明涉及功能纤维制造技术领域，d01f1/10，尤其涉及一种高效辐射制冷纤维及其制备方法。


背景技术：

2.夏季由于强烈的太阳辐射与热岛效应使建筑物和室外织物的温度大幅提升，不仅降低了人体衣物的穿着舒适度，还对人体健康有着致命威胁，因此，人们对具备降温功能的纺织品需求愈发增加。现有降温功能的纺织品大多是在纺织品表面设置功能镀层，但是这种镀层不仅会降低纺织品的透气性和柔软性，其还存在不耐磨和不耐水洗的问题，导致纺织品制冷功能的持续性表现较差。
3.人体主要有三种散热方式：20％左右为蒸发散热，40％左右为辐射散热，30左右为热传导散热；根据以上散热原理，人们研发了以宇宙空间(约3k)为自然散热器，通过大气窗口(8-13μm)将地球的温度(约300k)产生的热量辐射向外太空的辐射制冷纤维，完全被动制冷的辐射制冷方法相比于主动制冷，不需热能或者电能驱动的同时还减少电能的使用，形成能源节约的正向循环，符合中国社会绿色发展的目标，具有更广泛的应用前景，是一种节能环保的新方法。
4.辐射纤维都是采用高发射率的微球或微米颗粒，基于所选择的辐射粒子与聚合物基体复合成纤维而实现其降温效果的。中国专利cn110685031a公开了一种辐射制冷纤维及其制备方法、应用，通过对基体材料和不同的功能填料复配及优化，其面料对可见光和近红外光的反射率≥60％，在7-14μm波段的发射率≥80％，但是其对太阳光波段的反射效果存在缺陷，并没有很好的日间辐射制冷效果，且生产效率也不理想。中国专利cn 111575823 a公开了一种辐射制冷纤维的设计方法以及该辐射制冷纤维，其通过设计预定的材料和纤维厚度范围，确定填充粒子的最佳粒径提高太阳光谱反射效率，但是该技术中纤维的力学强度不能满足需求，工艺复杂，无法用于人体辐射制冷织物。
5.针对以上问题，制备出一种对太阳光反射高、日间制冷效果好、力学强度优异、制备工艺简单可实现工业化生产的高效辐射制冷纤维具有非常现实的意义。


技术实现要素：

6.为了解决上述技术问题，本发明首先提供了一种高效辐射制冷纤维，所述制冷纤维由改性纳米无机粒子、高导热材料、分散剂和成纤树脂共混后熔融挤出并纺丝制成。
7.进一步地，所述改性纳米无机粒子为经有机改性剂处理后的纳米无机粒子，具有辐射制冷功能；纳米无机粒子的折射率为1-5，优选为1.4-3。纳米无机粒子的加入可明显提高纤维对太阳光的反射率，但是异质纳米无机粒子的加入也会破坏成纤树脂所形成的网络交联结构的连续状态，纳米无机粒子添加量过多时会明显降低纤维的力学性能和柔软性，本技术通过控制无机纳米粒子的折射率以保证其最少加入量的情况下达到最佳的反射性能，降低无机纳米粒子和成纤树脂异质界面(过多)产生的力学性能下降的问题。
8.进一步地，所述纳米无机粒子选自al2o3、fe2o3、zro2、hfo2、ta2o5、tio2、sic、si3n4、铝酸钙、硅酸盐矿物、caco3、baso4、玉石粉体中的至少一种。
9.进一步地，所述硅酸盐矿物包括但不限于硅酸钙、硅酸锆、硅酸镁、硅酸镁钙、硅酸锰、铝硅酸钙、硅酸钙、硅酸铝中的至少一种。
10.优选地，所述纳米无机粒子包括硅酸盐矿物和tio2；两者质量比为1：(0.5-3)，更优选为1：2。
11.在一种优选的实施方式中，所述纳米无机粒子为硅酸铝和tio2。
12.进一步地，所述tio2为金红石型或锐钛矿型，优选为锐钛矿型。
13.进一步地，所述有机改性剂选自木质素磺酸盐、改性木质素磺酸盐、有机硅分子、c2-c30的脂肪酸或c2-c30脂肪酸酯、c8-c20的烷基季铵盐、改性纤维素中的至少一种。
