专利名称：防伪纤维、其防伪用途及采用该纤维的具保健功能的纱线的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种防伪纤维、其防伪用途和采用该纤维的具有保健功能的防伪纱线。特别涉及一种具有残留磁性的防伪纤维、其防伪用途以及采用该纤维的保健型防伪纱线。
背景技术：
随着我国人民生活水平及健康环境意识的提高，越来越多的消费者花费大量的精力与财力关注具有保健功能的，高附加值纺织产品，以改善自己的生存健康。因此保健功能纺织品有巨大的市场，其中孕育着巨大的商机。
但是，应当引起注意的是，保健功能纺织产业尚处于发展初期。具体表现在两方面第一，对大多数保健功能的检测没有国家强制标准。从企业出具的送检报告上看，有的引用的国外检测标准，有的则是国内一些科研院所内部执行的检测方法。这样给质量监管机构，如国家及各级技术监督部门，执法带来了很大困难。因为无国家标准可依，很多保健功能纺织品在上市几年之内都没有被抽检过一次。
第二，大多数保健功能，如抗静电、负离子、吸湿排汗、发射远红外线、消减电磁辐射等，均没有一个简单、直观的演示方法。消费者在购买产品时，只能通过厂家出具的功能检测报告，或直接从销售人员口中了解该保健功能产品与普通产品的不同之处。而该产品是否的确具有所宣传的功能，对于普通消费者来说则是无从验证。
正是由于以上状况，造成了一些缺乏社会责任感的企业一方面在取得检测报告后，夸大其词宣传其保健功能，另一方面却并不采用相应的功能材料，而生产没有任何保健功能的普通产品冒充功能纺织品谋取暴利。特别是产品功能性无法直观演示这一点，使那些缺乏社会责任感的企业得以鱼目混珠，而那些依法守信的企业则顾虑重重而不愿开发功能产品。目前，由于保健纺织品市场秩序的混乱，消费者正在渐渐的丧失信任。长此以往，对整个保健功能纺织品行业发展都是没有好处的。
发明内容
为了克服上述保健功能纺织品无法直观演示、普通消费者难以辨明真伪这一不足，本发明提供一种通过简易方法即可检验的防伪纤维。本发明的进一步的目的在于提供该防伪纤维在复合多种保健功能的纱线中的用途以及采用该防伪纤维的具有保健功能的纱线。
本发明的一方面提供一种防伪纤维，所述纤维中含有足够量的强磁粉体，以使25wt％～50wt％所述纤维与其他纤维混纺所得到纱线的表面磁性信息能被验钞机读取。进一步的，所得到纱线的表面磁感应强度大于0.2Gs。
优选上述防伪纤维中含有3wt％～8wt％的强磁粉体，其中强磁粉体为(按权利要求4相应添加)钐钴永磁体、铁氧体(四氧化三铁或三氧化二铁与钡、钴、锶元素组成)、钕铁硼中的至少一种。优选包括钐钴永磁体或铁氧体。进一步的所述纤维中还可含有选自超细陶瓷粉、竹炭粉体、电气石粉体、二氧化钛和载银磷酸锆中至少一种的功能性添加剂。
本发明的第二方面是提供上述防伪纤维的防伪用途，特别是在具有磁性理疗和抗静电功能的纱线中的防伪用途。
本发明的第三方面是提供一种防伪纱线，所述防伪纱线包括25wt％～50wt％的上述第一方面的防伪纤维。优选所述防伪纱线为羊绒或羊毛纱线。更优选的是所述防伪纱线还可包括选自天丝、腈纶、绢丝、粘胶、棉、麻和大豆蛋白纤维中的至少一种纤维。
本发明的防伪纤维中含有一定量的强磁粉体，当强磁粉体以一定比例添加到纱线中时仍可在纱线表面残留一定的磁性。该载有强磁粉体的纱线不仅对人体具有弱磁理疗效应和抗静电的作用，而且任何一款合格的验钞机均能读取到纱线表面的残留磁性，从而能方便普通消费者识别真伪。
