专利名称：具有负离子远红外抗菌保健功能的纤维的制法及其制品的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种含功能性矿物粉末、具有多种保健功能的纤维，特别是涉及一种能释放负离子、发射远红外并具有抗菌保健作用的纤维制法及其制品。
负离子广泛存在于大自然中，含量高的地方如森林、海边、瀑布等地区，它能使人感到身心愉快。这是因为负离子能通过皮肤和吸收系统进入人体血液后，使细胞活性增加，从而提高人体的自愈力和免疫力，同时还会活化副交感神经，使人心神安宁、血压下降、心情得到放松。
红外线是介于可见光和微波之间的一种电磁波，波长在0.76～1000微米之间。其中波长在4-15微米波段最能被人体吸收，产生温热效应，从而扩张毛细血管，改善微循环，促进新陈代谢。在现有技术中，已有不少国外文献对负离子远红外纤维进行了深入的论述和探讨。具备这种功能的纤维和织物也已进入市场，其中日本敷岛纺织的“HOLIC”纤维、大和纺织的“10LINA”纤维、日清纺的“IONAGE”纤维比较具有代表性。这些纤维都采用共混纺丝的技术，用于涤纶、丙纶等合成纤维。也有不少中国专利申请对此进行了披露，如CN1266119“含有电气石颗粒的人造丝纤维及其制造方法”；再如CN1308149所述的“一种合成纤维及其制造方法”；又如CN1293278所述的“负离子远红外保健织物及其制法”。其中主要成分为天然硅酸盐矿物--托玛琳(电气石)，英文名tourmaline。它是自身永久具有电磁场的天然矿物，其晶体之间存在着极其微弱的电流，电流虽然很弱，但电压却可达100万电子伏特，放出的电子使空气中的H2O电离，H+与电子结合生成氢气、OH-与周围的水分子结合生成H3O2-，产生负离子。因此，其在织物中负离子的生成是永久性的。但是由于托玛琳的晶体形状为柱状结晶，截面呈六角形，这种多梭体材料在纤维中破坏了纤维本身的表面特性，产生坚硬的刺，在纺纱织布过程中，会损坏纺织设备中的针布、导纱件、及棕片等，从而影响最终纺织品的质量。
另外，托玛琳尽管在负离子和远红外发生等方面有较好的性能，但其抗菌防霉的性能却不尽如人意。或者说是托玛琳的一种缺憾。在纤维的常规制法中，可加入的功能性矿物粉末的有很多种。通常使用的功能性粉末为两类，其第一是矿物质复合粉末，晶形为轴面体；第二是晶形为棱柱体、菱面体、六面体、的矿物粉末。晶形为棱柱体的矿物有锑银矿、刚玉、金红石、锆石、辉石、丝光沸石、玉、电气石等。这类矿物由于其晶形结构会影响纤维表面的光滑性，易造成纤维断头，并且会磨损纺织设备配件。晶形为轴面体的矿物有辉铜矿、白铁矿、金绿玉、钛铁矿、水镁石、滑石粉、钠云母、蒙脱石、蛇纹石、坡缕石等。这类矿物的晶形会随纤维取向而取向，不仅不会影响纤维的表面性能，而且还可改善单纯棱柱体矿物纤维的可纺性。
本发明的目的之一是提出一种不仅具有发生负离子远红外的功能，而且还具有优异的抗菌防霉保健作用的纤维。
本发明的目的之二是提出一种含两种功能性矿物粉末的纤维的制造方法。以改善单纯棱面体矿物纤维的表面光滑性，在制造过程中不损坏设备配件如针布、导纱件、棕片等，进而提高生产率。
本发明的目的之三是提出一种促进负离子释放的功能，在纤维中加入一定量的金属微粒可以作为负离子的释放通道，从而提高纤维的负离子释放量。
本发明的技术方案是提供一种合成纤维，其中纤维中至少含有粒径为100纳米以下的纳米银和托玛琳(电气石)微粒。
为了实现本发明的目的，首先制造组分A纳米银和组分B托玛琳。A按下述配比及制造方法进行制造首先按以下重量份计为坡缕石 100水溶性银盐 4-20NaOH 0.5-3.0浓NH3·H2O7.0-45.0还原剂 10-50水 400-1000制造步骤为a.先将水溶性银盐溶液与NaOH反应，再加入NH3·H2O在水溶液中形成银氨络合物；b.将坡缕石粘土加入上述溶液中，经3-8小时搅拌，至胶体状溶液；c.进一步添加还原剂并加温至50-95℃，使坡缕石的表面及微孔中的银氨络离子还原成纳米银，其粒径为35纳米左右。d.经脱水，加热焙烘，粉碎至平均粒径300纳米，得到组分A。B组分的制备选择托玛琳(电气石)晶体，通过回转破碎机破碎至8-25毫米大小的块状，在通过雷蒙粉碎机粉碎至20-40微米之间；最后通过砂磨机湿法磨到水溶液中固体平均粒度为0.3微米的浆料。
再将A组分和B组分以1∶1-4.8之比混合，将与纤维原浆或高聚物充分混合后纺成CSK-AB纳米银/托玛琳纤维。其中纳米银的含量为1-2％重量百分比，托玛琳的含量为0.5-5％重量百分比。
其中CSK-A的晶形为单斜晶体，且载有纳米级金属银，可作为轴面体；CSK-B的晶形为六面体。在纺成纤维后，CSK-A的层状结晶体随纤维的取向而取向，使得该纤维表面变得光滑，提高了单纯托玛琳(电气石)纤维的强度和可纺性。且不会对设备产生损伤，从而提高生产率。