14.进一步地，所述木质素磺酸盐包括但不限于木质素磺酸钠、木质素磺酸钙、木质素磺酸镁、木质素磺酸钾中的至少一种。
15.进一步地，所述改性木质素磺酸盐包括但不限于羧基、羟基、氨基、巯基中的至少一种改性的木质素磺酸盐。
16.进一步地，所述有机硅分子为c6-c18烷基三甲氧基硅烷或c6-c18烷基三乙氧基硅烷，包括但不限于辛基三甲氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、癸基三乙氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十六烷基三乙氧基硅烷、十八烷基三乙氧基硅烷中的至少一种。
17.进一步地，所述c2-c30的脂肪酸或c2-c30脂肪酸酯，包括但不限于正辛酸、棕榈酸、月桂酸、油酸、十七烷酸、硬脂酸、二十五烷酸、丙二醇油酸酯、二硬脂酸酯、辛癸酸甘油酯中的至少一种。
18.进一步地，所述c8-c20的烷基季铵盐包括但不限于十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、二辛基二甲基氯化铵、双辛基癸基二甲基氯化铵中的至少一种。
19.进一步地，所述改性纤维素包括但不限于羟乙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、羧甲基羟丙基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙基羟丁基纤维素中的至少一种。
20.进一步优选地，所述有机改性剂为c2-c30的脂肪酸或c2-c30脂肪酸酯，更优选为棕榈酸、十七烷酸、硬脂酸中的任意一种。
21.进一步地，所述有机改性剂用量占纳米无机粒子重量的1-15％，优选为3-8％。
22.进一步地，所述改性纳米无机粒子的制备方法为：将有机改性剂和纳米无机粒子加入重蒸四氢呋喃中搅拌25-40分钟，在氮气保护下加入n,n'-二环己基碳酰亚胺和4-二甲氨基吡啶后，于70-80℃冷凝回流搅拌，反应48-60h后过滤、干燥即可。
23.进一步地，所述n,n'-二环己基碳酰亚胺和4-二甲氨基吡啶的总重量为有机改性剂的2-4％。
24.进一步地，所述改性纳米无机粒子的颗粒平均直径为100-1200nm。
25.进一步地，所述改性纳米无机粒子占制冷纤维的0.1-10wt％，优选为0.5-7wt％，更优选为1-5wt％。
26.进一步地，所述高导热材料的热导率为2-400w/(m
·
k)；包括但不限于石墨粉、石墨烯、碳纳米管、氮化硼、氮化硅、氮化铝、碳化硅、氧化锌、氧化镁、二氧化硅、三氧化二铝中
1.0。
42.进一步地，所述混合工序中，螺杆挤出机头部配置有静态混合器，所述静态混合器边壁距离为1.5-3.5mm，过水孔径为8-12mm，空间角为50-90
°
，装置间距为10-18mm。
43.进一步地，所述计量工序中，泵单位之间传送熔体重量为150-400g/min，所述成品丝纤度为8-9，拉伸倍数为2.5-4.2，纤维收缩系数为1.05-1.15，计量泵效率≥98％。
44.进一步地，所述纺丝工序中，纺丝速度为1500-5000m/min，组件压力为10-25mpa。
45.进一步地，所述冷却成型工序中，冷却风温度为20-40℃，湿度为50-80％，风速为0.2-0.8m/min，风速分布为直线型、弧形、s型中的任意一种。
