一种具有磁疗保健功能的锦纶纤维及其制备方法与流程

文档序号:15154664发布日期:2018-08-10 21:47阅读:360来源:国知局

本发明涉及一种功能性锦纶纤维及其制备方法,特别是一种具有磁疗保健功能的锦纶纤维及其制备方法。



背景技术:

锦纶纤维,其最突出的优点是耐磨性高于其他所有纤维,比棉花耐磨性高10倍,比羊毛高20倍,在混纺织物中稍加入一些锦纶纤维,可大大提高其耐磨性;当拉伸至3-6%时,弹性回复率可达100%;能经受上万次折挠而不断裂。锦纶纤维的强度比棉花高1-2倍、比羊毛高4-5倍,是粘胶纤维的3倍。但锦纶纤维的耐热性和耐光性较差,水洗牢度和日晒牢度均不太好。

随着生活水平的提高,人们对服饰面料的功能提出了更高的要求,健康、舒适的服饰纤维制品越来越受消费者的青睐,服饰面料等纤维制品正向多样化、功能化方向发展。锦纶6纤维作为四大合成纤维之一,因其有优良的物理和化学特性而被广泛应用于纺织服装以及其它非织物领域。在开发差别化纤维方面,欧、美、日地区起步比较早也较先进,并且获得了许多的专利与产品品牌,但绝大部分都集中在细旦、吸湿、抗菌、抗静电等方面,且以涤纶产品为主。

由于常规锦纶6产品比同类涤纶产品具有密度小、弹性好、耐磨性好、吸湿性等特点,其回潮率达4.5%,是涤纶产品的10倍,因此利用锦纶6的特点,在现有技术的基础上开发具有其他保健、功能性的锦纶纤维是现代纤维生产所需要的。

公开号为cn104499078b的中国专利公开了一种负离子健康锦纶纤维,由0.2-1.2wt%负离子添加剂和98.8-99.8wt%锦纶组成,负离子添加剂,由下述重量百分比原料制成:铽氧化物3‐5%,3‐氨基丙基三甲氧基硅烷0.5‐1.5%,余量为电气石;其是主要利用电气石释放负氧离子来达到释放负氧离子,起到保健的作用,其缺陷是将释放负氧气离子的电气石加入到锦纶纤维的内部,造成电气石难以产生电离,相当于阻塞了向外界释放负氧离子的通道,造成制备的锦纶纤维释放负氧离子的效果并不理想。

公开号为cn102995158b的中国发明专利申请公开了一种生物光素锦纶6纤维,生物光素锦纶6纤维由2-8%的生物光素功能性母粒与92-98%的锦纶6切片共混纺丝而成,生物光素功能性母粒由生物光素粉体、锦纶6切片及分散剂混合制成,生物光素粉体、锦纶6切片及分散剂的重量配比为:生物光素粉体15-25%,分散剂0.1-2%,锦纶6切片余量;该发明将由玉石40-60%,珍珠粉2-10%,甲壳素1-5%,二氧化硅30-50%组成的生物光素粉体与锦纶6切片直接添加混合制成母粒然后与锦纶6切片熔融纺丝制备出生物光素锦纶6纤维,其制备的生物光素锦纶纤维中加入大量的生物光素的粉体,而众所周知锦纶纤维耐光性不是很好,因此制成的纤维极容易通过锦纶6内部生物光素粉体的空隙与空气接触发生氧化而变色,同时造成纤维的强力在使用过程中明显下降。

在古代,磁石已被用作一种天然药石,医治各种疾病。神农本草经中就有介绍,将磁石加入煎剂治疗疾病。李时珍的中记载了用豆粒大的磁石塞于耳中。本世纪50年代曾流行使用磁性降压带治疗高血压病及神经衰弱。现代医学总结发现,磁的保健功能主要有刺激人体经络、穴位和神经,调整经络、气血和脏腑的功能。中医认为,磁石是一味应用历史悠久的矿物类中药,来源于氧化物尖晶石族矿物磁铁矿,称为“玄石”,并列为中品,至今已有大约2千年的应用史。磁石具有吸铁能力,吸铁力越强者,药力越佳,其味辛、咸,性寒,归肝、心、肾经人体遭受损伤之后,气血淤滞、经络阻隔、不通则痛,壅塞则肿。磁场调整可使经络气血疏通,周身气血流畅。脏腑生机旺盛。用西医的观点看,磁疗的作用机理是通过磁场对机体内生物电流的分布、电荷的运动状态和生物高分子的磁距取向等方面的影响而产生生物效应和治疗作用。

