专利名称：一种远红外磁性纤维及其制造方法
技术领域：
本发明涉及功能性化学纤维及其制造方法技术，具体为一种远红外磁性纤维及其制造方法技术。其IPC主分类号拟为Int.Cl7D01F 10/00。
本发明解决所述的技术问题的技术方案是设计一种远红外磁性纤维，其特征在于该远红外磁性纤维具有皮芯结构，皮芯重量比为3∶7-7∶3；纤维的皮层料包括聚合物、远红外粉料和偶联剂，其中聚合物占皮层混合料重量的89.6-95.9％，远红外粉料占4-10％，偶联剂占0.1-0.4％；纤维的芯层料包括聚合物、磁粉和改性剂，其中聚合物占芯层混合料重量的13-59.4％、磁粉占40-85％，改性剂占0.6-2％。
本发明远红外磁性纤维的制造方法是按下列工艺进行1.制造纤维皮层料按所述比例的聚合物、远红外粉料和偶联剂均匀混合后，在180-270℃温度下，经双螺杆挤出，造粒，获得所述纤维皮层料；2.制造纤维芯层料按所述比例的聚合物、磁粉和改性剂均匀混合后，在180-270℃温度下，经双螺杆挤出，造粒，获得所述纤维芯层料；3.制造皮芯复合丝将上述(1)、(2)步所得的纤维皮层料和纤维芯层料，按所述的皮芯重量比，用皮芯复合纺丝机纺制出卷绕丝；再将卷绕丝在65-95℃温度下，拉伸2-4倍，得到皮芯复合成品丝；4.纤维充磁处理将所得皮芯复合成品丝在磁场强度12000高斯下充磁，充磁时间为0.1-2分钟，即可得到所述的远红外磁性纤维。
本发明的远红外磁性纤维由于采用了皮芯复合结构，并且功能性物质远红外粉料和磁性粉料分别混合在纤维的皮层和芯层，因而可以比较好地解决了两种不同作用机理的物质共混所造成的作用干扰问题，从而可以提高远红外磁性纤维的实际保健作用。其次，本发明纤维的远红外物质设计在纤维的皮层，便于接触皮肤和光照，有利于其发挥保健作用；而磁性粉料设计于纤维的芯层，便于磁性集中，并且其含量最高可达纤维总重量的60％(远高于现有技术最高的15％)，有利于提高磁场强度，进而提高纤维的保健作用。经测定，本发明远红外磁性纤维的远红外线发射率为81-87％，纤维的磁场强度均值为15-70高斯。
具体实施方式
本发明设计的一种远红外磁性纤维，其特征在于该远红外磁性纤维具有皮芯结构，皮芯重量比为3∶7-7∶3；纤维的皮层料包括聚合物、远红外粉料和偶联剂，其中聚合物占皮层混合料重量的89.6-95.9％，远红外粉料占4-10％，偶联剂占0.1-0.4％；纤维的芯层料包括聚合物、磁粉和改性剂，其中聚合物占芯层混合料重量的13-59.4％、磁粉占40-85％，改性剂占0.6-2％。
本发明所述的远红外磁性纤维的制造方法是按下列工艺进行1.制造纤维皮层料将分别占纤维皮层混合料重量89.6-95.9％的聚合物、4-10％的远红外粉料、0.1-0.4％的偶联剂充分均匀混合后，在180-270℃温度下经双螺杆挤出，造粒，获得所述的纤维皮层料；2.制造纤维芯层料将分别占混合料重量的13-59.4％的聚合物、40-85％的磁粉，0.6-2％的改性剂，在180-270℃温度下经双螺杆挤出，造粒，获得所得纤维芯层料；3.制造皮芯复合丝将上述1、2步所得的纤维皮层料和纤维芯层料，按3∶7-7∶3的皮芯重量比，用皮芯复合纺丝机纺制出卷绕丝，再将卷绕丝在65-95℃温度下，拉伸2-4倍，可得到皮芯复合成品丝；
4.纤维充磁处理将所得皮芯复合成品丝充磁处理，即在磁场强度12000高斯下充磁，充磁时间为0.1-2分钟，即可得到本发明所述的远红外磁性纤维。
本发明远红外磁性纤维及其制造方法所述的皮、芯层料中使用的聚合物为常规成纤聚合物如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚丙烯(PP)，聚乙烯(PE)，聚己内酰胺(PA-6)，聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等中的一种。聚丙烯和聚乙烯的融熔指数为30-50。
本发明远红外磁性纤维及其制造方法所述在纤维皮层料中添加的远红外粉料是二氧化锆、氧化铁、氧化镁、二氧化钛、氧化铝、氧化锌等中的一种或多种。远红外粉料的平均粒径为0.5-1.0μm。
本发明远红外磁性纤维及其制造方法所述在纤维皮层料中添加的偶联剂为γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ一甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷，N-β-(氨基乙基)-γ氨基丙基三甲氧基硅烷，γ-氨基丙基三乙氧基硅烷中的一种。