46.优选地，所述冷却成型工序中，冷却风温度为20-30℃，湿度为50-80％，风速为0.2-0.6m/min，风速分布为s型。
47.进一步地，所述上油卷曲工序中，卷绕速度为1200-4000m/min，油轮转速为0.3-0.8rpm。
48.有益效果
49.1、本技术通过复配具有辐射制冷功能的无机纳米粒子和高导热性的材料，从降低热量输入和提升热量损失两方面提升纤维及其制品的制冷效果，相较于使用单一制冷功能材料或导热材料的纤维，其具有更高的太阳光反射率和更优异的日间制冷效果；
50.2、本技术对无机纳米粒子进行改性，提升无机纳米粒子在纤维中的稳定性和相容性，进一步规定高导热性材料的热膨胀系数和导热率及硬度，使具有特定性质的高导热性材料和特定成纤树脂间产生的异质界面具有特殊的应力集中效应，有效缓解外部作用力对纤维强度的影响，意外提升了纤维的力学强度，并使纤维具有较好的弹性和柔软性；
51.3、本技术优化纤维的制备工艺，使纤维原料的溶体具有特异性粘度和流动速率，并使纤维纤度更加均匀；另外使具有特殊排列的功能性粒子配合纤维的空心三棱柱形异形中空结构，进一步提升纤维对太阳光的反射率和制冷效果；本技术纤维的制备过程无需复杂的前处理步骤，工艺简单，可用于工业化生产。
具体实施方式
52.实施例
53.实施例1
54.本实施例提供了一种高效辐射制冷纤维；按制冷纤维100％的总量计，所述制冷纤维由3wt％的改性纳米无机粒子、2wt％的高导热材料、5wt％的分散剂和余量的成纤树脂共混后熔融挤出并纺丝制成，所述纤维为空心三棱柱形异形中空结构；
55.其中所述改性纳米无机粒子所用的纳米无机离子为硅酸铝(颗粒平均直径为800nm)和锐钛矿型tio2(颗粒平均直径为200nm)，两者质量比为1：2；制备方法为：将棕榈酸和纳米无机粒子加入足量的重蒸四氢呋喃中搅拌30分钟，在氮气保护下加入质量比为1：1的n,n'-二环己基碳酰亚胺和4-二甲氨基吡啶后，于75℃冷凝回流搅拌，反应48h后过滤、干燥即可。其中，棕榈酸占纳米无机粒子重量的5％，所述n,n'-二环己基碳酰亚胺和4-二甲氨基吡啶的总重量为棕榈酸的2.6％。
56.所述高导热材料为碳化硅(颗粒平均直径为500nm)、氮化硼(颗粒平均直径为800nm)和氧化锌(颗粒平均直径为400nm)的组合，重量比为0.6：1.4：1；所述分散剂为低分
子量pe蜡(购自宇先化工有限公司，型号为h110)；所述成纤树脂为聚对苯二甲酸乙二醇酯购自阿拉丁，型号为25038-59-9。
57.本实施例还提供了所述制冷纤维的制备方法，具体为：依次进行以下工序：
58.(1)将改性纳米无机粒子、高导热材料、分散剂和成纤树脂共混后进行熔融挤出工序：螺杆和箱体的温度控制为270℃，熔体温度为270℃，特性粘度为0.6，螺杆挤出压力为9mp；
59.(2)混合工序：螺杆挤出机的头部装配专用的静态混合器，减小因熔体内高粘滞性引起的分层流动，静态混合器边壁距离为2.7mm，过水孔径为10mm，空间角为80
°
，装置间距为15mm；
60.(3)计量工序：泵转速为30r/min，泵单位时间内传送熔体的重量为280g/min，成品丝纤度选择为8.5，拉伸倍数为3.5，纤维收缩系数1.1，计量泵效率为98％；
61.(4)纺丝工序：纺丝速度为2600m/min，组件(喷丝板、熔体分配熔体过滤材料及其组装套件)压力为15mpa；
