专利名称：远红外布料及其制法和用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及纺织类，具体说是远红外布料及其制法和用途。
现代物理学和医学研究证实，远红外线对人体具有保健医疗作用，远红外线可使皮下组织的温度上升，扩张微细血管，促进血液循环，强化血液及其它组织之间的新陈代谢，促进组织再生能力及抗痉挛能力。同时可抑制知觉神经的异常兴奋，对自律神经的机能调节也有明显的效果。因此与远红外线有关的医疗保健器械成为近年来研究开发的热点。
近年来，在常温下使用具有远红外发射作用的远红外陶瓷，制成具有医疗保健作用的制品的发明也越来越多。其中涉及远红外线医疗保健作用的服装的发明申请也有报导，如日本公开特许公报平1-207403中公开了一种将远红外陶瓷混入硅橡胶溶液，然后将此溶液点状涂覆在普通布料的内表面，然后使其硬化，此布料用于制作手套、袜子、腹带等，这些制品具有保健作用。
由于采用涂覆的方法加工出的保健制品无论在手感、穿着舒适性、还是耐洗性方面存在许多的不足之处，所以又出现了采用将远红外陶瓷粉添加在聚合物(溶液)中进行纺丝，得到具有远红外放射性的纤维后，再进一步加工成保健内衣的发明专利申请，如日本公开特许公报平3-51301，公开了将30℃度下4.5～30微米波长平均远红外发射率在65％以上的远红外陶瓷粉，如y-氧化铝、α-氧化铝和氧化锆及氧化镁等中的一种与聚酰胺混合后作为芯层，以聚酰胺作为皮层，熔融复合纺丝得到预取向长丝，然后再进一步假捻加工成低弹型长丝，经针织或机织加工成布料，再进一步裁剪缝制成内衣的方法，由于采用了复合纺丝工艺，因而设备较复杂，而且只对纤维进行了假捻加工，纤维的蓬松性仍不理想。
本发明的目的在于采用更为便利的纺丝工艺，提供一种具有良好保健性能、手感和蓬松感及服用舒适性的远红外布料及其制法和用途。
本发明的目的是这样实现的在常规成纤聚合物，如聚丙烯中添加30℃下8～14微米远红外发射率在80％以上远红外陶瓷粉，混合均匀后，制成纺丝切粒，然后直接在熔融纺丝机上纺成预取向长丝，为了使制品具有良好的蓬松感，以改善服装的手感和服用舒适性，采用假捻和网络加工的方法使长丝线上形成10～30个/米的网络及10～30％的弹性伸长，最后以此纤维为原料经针织和裁剪、缝制加工成远红外保健服，如远红外保健秋衣裤、远红外保健背心、远红外保健短裤、远红外保健腹带和远红外保健乳罩等。
为了保证实现本发明的目的，用于制造本发明的远红外保健服的远红外陶瓷粉应具有较高的8～14微米远红外线发射率，之所以如此，是因为人体做为一个天然的远红外源，在正常体温36.5℃下，其远红外发射波谱的范围是8～14微米，其最大光谱辐射出射度对应的波长是9.3微米，所以做为远红外保健服，要具有良好的医疗保健效果，远红外保健服所发射的远红外线的波长必须与人体最佳匹配，因此其范围也必须在8～14微米。氧化铝系、氧化锆系和氧化镁系及氧化钛系远红外陶瓷具有发射8～14微米波长远红外线的能力，但仅使用其中的一种做为远红外陶瓷粉，往往很难得到较高的远外发射率，而这直接影响远红外保健服的医疗保健效果，因而本发明采用上述氧化铝系、氧化锆系和氧化镁系及氧化钛系远红外陶瓷中的至少两种做为远红外陶瓷粉。其目的是为了使远红外陶瓷的30℃下8～14微米远红外发射率在80％以上。
为了实现本发明的目的，聚丙烯中所含的远红外陶瓷粉的重量最好在1～50％之间，较好地是在2～40％之间，最好在3～30％之间，远红外陶瓷粉的含量太少，研制出的纤维的远红外保健性能太差，而远红外陶瓷粉的含量过高，则易导致纺丝困难及后加工困难，同时也会使纤维的使用性能下降。其中，远红外陶瓷粉品选料中，组份之间的比例(氧化铝系∶氧化锆系∶氧化镁系∶氧化钛系)可以任意选自1∶1∶1～3∶3∶2∶1。
为了使添加有远红外陶瓷粉的聚丙烯具有可纺丝性，聚丙烯中所含的远红外陶瓷粉的平均颗粒径直径应在0.02～10微米之间，较好的是在0.1～5微米之间，最好是在0.5～2微米之间，远红外陶瓷粉的粒径过小，易出现颗粒之间的凝结，影响纺丝性和纤维的使用性能，而粒径过大，则在纺丝中容易堵塞喷丝孔，造成断丝，使纺丝困难。