本世纪六十年代以后,科技的进步更加速了磁的各方面研究,海内外许多专家花费了毕生精力进行搜索实验,地球是一个巨大的磁场,以南北两极为中心,不断发出强大的磁力,正是这种天然的磁场生物圈环境,影响着人类的生长繁衍和身体健康。磁石可以帮助人体补充磁。因为人体中细胞的活力均受到磁的影响。新生的细胞含磁量多,呈圆形,细胞若含磁量不足则衰亡。大量的血液因缺磁而活性减少。由于沉积物堵塞循环系统,人体内神经系统、泌尿和消化系统的疾病就会发生。运用磁力的作用改善人体微循环,促进人体血液循环,净化血液,加快细胞的新陈代谢过程,恢复血管壁的弹性。其次,磁石还可以增进废物的排泄,还可作用于人体血管末梢,降低血液粘稠度,防治心脏病、中风等血液栓塞性疾病。因此,磁石可起到起到长期、稳定、有效的补磁效果,尤其对缺磁引起的生理功能紊乱患者,具有一定的调整扶正作用。长期使用磁石产品能防止血栓形成。

近年来,随着生活水平的提高,人们对服装的要求越来越高,随着工业化水平的提高,研发逐渐深入,越来越多的功能性的面料问世,但是大部分的功能性面料集中在涤纶领域,在锦纶领域并不多见,由此,发明一种磁石保健锦纶纤维,满足人们对功能性纤维的需求是目前所急需的。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本发明提供一种具有磁疗保健功能的锦纶纤维及其制备方法以实现以下发明目的:

1、发明一种具有磁疗保健功能的锦纶纤维及其制备方法,在纤维中添加具有理疗功能的磁石,使制备的锦纶纤维具有一定的磁场强度,具有磁石的理疗功能,具有改善人体微循环,促进人体血液循环的功能,同时添加砭石,可以不断发出远红外脉冲,进一步增强锦纶纤维的理疗性能;

2、提高制备的具有磁疗保健功能的锦纶纤维的耐光性和强度持久性;

3、使制备的具有磁疗保健功能的锦纶纤维可以畅通的、持续的向外界释放负氧离子;

4、本发明制备的具有磁疗保健功能的锦纶纤维过程中将理疗功能的磁石、砭石加入到纤维内部,通过熔融纺丝工艺制备出具有理疗功能的锦纶纤维,同时通过后处理工艺将能够释放负氧离子的负氧离子释放剂涂覆分散到锦纶纤维的表面,从而使制备的具有磁疗保健功能的锦纶纤维更容易与外界产生良好的热电性和压电性,从而畅通持续的向外界电离产生释放负氧离子,通过工艺的合理配置,使制备的具有磁疗保健功能的锦纶纤维同时兼具较好的释放负氧离子和红外线的作用,使制备的锦纶纤维的功能性进一步提升,提高纤维附加值;

5、制备具有磁疗保健功能的锦纶纤维过程中,通过加入阻光剂,进一步降低由于加入磁石及砭石微粒后带来的锦纶纤维更容易与氧气反应带来的强力下降和变色的问题,可以长时间的提高纤维的强力和耐光性。

为了实现上述发明目的,本发明采用的技术方案是:

一种具有磁疗保健功能的锦纶纤维及其制备方法,由锦纶6切片和磁石理疗母粒混合熔融纺丝制备而成;

一种具有磁疗保健功能的锦纶纤维的制备方法,包括以下制备步骤:

s1:采用选用的原料经过碳化复合磁石的制备、混合、母粒制备步骤,制备出磁石理疗母粒;

s2:将制备的磁石理疗母粒与锦纶6切片干燥后混合熔融纺丝;

s3:熔融纺丝后的丝束经过冷却成型、上油等后处理工序制得本发明具有磁疗保健功能的锦纶纤维。

所述s2步骤中,磁石理疗母粒的加入量为以磁石理疗母粒中碳化复合磁石计为锦纶6切片的3-5%,砭石微粉的加入量为锦纶6切片的1-3%;

