專利名稱：有色可紡性多功能竹材粘膠纖維及其制法和制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種竹材粘膠纖維的制造方法，特別涉及一種能釋放負(fù)離子、發(fā)射遠(yuǎn)紅外、產(chǎn)生生物電流的并具有抗菌保健作用的有色竹材粘膠纖維及其制造方法。
背景技術(shù)：
近幾年棉短絨供求矛盾日益尖銳，成為制約粘膠纖維行業(yè)發(fā)展的瓶頸。國外廠商多用針葉木為原料生產(chǎn)粘膠纖維，而在森林資源短缺的我國，隨著木材砍伐給生態(tài)環(huán)境造成的危害已經(jīng)逐漸被人認(rèn)識，我國目前尚不可能效仿。于是開發(fā)竹材作為粘膠纖維的原料以替代木材已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。目前已經(jīng)有竹材為原料的粘膠纖維漿粕問世。用竹材纖維制成的面料柔韌性好，透氣性強，手感柔軟，懸垂性好，清涼防暑，成為新一代服裝面料。如中國專利公開1381620所述。但是，由于竹材粘膠纖維本身不具有功能性，作為現(xiàn)今新一代的面料，不能不是一種缺陷。
我們知道，負(fù)離子廣泛存在于大自然中，含量高的地方如森林、海邊、瀑布等地區(qū)，它能使人感到身心愉快。這是因為負(fù)離子能通過皮膚和吸收系統(tǒng)進入人體血液后，使細(xì)胞活性增加，從而提高人體的自愈力和免疫力，同時還會活化副交感神經(jīng)，使人心神安寧、血壓下降、心情得到放松。
紅外線是介于可見光和微波之間的一種電磁波，波長在0.76～1000微米之間。其中波長在4-15微米波段最能被人體吸收，產(chǎn)生溫?zé)嵝?yīng)，從而擴張毛細(xì)血管，改善微循環(huán)，促進新陳代謝。
在現(xiàn)有技術(shù)中，已有不少國外文獻對負(fù)離子遠(yuǎn)紅外纖維進行了深入的論述和探討。具備這種功能的纖維和織物也已進入市場，其中日本敷島紡織的HOLIC”纖維、大和紡織的“10LINA”纖維、日清紡的“IONAGE”纖維比較具有代表性。這些纖維都采用共混紡絲的技術(shù)，用于滌綸、丙綸等合成纖維。也有不少中國專利申請對此進行了披露，如CN1266119“含有電氣石顆粒的人造絲纖維及其制造方法”；再如CN1308149所述的“一種合成纖維及其制造方法”；又如CN1293278所述的“負(fù)離子遠(yuǎn)紅外保健織物及其制法”。其中主要成分為天然硅酸鹽礦物--托瑪琳(電氣石)，英文名tourmaline。它是自身永久具有電磁場的天然礦物，其晶體之間存在著極其微弱的電流0.06mA，電流雖然很弱，卻與人體的生物電流相匹配。另外產(chǎn)生的電壓可高達(dá)100萬電子伏特，放出的電子使空氣中的H2O電離，H+與電子結(jié)合生成氫氣、OH-與周圍的水分子結(jié)合生成H3O2-，產(chǎn)生負(fù)離子。因此，將上述電氣石加入粘膠纖維中所形成的織物中負(fù)離子的生成和遠(yuǎn)紅外的釋放是永久性的。但是由于托瑪琳的晶體形狀為柱狀結(jié)晶，截面呈六角形，經(jīng)粉碎后呈各種形狀的多梭體，而且硬度極高達(dá)7.3。這種多梭體材料在纖維中破壞了纖維本身表面光滑的特性，產(chǎn)生堅硬的刺，在紡紗織布過程中，會損壞紡織設(shè)備中的針布、導(dǎo)紗件、及棕片等，可紡性很差，從而影響最終紡織品的質(zhì)量。在纖維的常規(guī)制法中，可加入的功能性礦物粉末的有很多種。通常使用的功能性粉末為兩類，其第一是晶形為軸面體的礦物，如輝銅礦、白鐵礦、金綠玉、鈦鐵礦、水鎂石、滑石粉、鈉云母、蒙脫石、蛇紋石、坡縷石等。；第二是晶形為棱柱體、菱面體、六面體的礦物，如銻銀礦、剛玉、金紅石、鋯石、輝石、絲光沸石、玉、電氣石等。這類礦物由于其晶形結(jié)構(gòu)會影響纖維表面的光滑性，易造成纖維斷頭，并且會磨損紡織設(shè)備配件。晶形為軸面體的礦物晶形在纖維紡絲工藝的牽伸過程中，會隨纖維取向而取向，由于它們的加入可改善單純棱柱體礦物纖維的可紡性。