62.(5)冷却成型工序：冷却风的温度25℃，冷却风湿度70％，风速为0.5m/min，主风道压力为1200pa，风速分布为s型；
63.(6)上油卷曲工序：卷绕速度为3000m/min，油轮转速为0.4rpm。
64.实施例2
65.本实施例提供了一种高效辐射制冷纤维；按制冷纤维100％的总量计，所述制冷纤维由5wt％的改性纳米无机粒子、1wt％的高导热材料、2wt％的分散剂和余量的成纤树脂共混后熔融挤出并纺丝制成，所述纤维为空心三棱柱形异形中空结构；
66.其中所述改性纳米无机粒子为硅酸铝(颗粒平均直径为800nm)和锐钛矿型tio2(颗粒平均直径为400nm)，两者质量比为1：0.5；制备方法为：将硬脂酸和纳米无机粒子加入足量的重蒸四氢呋喃中搅拌40分钟，在氮气保护下加入质量比为1：1的n,n'-二环己基碳酰亚胺和4-二甲氨基吡啶后，于80℃冷凝回流搅拌，反应54h后过滤、干燥即可。硬脂酸占纳米无机粒子重量的8％，所述n,n'-二环己基碳酰亚胺和4-二甲氨基吡啶的总重量为硬脂酸的4％。
67.所述高导热材料为碳化硅(颗粒平均直径为500nm)、氮化硼(颗粒平均直径为800nm)和氧化锌(颗粒平均直径为400nm)的组合，重量比为0.2：2：1；所述分散剂为低分子量pe蜡(购自宇先化工有限公司，型号为h110)；所述成纤树脂为聚对苯二甲酸乙二醇酯购自阿拉丁，型号为25038-59-9。
68.本实施例还提供了所述制冷纤维的制备方法，具体为：依次进行以下工序：
69.(1)将改性纳米无机粒子、高导热材料、分散剂和成纤树脂共混后进行熔融挤出工序：螺杆和箱体的温度控制为300℃，熔体温度为300℃，特性粘度为0.5，螺杆挤出压力为5mp；
70.(2)混合工序：螺杆挤出机的头部装配专用的静态混合器，减小因熔体内高粘滞性引起的分层流动，静态混合器边壁距离为3.5mm，过水孔径为12mm，空间角为90
°
，装置间距为10mm；
71.(3)计量工序：泵转速为40r/min，泵单位时间内传送熔体的重量为400g/min，成品丝纤度选择为9，拉伸倍数为2.8，纤维收缩系数1.15，计量泵效率为98％；
72.(4)纺丝工序：纺丝速度为5000m/min，组件(喷丝板、熔体分配熔体过滤材料及其组装套件)压力为25mpa；
73.(5)冷却成型工序：冷却风的温度30℃，冷却风湿度80％，风速为0.6m/min，主风道压力为1400pa，风速分布为s型；
74.(6)上油卷曲工序：卷绕速度为4000m/min，油轮转速为0.8rpm。
75.实施例3
76.本实施例提供了一种高效辐射制冷纤维；按制冷纤维100％的总量计，所述制冷纤维由2wt％的改性纳米无机粒子、5wt％的高导热材料、10wt％的分散剂和余量的成纤树脂共混后熔融挤出并纺丝制成，所述纤维为空心三棱柱形异形中空结构；
77.其中所述改性纳米无机粒子为硅酸铝(颗粒平均直径为800nm)和锐钛矿型tio2(颗粒平均直径为400nm)，两者质量比为1：3；制备方法为：将棕榈酸和纳米无机粒子加入足量的重蒸四氢呋喃中搅拌25分钟，在氮气保护下加入质量比为1：1的n,n'-二环己基碳酰亚胺和4-二甲氨基吡啶后，于70℃冷凝回流搅拌，反应60h后过滤、干燥即可。棕榈酸占纳米无机粒子重量的3％，所述n,n'-二环己基碳酰亚胺和4-二甲氨基吡啶的总重量为棕榈酸的2％。