图1是防伪纤维制备工艺的流程图。
具体实施例方式
下面结合实施例更详细地描述本发明，使本发明的各个方面更易于理解。
目前，纸币、支票等有价票据都把磁性油墨作为防伪手段之一，磁性油墨是一种在印刷油墨中掺加的强磁性粉，这种磁粉既是油墨的色料又极易在磁场中均匀排列，保留较高的残留磁性，从而使验钞器摩擦印有油墨的票据表面后可以读到磁性记录信息。
本发明人借鉴了磁性油墨防伪技术，将合适的强磁粉体添加到合成纤维，例如粘胶纤维、丙纶纤维、涤纶纤维、锦纶纤维等中，从而得到本发明的防伪纤维。本发明的防伪纤维的生产方法与添加任何无机材料的纤维生产方法相同。优选先用相应的原料制备含有强磁粉体的母粒，然后将纺丝原料与含有强磁粉体的母粒均匀混料，纺丝、充磁后即得到表面有较强剩磁的纤维。这些方法是本领域的技术人员早就熟悉并掌握的。
本发明的防伪纤维中强磁粉体的添加量可根据需要进行选择，但是必须使该纤维以一定量与其他纤维混纺得到的纱线表面具有足够的剩余磁性，以便被任何一款合格的验钞机读取该磁性信息。该防伪纤维添加到纱线中的量优选为纱线总重量的25wt％～50wt％。并且优选强磁粉体的添加量可使所得纱线表面的磁感应强度大于0.2Gs。如果磁感应强度低于0.2Gs，由于磁性太弱，低于验钞机的敏感范围，不会检测到纱线的磁性信息。考虑到该防伪纤维的易加工性等问题，纤维中含有的强磁粉体的量在3wt％～8wt％的范围内变化，优选在4wt％～7.5wt％的范围内变化。
此外，由于添加了本发明的防伪纤维的纱线表面残留有一定的磁场强度，这种均匀排列在纱线中的具有N、S级的强磁材料，通过形成磁力线对穿着者可产生磁性理疗的保健作用。而且载有强磁粉体的防伪纤维也是很好的导电材料，通过纱线的交织后，还具有良好的抗静电的作用，其抗静电性能参照日本静电协会《静电安全指南》标准，通过国家棉纺织产品质量监督检验中心检测，符合该标准要求。
本发明的防伪纤维可采用任何适用于织物的强磁粉体，如钐钴永磁体、铁氧体(四氧化三铁或三氧化二铁与钡、钴、锶元素组成)、钕铁硼中的一种或多种，优选包括钐钴永磁体或铁氧体。相对于其他强磁粉体，铁氧体的添加量较大些，但它的低成本是其它强磁材料所无法比拟的。由于金属氧化物添加量大，会给可纺性带来一些困难，但只要选择粒径在10～50微米的粉体，纺制毛型短纤(纤度大于2.5D)，用于加工羊毛纱线和支数不是很高的羊绒纱线是没有问题的。钐钴永磁体与含锶、钡元素的铁氧体和钕铁硼材料相比，具有高磁能积、极低的温度系数的特点，最高工作温度可达350℃，负温不限。当工作温度在180℃以上时，其最大磁能积及温度稳定性和化学稳定性均超过钕铁硼永磁材料。使用很少的量，充磁后即可达到较高的剩磁，可满足纤维易加工性的问题，最细可纺制1.5D的棉型短纤。并且钐钴永磁体还兼具一定远红外发射性能可使该纤维具有多种保健功能。
此外，本发明的防伪纤维中还可复合多种其他功能材料。示例性的例子有添加超细陶瓷粉体进行纺丝，可进一步包括发射远红外线的功能；通过添加纳米级竹炭粉体又可具有竹炭的屏蔽电磁辐射、强吸附力、平衡湿度的特性，保健功能还可进一步包括减弱电磁辐射、抗菌除异味、吸湿排汗等；添加电气石粉体可进一步包括释放负离子功能。可添加的功能材料并不仅限于上述的几种，只要所添加的材料不破坏防伪纤维中强磁粉体磁性能的材料均可用于本发明。这些材料可以单独添加，也可以两种或两种以上一起添加。