所述锦纶6切片溶体流动速度为25.8-27.5g/10min,相对粘度为2.4-2.7,弯曲模量为2189.5-2215.7mpa,拉伸强度为70.2-74.6mpa,热变形温度55-60℃,型号为m2500i,市售;因本发明制备的具有磁疗保健功能的锦纶纤维制备过程中,添加较多的矿物成分,因此对原料锦纶6切片要进行严格的选择以达到本发明所需要的原料规格和要求;上述原料的选择是经过发明人长时间的大量的试验选择的结果;

所述磁石理疗母粒,包括以下原料成份:碳化复合磁石、砭石微粉、硬脂酸锌、sanstabtpo330、季戊四醇硬脂酸酯、锦纶6切片;

所述磁石理疗母粒中,各组分的百分比为碳化复合磁石15-25%,砭石微粉5-15%,硬脂酸锌1.5-3%,sanstabtpo330加入量0.5-0.8%,季戊四醇硬脂酸酯1-3%,剩余为锦纶6切片。

碳化复合磁石的制备可以最大限度的提高纤维的红外线发射率,降低矿物杂质的含量,提高制备的锦纶纤维的功能性和纤维的物理强度。

一、磁石理疗母粒制备

(1)碳化复合磁石的制备:

a、选取磁石、黑电气石、竹炭,将磁石、黑电气石、竹炭按照60-70:10-30:2-5的质量比混合后,置于球磨机中,加入分散剂,在球磨机转速600-800r/min下,研磨时间为1.5-3h;研磨成粒径为≤200μm的复合微粒浆料;采用250-270目滤网压力过滤去除50μm左右以下的浆料及杂质,得黑色固状物;

进一步的,所述分散剂为无水乙醇和聚丙烯酸的混合溶液;混合体积比为3-5:1;聚丙烯酸对水中碳酸钙、氢氧化钙等杂质有较好的分解作用而除去,其与无水乙醇经过一定比例的调配制成分散剂有利于矿物材料的提纯,进一步提升功能性;

进一步的,所述黑电气石摩氏硬度为7.4-7.5,纯度≥99.5%,市售;选择的电气石不仅具有良好的远红外发射率,更可以起到研磨剂的作用,发明人发现在摩氏硬度为7.4-7.5的黑色电气石,不仅远红外发射率较高,加入后,使其混合研磨的粉体更均匀,研磨效率更高,因其在摩擦过程中,比常规的研磨剂能更快速的提高物料的温度,提高研磨效率20%以上和,同时提高研磨均匀性。

b、将步骤a得到的黑色固状物90-120℃下干燥,得黑色粉体;

c、将步骤b得到的黑色粉体在压力为3.5-4.5*102pa,温度为300-500℃下灼烧15-30min得碳化粉体;

d、将步骤c制得的碳化粉体取出,待温度降至120-150℃,加入助剂液并搅拌10-20min,得碳化粉体乳液;所述助剂液的加入量为碳化粉体质量的200-500%;所述助剂液为乙酸和无水乙醇;所述助剂液中乙酸和无水乙醇的的体积比为3:2;

e、将步骤d得到的碳化粉体乳液过滤除去杂质烘干水分含量2%以下,制得碳化复合磁石。

碳化复合磁石的制备可以最大限度的提高纤维的红外线发射率,降低矿物杂质的含量,提高制备的锦纶纤维的强度和功能性。

(2)混合

将制备的碳化复合磁石和砭石微粉按照质量比例进行混合,并采用纳米研磨机研磨至粒径为100-200nm;所述纳米研磨机研磨介质为纯锆珠,研磨介质直径为0.8-1.0mm得纳米功能混合粉体;

所述砭石微粉粒径为d90≤2μm;

(3)母粒制备

按照重量配比,将锦纶6切片、纳米功能混合粉体、硬脂酸锌、sanstabtpo330、季戊四醇硬脂酸酯在高速混合机中混合,在流量2-7ml/h的氮气保护下,将混合物送至双螺杆挤出机,以6-10℃/min的升温速度升温至150℃,保温30-60min后,再继续以10-15℃/min的升温速度升温至230-240℃,反应1.5-3小时,最后在螺杆熔体压力6-8mpa的条件下共混挤出造粒,得磁石理疗母粒。

