本发明涉及化学纤维领域，尤其涉及一种自发热保暖纤维、其制备方法和应用。
背景技术：
1、家纺和服装是化学纤维的重要应用方向，随着科技的发展和生活水平的提高，轻薄且保暖的服装面料有着广阔的前景。保暖纤维的保暖原理是减少热量的逸散，通常是在纤维织物中设置空气层，利用空气的低导热系数来减少热量从体表向外扩散。如中国专利cn213919942u公开了一种三层中空保暖纤维复合面料，通过在面料中设置中空层来增加面料的保暖性能。
2、上述方式虽然能增加保暖性能却不能实现轻量化，导致衣物厚重不方便。一种较优的解决方案是采用中空纤维，中空纤维可以大幅增加面料的保暖性能，同时实现面料的轻薄化。如中国专利cn107988640a公开了一种轻量化保暖纤维及其制备方法，采用中空形喷丝孔制备具有中空结构的纤维，实现轻量化保暖的目的。
3、然而，不管是设置空气层还是中空纤维进行的保暖，都是被动式的保暖方式，仅是减少人体自身热量的耗散，没有额外的热量来源。
技术实现思路
1、针对上述问题，本发明提供一种吸光发热保暖纤维，由纤维主体材料和母粒混合均匀后熔融纺丝制得，母粒由以下重量百分比的组分构成：基体材料78%~90%、隔热材料4%~10%、吸光发热材料4%~10%、助剂0.2%~2%。
2、在本发明中，隔热材料选自气凝胶纳米粉体，气凝胶纳米粉体的加入，在满足纤维工业化实现同时，实现纤维自身结晶度降低，达到纤维主体材料导热系数降低而实现隔热性能提高。吸光发热材料选自锑掺杂二氧化锡、氧化铟锡、石墨烯粉体、碳化合物、碳纳米管或铯钨青铜中的一种或多种的组合，其中锑掺杂二氧化锡、氧化铟锡材料可以吸收环境中的近红外线和中红外线而自身发热，石墨烯粉体、碳化合物、碳纳米管或铯钨青铜可以将人体散发出的远红外线反射回体表，形成保温效果。以上断热材料与全光谱吸光发热材料协同，使纤维实现对近、中、远红外线的综合利用，实现多维的保暖加热效果。助剂为偶联剂和\或分散剂，偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷偶联剂、三异硬脂酰基钛酸异丙脂偶联剂、铝钛复合偶联剂、硬脂酸盐偶联剂或磷酸酯偶联剂中的一种，分散剂为季戊四醇硬酯酸酯或聚乙烯蜡。
3、为了提升熔体的可纺性，本发明纤维主体材料和母粒的基体材料选取同一材质的高分子聚合物，如聚酯、聚丙烯或聚烯烃。
4、具体地，本发明吸光发热保暖纤维中纤维主体材料和母粒的重量占比分别为：纤维主体材料80%~95%，母粒5%~20%。
5、本发明吸光发热保暖纤维的制备包括母粒的制备和纤维的生产两个步骤，母粒的制备具体操作为：按重量百分比称取母粒各组分，将基体材料、隔热材料、吸光发热材料分别置入真空干燥箱中，在真空度＜100pa、温度120℃~180℃下干燥8~15h，将干燥后的隔热材料、吸光发热材料和分散剂混合后高速搅拌后与基体材料和偶联剂混合，高速搅拌混合均匀后经双螺杆挤出机挤出切粒后制得。采用现有熔融纺丝工艺，将按重量百分比称取的纤维主体材料和母粒混合均匀后进入纺丝机，通过不同形状喷丝孔的喷丝板，获得横截面为圆形、中空形、扁平形或细腰形的长丝或短纤维。
6、本发明的有益效果为：本发明所得吸光发热保暖纤维不仅可以用作面料的编织，还可以通过搓球工艺制备球棉等保暖填充物；本发明通过制备中空或异形纤维降低纤维主体导热系数的同时，母粒中添加的隔热材料和吸光发热材料会进一步提升纤维的主动保暖能力，并实现面料织物的轻质化。
1.一种吸光发热保暖纤维，由纤维主体材料和母粒混合均匀后熔融纺丝制得，其特征在于，所述母粒由以下重量百分比的组分构成：基体材料78%~90%、隔热材料4%~10%、吸光发热材料4%~10%、助剂0.2%~2%。
2.根据权利要求1所述的吸光发热保暖纤维，其特征在于，所述纤维主体材料和所述基体材料为同一材质的高分子聚合物，选自聚酯、聚丙烯或聚烯烃中的一种；所述纤维主体材料和母粒的重量占比分别为：纤维主体材料80%~95%，母粒5%~20%。
3.根据权利要求2所述的吸光发热保暖纤维，其特征在于，所述隔热材料为气凝胶纳米粉体。
4.根据权利要求2所述的吸光发热保暖纤维，其特征在于，所述吸光发热材料为锑掺杂二氧化锡、氧化铟锡、石墨烯粉体、碳化合物、碳纳米管或铯钨青铜中的一种或多种的组合。
5.根据权利要求2所述的吸光发热保暖纤维，其特征在于，所述助剂为偶联剂和\或分散剂，偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷偶联剂、三异硬脂酰基钛酸异丙脂偶联剂、铝钛复合偶联剂、硬脂酸盐偶联剂或磷酸酯偶联剂中的一种，分散剂为季戊四醇硬酯酸酯或聚乙烯蜡。
6.一种如权利要求1~5任一项所述的吸光发热保暖纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的吸光发热保暖纤维的制备方法，其特征在于，所述吸光发热保暖纤维的横截面为圆形、中空形、扁平形或细腰形。
8.一种球棉，其特征在于，由权利要求7所得中空形短纤经搓球工艺制备而成。
9.一种吸光保暖无纺布，其特征在于，由权利要求1~5任一项所述吸光发热保暖纤维的纤维主体材料和母粒混合均匀后熔喷而成。
10.一种法兰绒面料，其特征在于，包含权利要求7所得规格为150d/144f的长纤。