将本发明的防伪纤维与其他纤维，如腈纶、绢丝、大豆蛋白纤维、牛奶蛋白纤维、羊毛、羊绒等混纺后制得的纱线即可通过简便方法与普通纱线相区别。具体方法是用任何一款合格验钞器简单摩擦纱线，验钞器即可读取到纱线中的磁性信息。从而起到直观演示和防伪的作用。
本发明的防伪纤维与其他纤维混纺时的掺量优选为纱线总重量的25wt％～50wt％，更优选为30wt％-40wt％。
优选采用羊毛和/或羊绒与本发明的纤维混纺，从而得到防伪羊毛或羊绒纱线。
本发明的纱线可采用普通混纺纱线的生产方法。优选可采用以下两种方法加入防伪纤维(1)在和绒时，将防伪纤维与羊绒(或其他纤维，如天丝、腈纶、绢丝、粘胶、棉、大豆蛋白纤维、牛奶蛋白纤维等)按比例进行混合；(2)将针梳后的毛条与防伪纤维条按比例进行混条。
制作混纺羊绒纱线时，优选(1)所述的方法。制作羊毛纱线时，优选(2)所述的方法。其中，全部生产过程均在原有生产设备条件、原有工艺下进行，即可生产出可复合多种保健功能的防伪纱线，而且产品的手感、各项常规物理指标都不低于常规羊绒或羊毛纱线。
下面通过具体实施例进一步说明本发明。这些实施例仅用于更好地理解和说明本发明，而不能限制本发明的范围。
防伪纤维的制备防伪纤维制备工艺见图1所示的流程图。
实施例1、含4.6％钐钴永磁体的防伪涤纶短纤维功能母粒的制备将62重量份聚酯切片(上海石化产三人牌纤维级聚酯切片)，20重量份钐钴永磁体(上海跃龙化工厂产)、15重量份聚乙烯蜡、2重量份硬酯酸钙、1重量份钛酸酯类放入高速搅拌机中使粉体与聚酯切片充分混合。经双螺杆挤出机(科亚产STS-35)挤出、冷却、切粒制成功能母粒。
防伪纤维的制备取母粒23重量份，添加到77重量份聚酯切片(上海石化三人牌纤维级聚酯切片)中，经真空干燥后纺丝(纺丝温度控制在280℃)，进行卷绕成型(速度900m/min)，经过牵伸等工艺，制成1.5D×38mm的涤纶防伪短纤维。
实施例2、含7.5％钐钴永磁体和1.125％陶瓷粉的防伪涤纶短纤维功能母粒的制备将60重量份聚酯切片(上海石化产三人牌纤维级聚酯切片)，20重量份钐钴永磁体(上海跃龙化工厂产)、3重量份陶瓷粉(上海高纳产)、15重量份聚乙烯蜡、2重量份硬酯酸钙、1重量份钛酸酯类放入高速搅拌机中使粉体与聚酯切片充分混合。经双螺杆挤出机(科亚产STS-35)挤出、冷却、切粒制成功能母粒。
防伪纤维的制备取母粒37.5重量份，添加到62.5重量份聚酯切片中，经真空干燥后纺丝(纺丝温度控制在280℃)，进行卷绕成型(速度600m/min)，经过牵伸等工艺，制成5D×102mm的涤纶防伪短纤维。
实施例3、含6％铁氧体的防伪丙纶短纤维功能母粒的制备将62重量份PP树脂切片(上海石化Y2600)，20重量份铁氧体(由常熟铁红厂产三氧化二铁和钡元素组成)、15重量份聚乙烯蜡、2重量份硬酯酸钙、1重量份钛酸酯类放入高速搅拌机中使粉体与PP树脂切片充分混合。经双螺杆挤出机(科亚产STS-35)挤出、冷却、切粒制成功能母粒。
防伪纤维的制备取母粒30重量份，添加到70重量份PP树脂切片(上海石化Y2600)中，经真空干燥后纺丝(纺丝温度控制在275℃)，进行卷绕成型(速度750m/min)，经过牵伸等工艺，制成5D×81mm的丙纶短纤维。
实施例4、含4％铁氧体和2％电气石的防伪锦纶短纤维功能母粒的制备将55重量份PA6树脂切片(中石化产PA6 S45)，20重量份铁氧体(由常熟铁红厂产三氧化二铁和钡元素组成)、10重量份电气石(厂家牌号)、10重量份聚乙烯蜡、3重量份硬酯酸钙、2重量份钛酸酯类放入高速搅拌机中使粉体与PA6树脂切片充分混合。经双螺杆挤出机挤出、冷却、切粒制成功能母粒。