通过不断的升温保温过程和严格的工艺控制,提高了各组分的相容包容性,提高了制备的纤维中功能性成分的均匀度、质量及物理强度等性能。

二、熔融纺丝

将制备的磁石理疗母粒在流量2-7ml/h的氮气保护下,温度110-120℃下干燥至含水率≤400ppm。按照质量比,将磁石理疗母粒加入到熔融后的锦纶6切片中,在螺杆挤出机中混合,在加工温度235-250℃挤出熔融成熔体,输送至熔体管道,通过纺丝计量泵计量、增压使熔体进入纺丝组件,经过过滤、混合,然后经喷丝板的喷丝孔挤出,形成熔体细流;

喷丝孔喷丝温度控制在256-260℃;喷丝板内外直径比控制在0.35-0.45之间;采用外环吹风,风筒长度为90-110mm,无风区为50-53mm,风速保持匀速0.65-0.72m/s,喷丝孔圈数设定为3-4圈,相对湿度60-68%,得到纤维丝束。

环吹风工艺处理可以最大限度的提高制备的锦纶纤维的结晶度,提高锦纶纤维的强力、耐光性和抗氧化性。

三、后处理

将熔融纺丝得到的纤维丝束采用特制油剂进行上油,使纤维表面形成均匀的油膜,上油后的纤维经过预网络装置,再卷绕后得到具有磁疗保健功能的锦纶纤维;

所述油剂的上油率为0.5-0.8%;

所述油剂由质量百分比以下的组分制成:

油醇聚氧乙烯脂35-40份、仲烷基醇聚氧乙烯醚10-15、1-正十二烷基氮杂环庚-2-酮2-3份、脂肪酸聚乙烯脂2-3份、油酸1-4份、三乙醇胺2-3份、五氯酚钠1-2份、阻光剂3-6份;

所述阻光剂,按质量分数计算包括:锐钛型纳米二氧化钛光触媒50-70%、盐藻黄质3-5%、钛酸盐纳米片晶1-4%,4-叔辛基-6-苯并三唑苯酚0.5-1%,剩余为甘油。

阻光剂与油剂混合后,可以大幅度的阻止锦纶纤维在可见光照射下的纤维的老化,同时不断的电离释放出一定量的负氧离子;钛酸盐纳米片晶的致密结构可以阻止氧气渗透对纤维本体产生的老化;制备的尼龙纤维内部含有碳化复合磁石颗粒,形成稳定的红外脉冲,使制备的具有磁疗保健功能的锦纶纤维同时具备了不同的保健和理疗功能;

同时,由于制备的锦纶纤维中加入了碳化复合磁石,使纤维表面的吸附能力变强,在纤维制备过程中,容易产生毛丝,采用特制的油剂大大减少了毛丝的产生,进一步提升了产品质量;

阻光剂不仅能最大限度的阻止可见光的照射,更能阻止油剂对纤维的渗透,影响纤维的质量和后续染色性能,以免造成染色不均;

所述锐钛型纳米二氧化钛光触媒,市售,产品型号为ttp-r20,二氧化钛含量90-93%,比表面积85-90m2/g,ph值6.5-7.5;

所述钛酸盐纳米片晶市售,粒径为100-300nm,熔点:>1350℃;钛酸盐纳米片晶的晶体不规则的晶体结构可以最大限度的反射可见光,使二氧化钛光触媒不至于反应过快,而缓慢的释放负氧离子。

进一步的,所述预网络,压力控制在0.2-0.5mpa。

进一步的,所述卷绕速度2600-3200m/min。

本发明制备的具有磁疗保健功能的锦纶纤维,纤维中,碳化复合磁石含量为3-5%,砭石微粉含量为1-3%;

合适的碳化复合磁石和砭石进行复配的不同比例的含量不仅使制备的具有磁疗保健功能的锦纶纤维具有良好的功能性,还可以在最大程度提高纤维功能性的基础上,不至于影响制备的锦纶纤维的其他物理指标,比如强度、毛丝的多少,切断性能等;

