专利名称：一种功能竹炭粉体加工方法及其在合成纤维中应用的制作方法
技术领域：
本发明属于竹炭制品加工及应用技术领域，具体涉及一种功能竹炭粉体加工方法，以及将功能竹炭粉体应用于合成纤维原料，加工成功能竹炭纤维的方法。
背景技术：
竹炭资源的应用近几年得到了长足的发展，各种经处理的功能竹炭制品也应运而生。对竹炭进行超细粉碎并将其应用于合成纤维的技术方案，也有所出现。例如，中国发明专利公开号CN1590051A公开了一种竹炭超细粉体的加工方法及其在合成纤维中应用的技术方案。该专利申请方案采用湿法超细粉碎加工和离心式沉降分级处理，这种超细粉碎方法由于采用湿法球磨和离心沉降法需耗用大量的水，而且引起废水处理、浆料干燥等一系列的后处理工序。同时，由于竹炭浆料在压滤干燥中易结块，需作二次粉碎。因此，该方法工序过程复杂，制造成本高。
同时，采用上述专利技术方案制备的竹炭粉体，从其工艺、性能和制备的竹炭粒径度，一定程度地影响了竹炭在合成纤维中的掺入比率。
为此，在现有的超细竹炭粉体加工方法基础上，寻求一种工艺简单、资源消耗少的竹炭超细粉体加工方法，制成纳米级的功能性竹炭，并应用于合成纤维产品中，对于开拓功能竹炭粉体的应用领域十分有利的。
发明内容
本发明的目的是提出一种功能竹炭粉体加工方法及其在合成纤维中应用，解决目前超细竹炭粉体加工工艺复杂，资源耗量大的缺点，使竹炭发挥出应有的作用和功能，特别在制备功能竹炭纤维中达到更进一步的发挥。
本发明技术方案具体如下一种功能竹炭粉体的加工方法，将块状竹炭破碎成块径3-5厘米的碎竹炭；碎竹炭在抗菌液中浸泡，过滤，干燥；碎竹炭经两次粉碎，最后经分级式循环超细气流粉碎，制得竹炭粉体。
所述的功能竹炭粉体的加工方法，所述两次粉碎采用锤式粉碎至粒径≤120μm的竹炭，再经合金转鼓式粉碎至粒径≤20μm的竹炭。
所述的功能竹炭粉体的加工方法，分级式循环超细粉碎采用物粒气流撞击，物料经压缩空气喷入气流磨的循环式粉碎室，物料磨擦粉碎，粉碎粒径≤0.45μm。
所述的功能竹炭粉体的加工方法，分级式超细粉碎可使粉碎物料经三次分级，三次气流撞击粉碎。
所述的功能竹炭粉体的加工方法，碎竹炭浸泡的抗菌液为水杨酸，浸泡时间12小时-36小时。
一种功能竹炭纤维制备方法，根据上述的功能竹炭粉体的加工方法制备的功能竹炭粉体与合成纤维原料混合，然后拉丝形成竹炭纤维，竹炭纤维中的竹炭粉体重量含量2.8-5.5％，纤维为粘胶系列的竹炭重量含量为4.0-5.5％。
所述的功能竹炭纤维制备方法，也可以把竹炭与合成纤维原料混炼挤压，先制成竹炭重量含量20-40％的竹炭母粒，竹炭母粒与合成纤维原料切片混合，混炼，挤压，拉丝形成竹炭纤维。
对实现上述具体方法作进一步描述首先，将粗块状竹炭进行筛选，清除杂质，将粗块状竹炭破碎成块径为3-5cm左右小块状碎竹炭；把碎竹炭投入水杨酸溶液中浸泡，也可以根据需要添加功能助剂，浸泡时间一般需24小时左右，浸泡后的碎竹炭滤取沥干，再经烘干；碎竹炭先经锤式粉碎到120目左右，粒径≤120μm，然后经合金转鼓式粉碎机中物料碰撞，将竹炭粉碎至800目左右，粒径≤20μm；再将粒径≤20μm的竹炭粉体作超细粉碎。具体是用压缩空气将竹炭粉体喷入气流磨，竹炭粉体经喷嘴送入气流磨的粉碎区，在不等径弯曲率的跑道形循环粉碎室内，物料相互冲击，磨擦粉碎。然后对经气流磨擦粉碎的竹炭粉体进入微细分级机，作二至三次分级，对粒径大于0.45μm的竹炭粉体，分级返回气流粉碎区，作磨擦粉碎，对达到粒径≤0.45μm功能竹炭粉体成品分别采取旋风捕集和布袋捕集，包装。
功能竹炭粉体按20-40％的掺入率与合成纤维原料切片混合，诸如涤纶切片。通过混炼挤压加工等工序，制取“竹炭母粒”。“竹炭母粒”以一定比率再与合成纤维原料切片进行混合，混炼，然后拉丝制成各种规格的功能竹炭纤维。功能竹炭纤维中的竹炭含量在2.8-5.5％为宜。
功能竹炭粉体也可直接掺入粘胶纤维的浆料中，控制竹炭掺入量为粘胶纤维量的4.5-5.5％。功能竹炭粉体在粘胶纤维浆料中经充分混合，按照常规的拉丝方法制备成各种规格的功能竹炭粘胶纤维制品，供服饰工业加工产品使用。