托瑪琳盡管在負(fù)離子、遠(yuǎn)紅外和生物電流產(chǎn)生等方面有較好的性能，但其抗菌防霉的性能卻不盡如人意，或者說是托瑪琳的一種缺憾。為此，人們將一些具有抗菌防霉功能的超細(xì)粉體加入纖維中。本申請人曾經(jīng)將納米銀包埋在坡縷石這一軸面體中形成具有抗菌防霉作用的超細(xì)粉體，以此材料加入到粘膠纖維中，不僅可使纖維具有抗菌防霉作用，同時也將大大提高纖維的可紡性，提高纖維的生產(chǎn)效率。
再者，現(xiàn)有技術(shù)中所述的負(fù)離子遠(yuǎn)紅外纖維多為本色纖維，要獲得各種顏色通常需要進行后處理，雖然粘膠纖維有較好的染色性能，但染色加工成本較高，用常規(guī)染色法纖維的色澤對光的穩(wěn)定性及干洗、水洗、摩擦牢度等方面都存在局限性。特別是粘膠后整理的用水量相當(dāng)大，通常染色及后整理1噸粘膠纖維需要150-200噸的水。如此大的水量對中國這樣一個缺水的國家，無疑是一種浪費，而且印染后整理中所排放的廢水又會成為環(huán)境的污染源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提出一種不僅具有發(fā)生負(fù)離子、遠(yuǎn)紅外和生物電流功能，而且具有優(yōu)異的抗菌防霉保健作用的有色竹材粘膠纖維。
本發(fā)明的目的之二是提出一種多功能有色竹材粘膠纖維的制造方法，以改善單純棱面體礦物纖維的表面光滑性，在制造過程中不損壞設(shè)備配件如針布、導(dǎo)紗件、棕片等，進而提高可紡性和生產(chǎn)率。
本發(fā)明的目的之三是提出一種可促進粘膠纖維中負(fù)離子釋放的方法，在纖維中加入一定量的金屬微?？梢宰鳛樨?fù)離子的釋放通道，從而提高纖維的負(fù)離子釋放量。
本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種可紡性有色竹材粘膠纖維，其中纖維中至少含有A組份和B組份微粒。
其中，組份A為CSK-A是采用坡嶁石為載體的納米銀復(fù)合材料，所述的坡嶁石為軸面體。組份B為CSK-B為超細(xì)電氣石粉末。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，首先制造組分ACSK-A組分BCSK-B。
A組分按下述配比及制造方法進行制造首先按以下重量份計為坡縷石100水溶性銀鹽4-20NaOH 0.5-3.0濃NH3.H2O 7.0-45.0還原劑10-50水400-1000制造步驟為a.先將水溶性銀鹽溶液與NaOH反應(yīng)，再加入NH3.H2O在水溶液中形成銀氨絡(luò)合物；b.將坡縷石粘土加入上述溶液中，經(jīng)3-8小時攪拌，至膠體狀溶液；c.進一步添加還原劑并加溫至50-95℃使坡縷石的表面及微孔中的銀氨絡(luò)離子還原成納米銀，其粒徑為35納米左右。
d.經(jīng)脫水，加熱烘干，再以與水(重量)1∶4之比加入砂磨機中，以濕法粉碎至平均粒徑0.3-0.5微米，得到CSK-A漿料。
B組分的制備選擇托瑪琳(電氣石)晶體，通過回轉(zhuǎn)破碎機破碎至8-25毫米大小的塊狀，在通過雷蒙粉碎機粉碎至20-40微米之間；最后以與水重量比為1∶4之比，通過砂磨機濕法磨，磨到水溶液中固體平均粒度為0.3-0.5微米的CSK-B漿料。
再將CSK-A組分和CSK-B組分以重量比1∶1-4.8之比混合，再與竹材粘膠纖維漿粕或高聚物充分混合后紡成納米銀/托瑪琳(CSK-AB)粘膠纖維。
為獲得有色竹材粘膠纖維，在生產(chǎn)中可將含有顏料的色漿和粘膠漿粕按比例混合，通過注射法然后紡出有色纖維。
其工藝為
粘膠組成甲纖8.9-9.2，含堿5.2-5.5，黏度3040秒；粘膠進注射壓力0.2Mpa，粘膠出口壓力0.3Mpa以上；色漿濃度18.5-21％色漿加入量(按甲纖)5-22％酸浴H2SO4，100-104(g/l)；Zn2SO4. 9.0-10(g/l)；Na2SO4，325-335(g/l)；比重1.315。溫度51-54℃。