78.所述高导热材料为碳化硅(颗粒平均直径为500nm)、氮化硼(颗粒平均直径为800nm)和氧化锌(颗粒平均直径为400nm)的组合，重量比为0.8：0.5：1；所述分散剂为低分子量pe蜡(购自宇先化工有限公司，型号为h110)；所述成纤树脂为聚对苯二甲酸乙二醇酯购自阿拉丁，型号为25038-59-9。
79.本实施例还提供了一种所述制冷纤维的制备方法，具体为：依次进行以下工序：
80.(1)将改性纳米无机粒子、高导热材料、分散剂和成纤树脂共混后进行熔融挤出工序：螺杆和箱体的温度控制为250℃，熔体温度为250℃，特性粘度为1.0，螺杆挤出压力为10mp；
81.(2)混合工序：螺杆挤出机的头部装配专用的静态混合器，减小因熔体内高粘滞性引起的分层流动，静态混合器边壁距离为1.5mm，过水孔径为8mm，空间角为55
°
，装置间距为18mm；
82.(3)计量工序：泵转速为15r/min，泵单位时间内传送熔体的重量为150g/min，成品丝纤度选择为8，拉伸倍数为4，纤维收缩系数1.05，计量泵效率为98％；
83.(4)纺丝工序：纺丝速度为1500m/min，组件(喷丝板、熔体分配熔体过滤材料及其组装套件)压力为10mpa；
84.(5)冷却成型工序：冷却风的温度20℃，冷却风湿度50％，风速为0.2m/min，主风道压力为1000pa，风速分布为s型；
85.(6)上油卷曲工序：卷绕速度为1200m/min，油轮转速为0.3rpm。
86.实施例4
87.与实施例1基本一致，区别在于：按制冷纤维100％的总量计，所述制冷纤维由10wt％的改性纳米无机粒子、2wt％的高导热材料、5wt％的分散剂和余量的成纤树脂共混后熔融挤出并纺丝制成。
88.实施例5
89.与实施例1基本一致，区别在于：按制冷纤维100％的总量计，所述制冷纤维由
3wt％的改性纳米无机粒子、0.5wt％的高导热材料、5wt％的分散剂和余量的成纤树脂共混后熔融挤出并纺丝制成。
90.实施例6
91.与实施例1基本一致，区别在于：所述棕榈酸占纳米无机粒子重量的15％。
92.实施例7
93.与实施例1基本一致，区别在于：将所述棕榈酸替换为正二十五烷酸。
94.实施例8
95.与实施例1基本一致，区别在于：高导热材料中碳化硅、氮化硼和氧化锌的重量比为0.2：4：1。
96.实施例9
97.与实施例1基本一致，区别在于：硅酸铝和锐钛矿型tio2的质量比为1：4。
98.实施例10
99.与实施例1基本一致，区别在于：改性纳米无机粒子中tio2为金红石型。
100.实施例11
101.与实施例1基本一致，区别在于：改性纳米无机粒子为氧化铝和锐钛矿型tio2，两者质量比为1：2。
102.实施例12
103.与实施例1基本一致，区别在于：锐钛矿型tio2的颗粒平均直径为1500nm。
104.实施例13
105.与实施例1基本一致，区别在于：将所述碳化硅替换为二氧化硅。
106.实施例14
107.与实施例1基本一致，区别在于：所述纤维为空心单孔圆形结构。
108.对比例1
109.与实施例1基本一致，区别在于：按制冷纤维100％的总量计，所述制冷纤维由5wt％的改性纳米无机粒子、5wt％的分散剂和余量的成纤树脂共混后熔融挤出并纺丝制成。
110.对比例2
111.与实施例1基本一致，区别在于：按制冷纤维100％的总量计，所述制冷纤维由0.5wt％的改性纳米无机粒子、4.5wt％的高导热材料、5wt％的分散剂和余量的成纤树脂共混后熔融挤出并纺丝制成。
112.对比例3
113.与实施例1基本一致，区别在于：所述改性纳米无机粒子的制备方法为：将棕榈酸和纳米无机粒子搅拌反应48h后过滤、干燥即可。性能测试方法：