在CSK-AB纳米银/托玛琳的特性功能作用下，致使该纤维不仅保持了其他电气石纤维所具有的发射4-14微米生物波(远红外线)功能，其发射率在85％以上；永久释放负离子功能，其释放量在4.0×103个/cm3及产生0.06毫安生物电流功能，并且具有显著的抗菌除臭功能。它集多种健康保健功能为一体，紧贴身体受体温及各部位活动摩擦刺激，激发载银电气石产生热电、压电效应。长期穿着可以收到多种功能共同作用而产生的综合保健效果。另外，由于纳米银具有极大的比表面积，表面结构又存在大量未健合的化学键，导致化学活泼性大增，实现其长效、广谱、抗菌、抗霉特性。因而纤维的抗菌除臭作用得以叠加、强化；尤其对易出汗、体味浓、皮肤瘙痒的人以及患妇科男科疾病的人可起到抗菌除异味的极佳效果。再者，纳米银中的金属银，可起到导电作用，在纤维中形成离子通道，促进了纤维的负离子释放。
图1为本发明工艺流程图。
为了对本发明作详细的阐述，下面结合实施例，对本发明作进一步的说明。
实施例1取AgNO34.0千克在搅拌下溶于600千克水中，加入NaOH 0.5千克和26％NH3·H2O 7.0千克，然后加入粉状的坡缕石100千克，在室温下搅拌3小时，使其充分反应，直至产物呈胶体状。取过氧化氢10.0千克加入其中，升温至70℃，使载入于坡缕石微孔内的银氨络离子还原成纳米银。再将所得产物过滤，干燥，粉碎至0.3微米，其中的银颗粒为30-50纳米，作为A组分备用。
将10KG黑色托玛琳(电气石)经过回转破碎机破碎至15毫米大小的块状，在通过营蒙粉碎机粉碎至30微米；最后以托玛琳(电气石)与水(质量)的比例为1∶4加入砂磨机中，以湿法磨10小时，得到水溶液中固体平均粒度为0.5微米的浆料，作为B组分备用。
将A、B组分混合，混合比为1∶3。控制其混合后制备液的含固量在25％，以注射的方法与粘胶原液充分混合后，纺制成纳米银/托玛琳粘胶纤维。其流程如图1所示。
实施例2组分A和组分B的制法按实施例1相同的方法进行。将组分B的湿浆经过喷雾干燥后制得0.5微米的微粒，将A、B组分按1∶3混合比混合后，以5％的重量％加入聚酯熔体，制成聚酯母粒。用常规纺丝方法即可纺出纳米银/托玛琳涤纶纤维。
实施例3除了用聚丙烯代替聚酯之外，本实施例按实施例2相同的方法进行，即可制得CSK-AB纳米银/托玛琳丙纶纤维。
实施例4将实施例1中所得的纳米银/托玛琳粘胶纤维通过水刺法，经过开松，铺网，水刺，后整理得到水刺无纺布。克重在50-60克/平方米。
权利要求
1，一种具有负离子远红外抗菌保健功能的纤维，其特征在于纤维中至少含有粒径为100纳米以下的纳米银和托玛琳微粒。
2，如权利要求1所述的纤维，其特征在于所含有的纳米银/托玛琳的重量百分比为纳米银1-2％，托玛琳的0.5-5％。
3，一种如权利要求1所述的纤维的制造方法，其特征在于其包括制造组分A纳米银和组分B托玛琳；A按下述配比及制造方法进行制造首先按以下重量份计为坡缕石 100水溶性银盐 4-20NaOH0.5-3.0浓NH3·H2O7.0-45.0还原剂 10-50水 400-1000制造步骤为a.先将水溶性银盐溶液与NaOH反应，再加入NH3·H2O在水溶液中形成银氨络合物；b.将坡缕石粘土加入上述溶液中，经3-8小时搅拌，至胶体状溶液；c.进一步添加还原剂并加温至50-95℃，使坡缕石的表面及微孔中的银氨络离子还原成纳米银，其粒径为35纳米左右；d.经脱水，加热焙烘，粉碎至平均粒径300纳米，得到组分A；B组分的制备选择托玛琳(电气石)晶体，通过回转破碎机破碎至8-25毫米大小的块状，在通过雷蒙粉碎机粉碎至20-40微米之间；最后通过砂磨机湿法磨到水溶液中固体平均粒度为0.3微米的浆料；再将A组分和B组分以1∶0.1-4.8之比混合，将与纤维原浆或高聚物充分混合后纺成纳米银/托玛琳纤维。
4，一种采用权利要求1所述的纤维的无纺布，其特征在于该无纺布中含有纳米银/托玛琳，其中纳米银的含量为1-2％重量百分比，托玛琳的含量为0.5-5％重量百分比。
5，权利要求4所述的无纺布，其特征在于所述的无纺布为水刺无纺布。
全文摘要
一种能释放负离子、发射远红外并具有抗菌保健作用的纤维制法。纤维包括组分A纳米银和组分B托玛琳。两组分在纤维中的添加，一方面改善了单纯棱面体矿物纤维的表面光滑性，在制造过程中不损坏设备配件，进而提高生产率。另一方面一定量的金属微粒可以作为负离子的释放通道，从而提高纤维的负离子释放量。
文档编号D01F1/10GK1470682SQ0214560
公开日2004年1月28日 申请日期2002年10月12日 优先权日2002年7月26日
发明者陈美华, 朱仰才, 孙志峰, 王宗钢 申请人:上海弘康科技发展有限公司, 上海兰格科技有限公司