防伪纤维的制备取母粒20重量份，添加到80重量份PA6树脂切片中，经真空干燥后，采用螺杆温度270℃，以3900m/min速度纺丝、绕丝等工艺，可制成3D×38mm的锦纶短纤维。
实施例5、含4.6％钐钴永磁体和1.38％竹炭粉的防伪锦纶短纤维功能母粒的制备将51重量份PA6树脂切片，20重量份钐钴永磁体(上海跃龙化工厂产)、6重量份竹炭粉(上海海诺产)、20重量份聚乙烯蜡、2重量份硬酯酸钙、1重量份钛酸酯类放入高速搅拌机中使粉体与PA6树脂切片充分混合。经双螺杆挤出机挤出、冷却、切粒制成功能母粒。
防伪纤维的制备取母粒23重量份，添加到77重量份PA6树脂切片中，经真空干燥后，采用螺杆温度270℃，以3900m/min速度纺丝、绕丝等工艺，可制成3D×38mm的锦纶短纤维。
对比例1、含2％钐钴永磁体和0.3％陶瓷粉的涤纶短纤维采用10重量份实施例2中的功能母粒，添加到90重量份聚酯切片中，其他工艺条件不变，得到5D×102mm的涤纶短纤维。
对比例2、含2.5％铁氧体和1.25％电气石的锦纶短纤维采用12.5重量份实施例4中的功能母粒，添加到87.5重量份PA6树脂切片中，其他工艺条件不变，制成3D×38mm的锦纶短纤维。保健功能的纱线的制备实施例6、防伪羊绒纱线采用以下原料配比
纺纱工艺流程将实施例1中得到的纤维与羊绒或其他纤维进行混合，在和毛机中进行和绒后，按照常规工艺进行梳毛、细纱、自动络筒，再进行并线、倍捻、充磁。
该产品物理指标可达到纺织行业标准FZ/T71006-1997一等品的指标。实施例7、防伪羊绒纱线采用以下原料配比
纺纱工艺流程同实施例6。
该产品物理指标可达到纺织行业标准FZ/T71006-1997一等品的指标。
实施例8、防伪羊绒纱线采用以下原料配比
纺纱工艺流程同实施例6。
该产品物理指标可达到纺织行业标准FZ/T71006-1997一等品的指标。
实施例9、防伪羊毛纱线采用以下原料配比
纺纱工艺流程将毛条与实施例2中的到纤维制成的纤维条进行混条针梳后，在粗纺机上进行粗纺，在细纱机上进行细纺及恒温储存，再将经储存的细纱进行合股加捻、摇纱(合股根数通常为2～4根)，再进行洗线、染色、充磁、成球。
该产品物理指标可达到纺织行业标准FZ/T71001-2003一等品的指标。实施例10、防伪羊毛纱线采用以下原料配比
纺纱工艺流程同实施例9。
该产品物理指标可达到纺织行业标准FZ/T71001-2003一等品的指标。对比例3、羊绒纱线采用以下原料配比
纺纱工艺流程同实施例6。
该产品物理指标可达到纺织行业标准FZ/T71001-2003一等品的指标。对比例4、羊毛纱线采用以下原料配比
纺纱工艺流程同实施例9。
该产品物理指标可达到纺织行业标准FZ/T71001-2003一等品的指标。
将如上实施例6～10和对比例3～4得到的纱线按照如下的方法进行评价防伪功能使用深圳泰科公司产TK-2088和惠州识财金融电子设备公司产MD300验钞器摩擦纱线表面，验钞器读取到磁性信息有反应时(指示灯亮)，下表中用○表示；纱线磁性太弱，验钞器读取不到磁性信息，没有反应时(指示灯不亮)，下表中用×表示。TK-2088测试结果见TK分列栏，MD300测试结果见MD分列栏。
磁感应强度数据使用磁通积分器测试得出。
电磁屏蔽数据使用法兰同轴测试装置、衰减器、EMI测试接收机测试得出。