本发明制备的具有磁疗保健功能的锦纶纤维为中长型锦纶纤维,纤度为2.22-3.32dtex,断裂强度4.72-6.55cn/dtex,沸水收缩率0.97-1.25%,切断性能优秀,倍长纤维含量≤0.5mg/100g,毛丝少;具有良好的红外线发射率和负离子发射量;且纤维强度持续时间长,耐光性强,具有一定的理疗功能。

由于采用了上述技术方案,本发明达到的技术效果是:

1、本发明提供了一种具有磁疗保健功能的锦纶纤维及其制备方法,在纤维中添加了具有理疗功能的磁石,使制备的锦纶纤维产生900-1000gs的磁场强度,从而能具有了磁石的理疗功能,能够改善人体微循环,具有镇痛的效果;同时添加砭石,不断发出远红外脉冲,进一步增强锦纶纤维的理疗性能,增强了身体抵抗力。

2、本发明通过制备的纤维的内外结构的多重复合作用,同时实现了不同种类的理疗和保健功能,而不发生冲突;锦纶纤维内部添加了经过发明人多次试验组合形成一定质量比例的磁石、砭石、电气石,过熔融纺丝工艺制备出具有理疗功能的锦纶纤维丝条,使制备的锦纶纤维具备了发出远红外脉冲,改善人体微循环,促进人体血液循环的功能;通过后处理工艺在纤维外层将能够释放负氧离子的负氧离子释放剂涂覆分散到锦纶纤维的表面,通过油剂的涂覆增强了制备的锦纶纤维耐光性和抗氧化性,提高了锦纶纤维的强度持久性,同时更容易产生热定性和压电性,容易与外界产生电离,实现了可以畅通的、持续的向外界释放负氧离子的功能性,使制备的锦纶纤维的功能性进一步提升,提高了纤维附加值。

3、本发明制备具有磁疗保健功能的锦纶纤维过程中,后处理过程加入阻光剂,进一步降低由于加入磁石及砭石微粒后带来的锦纶纤维更容易与氧气反应带来的强力下降和变色的问题,可以长时间的提高纤维的强力和耐光性。

4、经检测,本发明制备的具有磁疗保健功能的锦纶纤维,对多种细菌、真菌有抑杀作用,经100次洗涤抑菌率≥99%;在8~14μm光谱区法向远红外发射率95%以上。

5、采用本发明制备的锦纶纤维制成的织物,其负离子发射量达6300个/cm2,且经过100次洗涤后,负离子发射量仍然达5500个/cm2

总之,本发明通过合理的工艺配置,使制备的锦纶纤维既具有良好的红外线发射率,又具有良好的负氧离子释放能力,是一种健康的磁疗保健纤维。

具体实施方式

实施例1一种具有磁疗保健功能的锦纶纤维的制备方法,包括以下步骤:

一种具有磁疗保健功能的锦纶纤维,由锦纶6切片和磁石理疗母粒混合熔融纺丝制备而成;

一种具有磁疗保健功能的锦纶纤维的制备方法,包括以下制备步骤:

s1:采用选用的原料经过碳化复合磁石的制备、混合、母粒制备步骤,制备出磁石理疗母粒;

s2:将制备的磁石理疗母粒与锦纶6切片干燥后混合熔融纺丝;

s3:熔融纺丝后的丝束经过冷却成型、上油等后处理工序制得本发明具有磁疗保健功能的锦纶纤维。

s2步骤中,磁石理疗母粒的加入量为以磁石理疗母粒中碳化复合磁石计为锦纶6切片的3%,砭石微粉的加入量为锦纶6切片的1%;

锦纶6切片溶体流动速度为25.8g/10min,相对粘度为2.4,弯曲模量为2189.5mpa,拉伸强度为70.2mpa,热变形温度55℃,型号为m2500i,市售;因本发明制备的具有磁疗保健功能的锦纶纤维制备过程中,添加较多的矿物成分,因此对原料锦纶6切片要进行严格的选择以达到本发明所需要的原料规格和要求;上述原料的选择是经过发明人长时间的大量的试验选择的结果;

磁石理疗母粒按重量份数计,包括以下原料成份:磁石理疗母粒中,各组分的百分比为碳化复合磁石15%,砭石微粉5%,硬脂酸锌1.5%,sanstabtpo330加入量0.5%,季戊四醇硬脂酸酯1%,剩余为锦纶6切片。