除聚丙烯外，本发明中所用的成纤聚合物也可以是任何具有足够高的分子量的线性热塑性聚合物，如聚乙烯、聚己内酰胺、聚己二酸癸二胺、聚己二酸己二胺和聚对苯二甲酸乙二酯等及以上述聚合物为主要成分的共聚物等，但做为本发明目的聚合物，以聚丙烯为最好，由于聚丙烯纤维具有良好的导湿、抗菌、抗蛀性能，因而在用作保健服材料时，具有良好的服用舒适性和使用耐久性。
本发明的远红外保健服加工所用的纤维既可以采用常规的方法，也可以采用非常规的方法在与普通化学纤维成形条件相似的工艺条件下制成预取向丝，纺丝速度可以在500～2500米/分之间选择，喷丝板的孔数可以在24～72孔/板之间选择，喷丝孔的直径较好地是0.25～0.40mm，喷丝孔直径过大或过小均不能得到性能理想的纤维，喷丝孔的长径最好在3∶1以上，长径比过小易造成纺丝过程中的熔体破裂，使纺丝困难。
为了改善服装的手感和服用舒适性，在预取向丝的后加工过和中，对纤维同时进行了假捻和网络加工，得到了具有网络结构的低弹长丝，弹性伸长率为5～50％，网络数为5～50个/米，弹性伸长率较好的是8～40％，最好的是10～30％，网络数以8～40个/米较好，最好的是10～30个/米。弹性伸长过小、网络数过少，织物的蓬松感较差，而弹性伸长过大、网络数过多则会造成针织或机织加工困难，以及使穿用耐久性下降，后加工的速度可以是500～1000米/分。
通过对预取向丝进行假捻和网络处理，得到了具有良好弹性和蓬松性，表面光泽和蜡状感改善的远红外丙纶长丝，以这种远红外丙纶长丝为原料，在常规针织或机织设备上进一步加工成布料后，可裁剪、缝制成远红外保健内衣裤、三用短裤和纹胸等。
为了保证得到的远红外丙纶针织布具有良好的手感和服用舒适性，针织面料的密度应在15～30针/寸之间较为适宜，最好在20～25针/寸之间选择。加工成的面料的面密度取决于所用纱线的旦数，根据纱线旦数的不同，可在100～300克/平方米之间变化，织物的面密度在此范围内时，对加工成的远红外保健服的医疗保健效果没有影响。
为了要得到既具有良好的使用效果，又具有良好的美观性的远红外保健服，针织布的结构可以是平纹，也可以是罗纹，还可以采用各种提花技术，将其加工为具有不同花型的面料。
远红外保健服的式样与常规服装没有明显的区别，但为了保证远红外保健服所发射出的8～14微米远红外线可被人体最佳吸收从而具有良好的医疗保健作用，通常将其加工成内衣使用，因而常规的内衣式样均适合本发明的远红外保健服。
经中国医学科学院血液学研究所、血液病医院、天津市第一中心医院、天津市第三医院等单位临床试验测试证实，采用本发明组成和工艺加工出的远红外保健服，不但具有良好的8～14微米远红外线发射作用，而且均具有促进微循环和血液循环的功能，对由于微循环和血液循环障碍引起的各种疾病，如肢体疼痛、关节炎、慢性劳损、急性扭挫伤、皮肤搔痒、腿抽筋等具有十分明显的症状改善和辅助治疗作用，并且服用舒适性良好。
这是由于采用本发明的组成和工艺加工出的远红外保健服在常温下可高效吸收和发射出远红外线，其中的8～14微米远红外线对人体最有益、最易被人体吸收，它与构成人体细胞的分子、原子间振动频率一致，可被细胞吸收，引起共鸣共振，使分子内的振动加大，活化组织细胞，增加血流量，促进微循环，并提供养分，增进新陈代谢，提高免疫力，所以具有保健功能。
下面以实施例更具体地描述本发明，本发明的范围不实受施例的限制。
实施例1在平均粒径为1微米的氧化铝、氧化钛和氧化镁及氧化锆(重量比30∶30∶20∶20)的混合物10份中，加入熔融指数20g/10分的聚丙烯90份，高速搅拌均匀，在双螺杆混炼挤出机上，220℃温度下熔融混炼一次制成切粒，切粒经真空干燥后用于纺丝。
上述干燥切粒在280℃的单螺杆挤出机中熔融挤出，采用孔数为48，孔径为0.25mm、长径比为4∶1的喷丝板纺丝，牵引速度为2300米/Min，得到预取向长丝。