其中CSK-A的晶形為單斜晶體，且載有納米級金屬銀，其載體為坡嶁石，可作為軸面體；CSK-B的晶形為六面體。在紡成纖維后，CSK-A的層狀結(jié)晶體隨纖維的取向而取向，使得該纖維表面變得光滑，提高了單純托瑪琳(電氣石)纖維的強度和可紡性。且不會對設(shè)備產(chǎn)生損傷，從而提高生產(chǎn)率。
在CSK-AB納米銀/托瑪琳的特性功能作用下，致使該纖維不僅保持了其他電氣石纖維所具有的發(fā)射4-14微米生物波(遠(yuǎn)紅外線)功能，其發(fā)射率在85％以上；永久釋放負(fù)離子功能，其釋放量在4.0×103個/cm3及產(chǎn)生0.06毫安生物電流功能，并且具有顯著的抗菌除臭功能。它集多種健康保健功能為一體，緊貼身體受體溫及各部位活動摩擦刺激，激發(fā)載銀電氣石產(chǎn)生熱電、壓電效應(yīng)。長期穿著可以收到多種功能共同作用而產(chǎn)生的綜合保健效果。另外，由于納米銀具有極大的比表面積，表面結(jié)構(gòu)又存在大量未健合的化學(xué)鍵，導(dǎo)致化學(xué)活潑性大增，實現(xiàn)其長效、廣譜、抗菌、抗霉特性。因而纖維的抗菌除臭作用得以疊加、強化；尤其對易出汗、體味濃、皮膚瘙癢的人以及患婦科男科疾病的人可起到抗菌除異味的極佳效果。再者，納米銀中的金屬銀，可起到導(dǎo)電作用，在纖維中形成離子通道，促進了纖維的負(fù)離子釋放。
另外，由于采用原液著色，所生產(chǎn)的有色纖維不僅色牢度好，色差少，而且可大大節(jié)省因為后整理而帶來的能源、財力和人力等方面的浪費和對環(huán)境的污染。


圖1為本發(fā)明工藝流程圖。
實施例為了對本發(fā)明作詳細(xì)的闡述，下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進一步的說明。
實施例1取AgNO34.0千克在攪拌下溶于600千克水中，加入NaOH 0.5千克和26％NH3.H2O 7.0千克，然后加入粉狀的坡縷石100千克，在室溫下攪拌3小時，使其充分反應(yīng)，直至產(chǎn)物呈膠體狀。取過氧化氫10.0千克加入其中，升溫至70℃使載入于坡縷石微孔內(nèi)的銀氨絡(luò)離子還原成納米銀。再將所得產(chǎn)物過濾，干燥，再與水以1∶4加入砂磨機中，以濕磨6-8小時粉碎至0.3-0.5微米，其中的銀顆粒為30-50納米，作為A組分備用。
將10KG黑色托瑪琳(含鐵電氣石)經(jīng)過回轉(zhuǎn)破碎機破碎至15毫米大小的塊狀，在通過雷蒙粉碎機粉碎至30微米；最后以托瑪琳(電氣石)與水(重量)的比例為1∶4加入砂磨機中，以濕法磨8-10小時，得到水溶液中固體平均粒度為0.3-0.5微米的漿料，作為B組分備用。
將A、B組分混合，混合比為1∶3?？刂破浠旌虾笾苽湟旱暮塘吭?5％，與粘膠漿粕原液充分混合后，紡制成納米銀坡嶁石/托瑪琳有色竹材粘膠纖維。其流程如圖1所示。
粘膠組成甲纖9.0，含堿5。4，黏度35秒；粘膠進注射壓力0.2Mpa，粘膠出口壓力0.3Mpa以上；黃色漿濃度20％(含耐曬黃G顏料)，色漿加入量(按甲纖)5％酸浴H2SO4，102(g/l)；Zn2SO4，9.5(g/l)； Na2SO4，330(g/l)；比重1.315。溫度50℃。
品種5.55dtex×70mm，紡絲速度52m/min。
實施例2取AgNO34.2千克在攪拌下溶于600千克水中，加入NaOH 0.5千克和26％NH3.H2O 6.9千克，然后加入粉狀的坡縷石100千克，在室溫下攪拌3小時，使其充分反應(yīng)，直至產(chǎn)物呈膠體狀。取過氧化氫9.8千克加入其中，升溫至70℃使載入于坡縷石微孔內(nèi)的銀氨絡(luò)離子還原成納米銀。再將所得產(chǎn)物過濾，干燥，再與水以1∶4加入砂磨機中，以濕磨6-8小時粉碎至0.3-0.5微米，其中的銀顆粒為30-50納米，作為A組分備用。
將10KG白色托瑪琳(含鋰電氣石)經(jīng)過回轉(zhuǎn)破碎機破碎至15毫米大小的塊狀，在通過雷蒙粉碎機粉碎至30微米；最后以托瑪琳(電氣石)與水(重量)的比例為1∶4加入砂磨機中，以濕法磨8-10小時，得到水溶液中固體平均粒度為0.3-0.5微米的漿料，作為B組分備用。