碳化复合磁石的制备可以最大限度的提高纤维的红外线发射率,降低矿物杂质的含量,提高制备的锦纶纤维的功能性和纤维的物理强度。

一、磁石理疗母粒制备

(1)碳化复合磁石的制备:

a、选取磁石、黑电气石、竹炭,将磁石、黑电气石、竹炭按照30:5:1的质量比混合后,置于球磨机中,加入分散剂,在球磨机转速600r/min下,研磨时间为1.5h;研磨成粒径为≤200μm的复合微粒浆料;采用250目滤网压力过滤去除50μm左右以下的浆料及杂质,得黑色固状物;

分散剂为无水乙醇和聚丙烯酸的混合溶液;混合体积比为3:1;聚丙烯酸对水中碳酸钙、氢氧化钙等杂质有较好的分解作用而除去,其与无水乙醇经过一定比例的调配制成分散剂有利于矿物材料的提纯,进一步提升功能性;

黑电气石摩氏硬度为7.4-7.5,纯度≥99.5%,出自灵寿县清逸矿产品加工厂;选择的电气石不仅具有良好的远红外发射率,更可以起到研磨剂的作用,发明人发现在摩氏硬度为7.4-7.5的黑色电气石,不仅远红外发射率较高,加入后,使其混合研磨的粉体更均匀,研磨效率更高,因其在摩擦过程中,比常规的研磨剂能更快速的提高物料的温度,提高研磨效率20%以上和,同时提高研磨均匀性。

b、将步骤a得到的黑色固状物100℃下干燥,得黑色粉体;

c、将步骤b得到的黑色粉体在压力为4.2*102pa,温度为450℃下灼烧15min得碳化粉体;

d、将步骤c制得的碳化粉体取出,待温度降至120℃,加入助剂液并搅拌10min,得碳化粉体乳液;助剂液的加入量为碳化粉体质量的300%;所述助剂液为乙酸和无水乙醇;所述助剂液中乙酸和无水乙醇的的体积比为3:2;乙酸和无水乙醇进一步提纯和溶解杂质;

e、将步骤d得到的碳化粉体乳液过滤除去杂质烘干水分含量2%以下,制得碳化复合磁石。

碳化复合磁石的制备可以最大限度的提高纤维的红外线发射率,降低矿物杂质的含量,提高制备的锦纶纤维的强度和功能性。

(2)混合

将制备的碳化复合磁石和砭石微粉按照质量比例进行混合,并采用纳米研磨机研磨至粒径为100nm;所述纳米研磨机研磨介质为纯锆珠,研磨介质直径为0.8mm得纳米功能混合粉体;

所述砭石微粉粒径为d90≤2μm;

(3)母粒制备

按照重量配比,将锦纶6切片、纳米功能混合粉体、硬脂酸锌、sanstabtpo330、季戊四醇硬脂酸酯在高速混合机中混合,在流量4ml/h的氮气保护下,将混合物送至双螺杆挤出机,以6℃/min的升温速度升温至150℃,保温30min后,再继续以10℃/min的升温速度升温至230℃,反应1.5小时,最后在螺杆熔体压力6-8mpa的条件下共混挤出造粒,得磁石理疗母粒。

通过不断的升温保温过程和严格的工艺控制,提高了各组分的相容包容性,提高了制备的纤维的均匀度、质量及物理强度等性能。

二、熔融纺丝

将制备的磁石理疗母粒在流量4ml/h的氮气保护下,温度110℃下干燥至含水率≤400ppm。按照质量比,将磁石理疗母粒加入锦纶6切片中在螺杆挤出机中混合,在加工温度235℃挤出熔融成熔体,输送至熔体管道,通过纺丝计量泵计量、增压使熔体进入纺丝组件,经过过滤、混合,然后经喷丝板的喷丝孔挤出,形成熔体细流;

喷丝孔喷丝温度控制在256℃;喷丝板内外直径比控制在0.35之间;采用外环吹风,风筒长度为90mm,无风区为50mm,风速保持匀速0.65m/s,喷丝孔圈数设定为3圈,相对湿度60%,得到纤维丝束。