预取向长丝在25℃、65％R.H.条件下平衡12小时后，进行后牵伸处理，拉伸速度为500米/分，控制总拉伸比为1.5倍左右，拉伸热板温度控制在110℃，在拉伸的同时对长丝进行加捻和网络加工处理，得到弹性伸长率15％，网络数20个/米的低弹网络长丝，丝束总旦数为90旦/48f。
该长丝在常规针织和机织设备上加工成24针/寸的针织布，进一步裁剪缝制后加工成远红外保健秋衣裤、远红外保健背心、远红外保健短裤、远红外保健腹带和远红外保健乳罩等。该保健服经临床度验测试，均具有促进微循环和血液循环的功能，对由于微循环和血液循环障碍引起的各种疾病，如肢体疼痛、关节炎、慢性劳损、急性扭挫伤、皮肤搔痒、腿抽筋待具有十分明显的症状改善和辅助治疗作用，总有效率达90％，并且服用舒适性良好。
比较例平均粒径为1微米的y-氧化铝15份，与熔融指数为209/10分的聚丙烯切粒85份混合后，在220℃的双螺杆混炼机中制成纺丝切粒，将此切粒投入到温度为260℃的螺杆中，使用与实施例中相同的喷丝板和牵引速度纺丝，得到预取向长丝。
该预取向长丝在与实施例中相同的条件下平衡后，在110℃下拉伸1.5倍，得到的长丝针织和机织加工困难，加工出的布手感极差，使用中舒适性较差，临床试验总有效率48％。
权利要求
1.一种远红外布料，包括成纤聚合物和远红外陶瓷粉；其中，远红外陶瓷粉选自30℃下4-14微米远红外发射率在80％以上的，平均颗粒直径在0.02-10微米之间的远红外陶瓷粉；远红外陶瓷粉的含量为远红外陶瓷粉占成纤聚合物的1～50％(重量百分比)。
2.权利要求1所述的远红外布料，其中，所述的远红外陶瓷粉选自氧化铝系、氧化钛系、氧化镁系、氧化锆系远红外陶瓷粉中至少两种以上。
3.权利要求1所述的远红外布料，其中，所述的远红外陶瓷粉的平均颗粒粒径为0.1～5微米。
4.权利要求1所述的远红外布料，其中，所述的远红外陶瓷粉的平均颗粒粒径为0.5-2微米。
5.权利要求1所述的远红外布料，其中，所述的远红外陶瓷粉的含量占成纤聚合物的2-40％(重量百分比)。
6.权利要求1所述的远红外布料，其中，所述的远红外陶瓷粉的含量占成纤聚合物的3-30％(重量百分比)。
7.权利要求1所述的远红外布料，其中，所述的成纤聚合物是聚丙烯、聚乙烯、聚己内酰胺、聚己二酸癸二胺、聚己二酸己二胺、聚对苯二甲酸己二酯或上述聚合物的共聚物。
8.权利要求7所述的远红外布料，其中，所述的成纤聚合物是聚丙烯。
9.权利要求2所述的远红外布料，其中，所述的氧化铝系、氧钛系、氧化镁系、氧化锆系的比例为1∶1∶1∶1～3∶3∶2∶2(重量份数比)。
10.权利要求1～9项中任意一项所述的远红外布料的制法，其中，在成纤聚合物中添加上述比例的远红外陶瓷粉，经纺丝，拉伸、假捻及网络处理后，制成弹性伸长率为5-50％、网络数为5-50个/米的远红外低弹网络长丝，然后在针织或机织设备上进一步加工成布料后，裁剪缝制成远红外布料。
11.权利要求10所述的制法，其中，所述的低弹网络长丝为弹性伸长率为8-40％、网络数为8-40个/米。
12.权利要求10所述的制法，其中，所述的低弹网络长丝为弹性伸长率为10-30％、网络数为10-30个/米。
全文摘要
本发明涉及一种远红外布料及其制法和用途。其特征是在聚丙烯中添加氧化铝系、氧化钛系、氧化镁系及氧化锆系等远红外陶瓷中的至少两种为原料，经纺丝、拉伸、假捻及网络处理后，制成远红外低弹网络长丝，然后在针织或机织设备上进一步加工成布料后，裁剪、缝制成远红外保健内衣裤、三角短裤和文胸等。该保健服经临床试验测试证实，具有良好的促进微循环和血液循环的功能，对由于微循环障碍引起的各种疾病具有十分明显的症状改善和辅助治疗作用，并且服用舒适性良好。
文档编号D01F1/10GK1139164SQ9610348
公开日1997年1月1日 申请日期1996年3月25日 优先权日1996年3月25日
发明者张宝玲, 徐明玉 申请人:张宝玲, 徐明玉