114.将实施例的纤维制成袜带织物(厚度为100μm，长度为60cm)，利用ci7800型分光光度计结合积分球测试织物在太阳光辐射波段(0.3-2.5μm)的反射率，利用傅里叶变换红外光谱仪结合积分球测试织物在7-14μm波段的反射率和透过率，根据origin软件拟合出平均发射率，并测量初始纤维的断裂强度。
115.性能测试结果：
116.测试结果见表1。
117.表1
[0118][0119][0120]
结果分析：
[0121]
实施例1-3测试方案的纤维均展现了较高的太阳光反射率和7-14μm波段的发射率，说明此纤维具有优异的日间辐射制冷效果，并具有优异的力学强度。
[0122]
对比实施例1和实施例4-5、对比例1-2的测试结果可知：相较于仅单一使用改性纳米无机粒子或高导热材料的纤维，复配使用改性纳米无机粒子和高导热材料的纤维具有更加优异的辐射制冷效果；虽然一定程度上增加改性纳米无机粒子或高导热材料的使用量可提高纤维在太阳波段的平均反射率和在7-14μm波段的平均发射率，但是使用量过多时反而会明显降低纤维断裂强度，使其不再适用于辐射制冷面料。
[0123]
对比实施例1和实施例6-7可知：有机改性剂棕榈酸的使用可提高纳米无机粒子在纤维中的稳定性，但是有机改性剂使用过多时会与成纤树脂产生较强的作用力，影响改性纳米无机粒子或高导热材料在树脂中的分散和纤维制备过程中熔体的流动性能，进一步使改性纳米无机粒子和高导热材料在体系中的排布状态受到影响；同理，当采用二十五烷酸作为改性剂时，其长链结构与成纤树脂间的更强的交联作用不仅影响了改性纳米无机粒子和高导热材料在体系中的特殊排列，还影响了成纤树脂的结晶行为，从而导致纤维制冷效果和力学性能表现相对较差。
[0124]
对比实施例1和实施例8可知：高导热材料碳化硅、氮化硼和氧化锌的比例对纤维力学强度产生明显影响；实施例8中具有更高硬度的氮化硼使用过量时，将会使高导热材料和成纤树脂的异质界面间产生过强的应力集中，反而使纤维在受力时容易断裂。
[0125]
对比实施例1和实施例9-11可知：当二氧化钛用量过高时，纤维在太阳光波段的反射率将明显下降，分析原因为：提高二氧化钛和硅酸铝的折射率时，其与成纤树脂间形成的一定范围内的折射率差将会增加太阳光的折射，通过漫反射效应提高制冷效果，但是当折射率较高的二氧化钛使用过量时，折射率差值超出能够产生最佳漫反射的范围，反而降低了对太阳波段的反射率；实施例10中金红石型二氧化钛比锐钛矿型二氧化钛具有微高的折射率和较高的硬度，因此导致纤维的制冷效果和力学性能都不如后者；实施例11中氧化铝具有比硅酸铝微低的折射率，虽然能够增加制冷效果，但是氧化铝硬度过高，纤维断裂强度有所下降。
[0126]
对比实施例1和实施例12可知：改性纳米无机粒子颗粒过大时，首先，其表面积相对减小，改性剂的接枝量也将减少，与成纤树脂的结合不强，其次，较大的颗粒将影响纤维中的粒子排布状态；以上因素将会影响纤维对太阳光波段的反射率、中红外的发射率和纤维的断裂强度。
[0127]
对比实施例1和实施例13可知：只有特定参数的高导热材料才能产生具有特殊应力的异质界面，提高纤维的力学性能；虽然二氧化硅的热膨胀系数更低，在理论上而言会使异质界面的界面作用更小，但是其本身的热膨胀性能(或程度)并不能够使异质界面产生特殊的应力集中效应，反而使纤维的力学强度相对较差。
[0128]