將A、B組分混合，混合比為1∶3?？刂破浠旌虾笾苽湟旱暮塘吭?5％，與粘膠漿粕原液充分混合后，紡制成納米銀坡嶁石/托瑪琳有色竹材粘膠纖維。
粘膠組成甲纖9.0，含堿5.5，黏度35秒；粘膠進注射壓力0.2Mpa，粘膠出口壓力0.3Mpa以上；黃色漿濃度20％(含耐曬黃G顏料)，色漿加入量(按甲纖)5％
酸浴H2SO4，100(g/l)；Zn2SO4，9.0(g/l)； Na2SO4，320(g/l)；比重1.315。溫度50℃。
品種5.55dtex×70mm，紡絲速度52m/min。
實施例3將實施例1或2中所得的納米銀/托瑪琳粘膠纖維通過水刺法，經(jīng)過開松，鋪網(wǎng)，水刺，后整理得到水刺無紡布?？酥卦?0-60克/平方米。
權(quán)利要求
1，一種有色可紡性多功能竹材粘膠纖維，其特征在于纖維中至少含有粒徑為100納米以下的納米銀坡嶁石復(fù)合體和托瑪琳微粒。
2，如權(quán)利要求1所述的纖維，其特征在于所含有的納米銀坡嶁石復(fù)合體/托瑪琳的重量百分比為0.5-5％。
3，一種如權(quán)利要求1所述的纖維的制造方法，其特征在于其包括制造組分A納米銀坡嶁石復(fù)合體和組分B托瑪琳；A按下述配比及制造方法進行制造首先按以下重量份計為坡縷石 100水溶性銀鹽 4-20NaOH 0.5-3.0濃NH3.H2O 7.0-45.0還原劑 10-50水 400-1000制造步驟為a.先將水溶性銀鹽溶液與NaOH反應(yīng)，再加入NH3.H2O在水溶液中形成銀氨絡(luò)合物；b.將坡縷石粘土加入上述溶液中，經(jīng)3-8小時攪拌，至膠體狀溶液；c.進一步添加還原劑并加溫至50-95℃，使坡縷石的表面及微孔中的銀氨絡(luò)離子還原成納米銀，其粒徑為35納米左右；d.經(jīng)脫水，加熱焙烘，最后通過砂磨機濕法到粉碎至水溶液中平均粒徑0.3-0.5微米，得到組分A；B組分的制備選擇托瑪琳(電氣石)晶體，通過回轉(zhuǎn)破碎機破碎至8-25毫米大小的塊狀，在通過雷蒙粉碎機粉碎至20-40微米之間；最后通過砂磨機濕法磨到水溶液中固體平均粒度為0.3-0.5微米的漿料；再將A組分和B組分以1∶0.1-4.8之比混合，將與粘膠纖維原漿或高聚物充分混合后紡成納米銀坡嶁石復(fù)合體/托瑪琳有色粘膠纖維。
4，如權(quán)利要求3所述的纖維的制造方法，其特征在于其工藝為粘膠組成甲纖8.9-9.2，含堿5.2-5.5，黏度30-40秒；粘膠進注射壓力0.2Mpa，粘膠出口壓力0.3Mpa以上；色漿濃度18.5-21％色漿加入量(按甲纖)5-22％酸浴H2SO4，100-104(g/l)；Zn2SO4，9.0-10(g/l)；Na2SO4，320-335(g/l)；比重1.315。溫度51-54℃。
5，一種采用權(quán)利要求1所述的纖維的無紡布，其特征在于該無紡布中含有納米銀坡嶁石/托瑪琳，其含量為0.5-5％重量百分比。
6，權(quán)利要求5所述的無紡布，其特征在于所述的無紡布為水刺無紡布。
全文摘要
本發(fā)明是一種有色可紡性多功能竹材粘膠纖維的制法及其制品。其纖維包括組分A.納米銀坡嶁石復(fù)合體和組分。B.托瑪琳。兩組分在纖維中的添加，一方面改善了單純棱面體礦物纖維的表面光滑性，在制造過程中不損壞設(shè)備配件，進而提高可紡性和生產(chǎn)率。另一方面一定量的金屬微?？梢宰鳛樨?fù)離子的釋放通道，從而提高纖維的負(fù)離子釋放量。并具有抗菌，釋放遠(yuǎn)紅外和生物電的功能。同時，該粘膠纖維色牢度好，色差少，而且可大大節(jié)省因為后整理而帶來的能源、財力和人力等方面的浪費和環(huán)境污染。
文檔編號D01F2/10GK1508301SQ0215502
公開日2004年6月30日 申請日期2002年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月19日
發(fā)明者陳美華, 陳強, 朱仰才, 孫志峰 申請人:上海藍(lán)戈科技發(fā)展有限公司, 上海蘭格科技有限公司, 上海弘康科技發(fā)展有限公司