远红外数据使用5DX付立叶变换红外光谱仪测试得出。
抗静电数据依照日本静电协会《静电安全指南》检测得出。
负离子数据使用大气离子浓度测试仪测试得出。
对比例3和对比例4分别与实施例7、实施例9使用了同样的功能母粒，但由于添加量低，磁感应强度不强，没有被验钞器测出磁性。从其他功能测试结果可看出，虽然对比例3和实施例7都加了电气石，由于功能母粒添加量少，使得对比例3没有被检测出负离子发生数；对比例4和实施例9都加了陶瓷粉，但由于功能母粒添加量少，使得对比例4远红外发射率仅为60％，没有发挥很好的远红外作用。两个对比例的抗静电指标(电荷密度)都大于6μC/M2，均不符合标准要求。可见功能测试结果同验钞器测试的结果完全吻合。即达不到一定功能要求的纱线将不能通过验钞器的检测。
在今后实际生产中，如果要复合多种其他功能(例如电磁屏蔽、抗菌等)，即需要添加其他功能粉体时，只要掌握好这些粉体达到功能指标的最低起作用量，再结合可被验钞器检测到磁性时纤维中最低强磁材料的含量，两者进行比例控制成母粒，再按比例纺丝，混纺，即可达到保健功能纺织品直观演示检验、防伪的目的。这样，防伪技术的普及可对功能纺织品行业从业者起到积极的约束，净化了市场环境，最终，消费者权益得到了有力的保护。
权利要求
1.一种防伪纤维，所述纤维中含有足够量的强磁粉体，以使25wt％～50wt％的所述纤维与其他纤维混纺所得到的纱线能通过验钞机的检验。
2.根据权利要求1所述的防伪纤维，其中所述纤维中含有足够量的强磁粉体，以使25wt％～50wt％的所述纤维与其他纤维混纺所得到的纱线的表面磁感应强度在大于0.2Gs。
3.根据权利要求1所述的防伪纤维，其中所述纤维中含有3wt％～8wt％的强磁粉体。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的防伪纤维，其中所述的强磁粉体是选自钐钴永磁体、铁氧体(四氧化三铁或三氧化二铁与钡、钴、锶元素组成)、钕铁硼中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的防伪纤维，其中所述的强磁粉体包括钐钴永磁体和/或铁氧体。
6.根据权利要求1～3中任意一项所述的防伪纤维，其中所述纤维中进一步含有选自超细陶瓷粉、竹炭粉体、电气石粉体、二氧化钛和载银磷酸锆中至少一种的功能性添加剂。
7.根据权利要求1～6中任意一项所述的防伪纤维在纱线及其织物中的防伪用途。
8.根据权利要求1～6中任意一项所述的防伪纤维在具有包括磁性理疗和抗静电功能的纱线及其织物中的防伪用途。
9.一种防伪纱线，所述防伪纱线含有25wt％～50wt％的根据权利要求1～6任意一项所述的防伪纤维。
10.根据权利要求9所述的防伪纱线，其中所述防伪纱线进一步包括羊绒或羊毛。
全文摘要
本发明涉及一种防伪纤维、其防伪用途和采用该纤维的具有保健功能的防伪纱线。特别涉及一种具有残留磁性的防伪纤维、其防伪用途以及采用该纤维的保健型防伪纱线。所述防伪纤维中含有足够量的强磁粉体，以使25wt％～50wt％的所述纤维与其他纤维混纺所得到的纱线能通过验钞机的检验。通过简单摩擦所述防伪纱线，用任何一款合格验钞器即可读取到纱线中的防伪信息，方便消费者检验。
文档编号D02G3/04GK101089255SQ200610087518
公开日2007年12月19日 申请日期2006年6月14日 优先权日2006年6月14日
发明者王铁琦 申请人:王铁琦