对比实施例1和实施例14可知：只有当所述纤维为空心三棱柱形异形中空结构时才能更好地配合具有特定排列状态的改性纳米无机粒子或高导热材料，提高纤维的制冷效果。
[0129]
对比实施例1和对比例3可知：只借助于物理交联或静电吸附将有机改性剂对纳米无机粒子进行修饰的效果远不如化学键合反应，后者的改性剂与纳米粒子间的结合力更强、修饰量更多，使纳米无机粒子与成纤树脂的相容性更好。

技术特征：
1.一种高效辐射制冷纤维，其特征在于，所述制冷纤维由改性纳米无机粒子、高导热材料、分散剂和成纤树脂共混后熔融挤出并纺丝制成；所述改性纳米无机粒子为经有机改性剂处理后的纳米无机粒子，所述纳米无机粒子的折射率为1-5，选自al2o3、fe2o3、zro2、hfo2、ta2o5、tio2、sic、si3n4、铝酸钙、硅酸盐矿物、caco3、baso4、玉石粉体中的至少一种。2.根据权利要求1所述的制冷纤维，其特征在于，所述纳米无机粒子包括硅酸盐矿物和tio2；两者质量比为1：(0.5-3)。3.根据权利要求1所述的制冷纤维，其特征在于，所述有机改性剂选自木质素磺酸、改性木质素磺酸盐、有机硅分子、c2-c30的脂肪酸或c2-c30脂肪酸酯、c8-c20的烷基季铵盐、改性纤维素中的至少一种，优选为c2-c30的脂肪酸或c2-c30脂肪酸酯。4.根据权利要求1所述的制冷纤维，其特征在于，所述有机改性剂为棕榈酸、十七烷酸、硬脂酸中的任意一种。5.根据权利要求1所述的制冷纤维，其特征在于，所述高导热材料的热导率为2-400w/(m
·
k)；在0-1000℃的热膨胀系数为(0-7)
×
10-6
k-1
，莫氏硬度为1-10；选自石墨粉、氮化硼、氮化硅、氮化铝、碳化硅、氧化锌、氧化镁、二氧化硅、三氧化二铝中的至少一种。6.根据权利要求1所述的制冷纤维，其特征在于，所述高导热材料在0-1000℃的热膨胀系数为(1-5)
×
10-6
k-1
，莫氏硬度为1-9；所述高导热材料为碳化硅、氮化硼和氧化锌的组合，重量比为(0.2-0.8)：(0.5-2)：1。7.根据权利要求1所述的制冷纤维，其特征在于，改性纳米无机粒子的颗粒平均直径为100-1200nm，所述高导热材料的颗粒平均直径为200-1000nm。8.根据权利要求1所述的制冷纤维，其特征在于，所述改性纳米无机粒子占制冷纤维的0.1-10wt％，优选为1-5wt％；所述高导热材料占制冷纤维的0.5-8wt％；优选为1-5wt％。9.根据权利要求1所述的制冷纤维，其特征在于，所述制冷纤维为异形中空结构，可选择的有空心单孔圆形、空心四孔圆形、空心七孔圆形、空心三棱柱形中的任意一种，优选为空心三棱柱形。10.根据权利要求1-9任一项所述的辐射制冷纤维的制备方法，其特征在于，所述方法包括：将改性纳米无机粒子、高导热材料、分散剂和成纤树脂共混后依次通过熔融挤出工序、混合工序、计量工序、纺丝工序、冷却成型工序和上油卷曲工序；熔融挤出工序中，熔体温度为250-300℃，熔体特性粘度为0.5-1.0；计量工序中，成品丝纤度为8-9，拉伸倍数为2.5-4.2，纤维收缩系数为1.05-1.15。

技术总结
本申请提供了一种高效辐射制冷纤维，由改性纳米无机粒子、高导热材料、分散剂和成纤树脂共混后熔融挤出并纺丝制成，所述纳米无机粒子的折射率为1-5，所述高导热材料的热导率为2-400W/(m


技术研发人员：杨军辉 孙光耀 李晓明 朱鹏 谢伟 徐毅明
受保护的技术使用者：江苏集萃功能材料研究所有限公司
技术研发日：2023.05.05
技术公布日：2023/9/14