本发明远红外磁性纤维及其制造方法所述在纤维芯层料中添加的磁粉为四氧化三铁，锶铁氧体、钡铁氧体、钕铁硼、镍铁硼中的一种或多种。磁粉的平均粒径为0.5-1.5μm。
本发明远红外磁性纤维及其制造方法所述的在纤维芯层料中添加的改性剂为三异硬脂酰基钛酸异丙酯，三(十二烷基苯磺酰基)钛酸异丙酯，三(二辛磷酰氧基)钛酸异丙酯，三(二辛基焦磷酰氧基)钛酸异丙酯中的一种。
本发明远红外磁性纤维及其制造方法所述皮芯重量比为3∶7-7∶3；但皮芯比为4∶6-6∶4更为理想。如纤维的皮层比例过大，则芯层比例就太小，纤维芯层的磁性能就很低；反之，如果纤维的皮层比例过小，则芯层比例就太大，这虽然有利于纤维磁性能的增加，但会影响纤维纺丝性能，实用性不良，因此要求皮芯层重量比在所述的的范围内。
以下给出本发明的几个具体实施例
取融熔指数50的聚丙烯89.6份，氧化铝粉料6份，氧化镁粉料4份，γ一甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷0.4份，经充分混合后，在190℃下经双螺杆挤出，造粒。制造出纤维皮层料；取聚丙烯59.4份，钡铁氧体磁粉占40份，三(十二烷基苯磺酰基)钛酸异丙酯0.6份，经充分混合后，在195℃下经双螺杆挤出，造粒。制造出纤维芯层料；将皮芯料充分烘干后，按纤维的皮、芯比为5∶5在皮芯复合纺丝机纺制出卷绕丝；再将卷绕丝在65℃温度下拉伸4倍，得到皮芯复合成品丝；再对复合成品丝进行充磁，在磁场强度12000高斯下充磁，充磁时间为0.1分钟，可得到所述的远红外磁性纤维。经测定，所得纤维的远红外线发射率是86％(100℃)，纤维的磁场强度均值为16高斯。
权利要求
1.一种远红外磁性纤维，其特征在于该远红外磁性纤维具有皮芯结构，皮芯重量比为3∶7-7∶3；纤维的皮层料包括聚合物、远红外粉料和偶联剂，其中聚合物占皮层混合料重量的89.6-95.9％，远红外粉料占4-10％，偶联剂占0.1-0.4％；纤维的芯层料包括聚合物、磁粉和改性剂，其中聚合物占芯层混合料重量的13-59.4％、磁粉占40-85％，改性剂占0.6-2％。
2.根据权利要求1所述远红外磁性纤维的制造方法，其特征在于是该方法按下列工艺进行(1)制造纤维皮层料按所述比例的聚合物、远红外粉料和偶联剂均匀混合后，在180-270℃温度下，经双螺杆挤出，造粒，获得所述纤维皮层料；(2)制造纤维芯层料按所述比例的聚合物、磁粉和改性剂均匀混合后，在180-270℃温度下，经双螺杆挤出，造粒，获得所述纤维芯层料；(3)制造皮芯复合丝将上述(1)、(2)步所得的纤维皮层料和纤维芯层料，按所述的皮芯重量比，用皮芯复合纺丝机纺制出卷绕丝；再将卷绕丝在65-95℃温度下，拉伸2-4倍，得到皮芯复合成品丝；(4)纤维充磁处理将所得皮芯复合成品丝在磁场强度12000高斯下充磁，充磁时间为0.1-2分钟，即可得到所述的远红外磁性纤维。
3.根据权利要求1或2所述远红外磁性纤维，其特征在于该远红外磁性纤维所述的皮芯重量比为4∶6-6∶4。
4.根据权利要求1或2所述远红外磁性纤维，其特征在于该远红外磁性纤维的远红外线发射率为81-87％，磁场强度均值为15-70高斯。
5.根据权利要求3所述远红外磁性纤维，其特征在于该远红外磁性纤维的远红外线发射率为81-87％，磁场强度均值为15-70高斯。
全文摘要
本发明涉及一种远红外磁性纤维及其制造方法。其纤维特征在于具有皮芯结构,皮芯重量比为3∶7－7∶3;皮层料包括89.6－95.9%聚合物、4－10%远红外粉料和0.1－0.4%偶联剂;芯层料包括13－59.4%聚合物、40－85%磁粉和0.6－2%改性剂。其纤维制造方法特征是:1.制造皮层料:按所述皮层料配方均匀混合后,在180－270℃温度下经双螺杆挤出、造粒制得;2.制造芯层料:按所述芯层料配方均匀混合后,以同1的方法制得芯层料;3.制造皮芯复合丝:将所得皮层料和芯层料,按所述皮芯重量比纺制出卷绕丝;再将其于65－95℃温度下拉伸2－4倍制得;4.充磁处理:将皮芯复合丝在磁场强度12000高斯下充磁0.1－2分钟,即得所述远红外磁性纤维。本发明纤维具有较好的远红外和磁保健性能。
文档编号D01F1/10GK1388275SQ0212520
公开日2003年1月1日 申请日期2002年7月17日 优先权日2002年7月17日
发明者齐鲁, 叶建忠, 李和玉, 邹建柱 申请人:中国石油化工股份有限公司, 天津工业大学