本发明采用气流撞击的超细粉体加工方法，与湿法超细球磨等其它方法相比，本发明工艺简单，竹炭粉体粒径可达到小于0.45μm的纳米级，气流分级与离心沉降相比，可节约能源并免除废水处理之苦。竹炭粉体达到纳米级，可大大激活竹炭的物质性能，同时，本发明还降低了竹炭粉体的制备成本。
本发明方法制备的功能竹炭除了能激活竹炭原本具有的高负离子辐射功能和保温性好的特点，还具有较好的抗菌功能，是一种良好纳米级功能竹炭粉体。
具体实施例方式
例1、粗块状竹炭经筛选后，破碎成3-5cm碎竹炭，然后把碎竹炭放在从竹炭烧制过程中制取的水杨酸中浸泡24小时，也可以选用其它常规化学抗菌液浸泡。浸泡后的碎竹炭滤取沥干，在水份在10-15％时，采用烘箱干燥，烘箱温度85℃，烘10个小时左右。烘干后的碎竹炭经锤式粉碎机粉碎至120目左右，粒径≤120μm；再把初级粉碎竹炭进入中级粉碎，在合金转鼓式粉碎机中作碰撞粉碎，将竹炭粉碎至800目左右，粒径为≤20μm。
最后，将竹炭粉体在Jom-600型气流磨中进行超细粉碎，压缩空气以每秒120米左右流速，冲击压力1.6mpa，竹炭粉体经加料器由喷嘴送入粉碎区。气流经喷嘴喷入不等径弯曲率的跑道形循环式粉碎室，竹炭粉粒在粉碎室中相互冲击，碰撞，磨擦粉碎。
从粉碎室出来的竹炭粉体进入MS-400微细分级机进行浮力分级。微细分级机的气压8000帕，竹炭粉体经三次分级，大于0.45μm粒径竹炭粉体返回气流磨作气流粉碎，重复循环三次，最后使竹炭粉体达到超细粒径，对小于0.45μm的成品进行收集，包装。
例2、将实施例1得到的功能竹炭粉体4千克，添加到20千克的涤纶切片中，经混合和常规方法进行混炼，在捏合机中物料温度控制在160℃左右，捏合半小时，螺杆挤出机挤压造粒，制备成“竹炭母粒”。
把上述制成的24千克竹炭母粒，掺入126千克的绦纶切片中进行混合，拉丝，制备出各种规格的竹炭纤维产品。
例3、把实施例1制备的功能竹炭粉体取5千克，投入到净含量为100公斤的粘胶纤维浆料中，通过2-4小时搅拌混合，过滤，然后在短丝纺机上进行竹炭纤维纺丝。
权利要求
1.一种功能竹炭粉体的加工方法，其特征在于将块状竹炭破碎成碎竹炭；碎竹炭在抗菌液中浸泡，过滤，干燥；碎竹炭经两次粉碎，最后经分级式循环超细气流粉碎，制得竹炭粉体。
2.根据权利要求1所述的功能竹炭粉体的加工方法，其特征在于所述两次粉碎采用锤式粉碎至粒径≤120μm的竹炭，再经合金转鼓式粉碎至粒径≤20μm的竹炭。
3.根据权利要求1所述的功能竹炭粉体的加工方法，其特征在于分级式循环超细粉碎采用物粒气流撞击，物料经压缩空气喷入气流磨的循环式粉碎室，物料磨擦粉碎，粉碎粒径≤0.45μm。
4.根据权利要求1或3所述的功能竹炭粉体的加工方法，其特征在于分级式超细粉碎可使粉碎物料经三次分级，三次气流撞击粉碎。
5.根据权利要求1所述的功能竹炭粉体的加工方法，其特征在于碎竹炭浸泡的抗菌液为水杨酸，浸泡时间12小时-36小时。
6.一种功能竹炭纤维制备方法，其特征在于根据权利要求1制备的功能竹炭粉体与合成纤维原料混合，然后拉丝形成竹炭纤维，竹炭纤维中的竹炭粉体含量2.8-5.5％，纤维为粘胶系列的竹炭含量为4.0-5.5％。
7.根据权利要求6所述的功能竹炭纤维制备方法，其特征在于竹炭与合成纤维原料混炼挤压，制成竹炭含量20-40％的竹炭母粒，竹炭母粒与合成纤维原料切片混合，混炼，挤压，拉丝形成竹炭纤维。
全文摘要
本发明属于竹炭制品加工及应用技术领域，具体涉及功能竹炭粉体加工方法及将竹炭应用于竹炭纤维的制备，特征在于将块状竹炭破碎成块径3－5厘米的碎竹炭；碎竹炭在抗菌液中浸泡，过滤，干燥；碎竹炭经两次粉碎，最后经分级式循环超细气流粉碎，制得竹炭粉体。同时，制备的功能竹炭粉体与合成纤维原料混合，拉丝形成竹炭纤维，竹炭纤维中的功能竹炭粉体含量2.8－5.5％，纤维为粘胶系列的竹炭含量为4.0－5.5％。本发明工艺步骤简单，竹炭粉体粒径小于 0.45μm，达到纳米级，制备的竹炭纤维具有良好的辐射，保温和抗菌功能，具有十分广阔的应用前景。
文档编号C09C3/00GK1939983SQ200510060949
公开日2007年4月4日 申请日期2005年9月29日 优先权日2005年9月29日
发明者陈长明, 陈长虹 申请人:德清县天翔实业有限公司