环吹风工艺处理可以最大限度的提高制备的锦纶纤维的结晶度,提高锦纶纤维的强力、耐光性和抗氧化性。

三、后处理

将熔融纺丝得到的纤维丝束采用特制油剂进行上油,使纤维表面形成均匀的油膜,上油后的纤维经过预网络装置,再卷绕后得到具有磁疗保健功能的锦纶纤维;

油剂的上油率为0.6%;

油剂由质量百分比以下的组分制成:

油醇聚氧乙烯脂35份、仲烷基醇聚氧乙烯醚10份、1-正十二烷基氮杂环庚-2-酮2份、脂肪酸聚乙烯脂3份、油酸1份、三乙醇胺3份、五氯酚钠2份、阻光剂3份;

阻光剂,按质量分数计算包括:锐钛型纳米二氧化钛光触媒50%、盐藻黄质3.5%、钛酸盐纳米片晶4%,4-叔辛基-6-苯并三唑苯酚0.5%,剩余为甘油。

阻光剂与油剂混合后,通过油剂成分对可见光的削弱,可以大幅度的阻止锦纶纤维在可见光照射下的纤维的老化,同时不断的产生电离释放出一定量的负氧离子;钛酸盐纳米片晶的致密结构可以阻止氧气渗透对纤维本体产生的老化;制备的尼龙纤维内部含有碳化复合磁石颗粒,形成稳定的红外脉冲,使制备的具有磁疗保健功能的锦纶纤维同时具备了不同的保健和理疗功能;

同时,由于制备的锦纶纤维中加入了碳化复合磁石,使纤维表面的吸附能力变强,在纤维制备过程中,容易产生毛丝,采用特制的油剂大大减少了毛丝的产生,进一步提升了产品质量;

锐钛型纳米二氧化钛光触媒由南京天行新材料有限公司购得,产品型号为ttp-r20,二氧化钛含量90%,比表面积85m2/g,ph值6.5;

钛酸盐纳米片晶市售,粒径为100-nm,熔点:1750℃;钛酸盐纳米片晶的晶体不规则的晶体结构可以最大限度的反射可见光,使二氧化钛光触媒与可见光接触量变少,不至于反应过快,从而缓慢的释放负氧离子。

预网络压力控制在0.3mpa。

卷绕速度3000m/min。

本实施例制备的具有磁疗保健功能的锦纶纤维,为中长型锦纶纤维,纤度为2.22dtex,断裂强度4.87cn/dtex,沸水收缩率0.97%,切断性能优秀,倍长纤维含量0.1mg/100g;本发明制备的锦纶纤维具有良好的耐光性和强度持续性,在模拟可见光照射下3个月,温度35-40℃,湿度55-60进行强度损失检测,其强度损失率为1.3%。

本实施例制备的具有磁疗保健功能的锦纶纤维织成的织物,能够产生900-1000gs的磁场强度;本发明制备的具有磁疗保健功能的锦纶纤维,对多种细菌、真菌有抑杀作用,经100次洗涤抑菌率≥99%;在8~14μm光谱区法向远红外发射率95%;采用本发明制备的锦纶纤维制成的织物,其负离子发射量达6000个/cm2,且经过100次洗涤后,负离子发射量仍然达5200个/cm2;本发明制备的具有磁疗保健功能的锦纶纤维制成的织物,可以明显的缓解颈肩疼痛,腰背硬板的问题,经过三个月以上的试穿,其有效缓解率达100%;采用本发明制备的具有磁疗保健功能的锦纶纤维制成的枕头、枕套,可以明显改善睡眠质量,通过调查问卷调查,95%以上的被采访人认为与未使用前相比,已经大幅度的改善了睡眠困难问题。

实施例2一种具有磁疗保健功能的锦纶纤维的制备方法,包括以下步骤:

一种具有磁疗保健功能的锦纶纤维,由锦纶6切片和磁石理疗母粒混合熔融纺丝制备而成;

一种具有磁疗保健功能的锦纶纤维的制备方法,包括以下制备步骤:

s1:采用选用的原料经过碳化复合磁石的制备、混合、母粒制备步骤,制备出磁石理疗母粒;

s2:将制备的磁石理疗母粒与锦纶6切片干燥后混合熔融纺丝;

s3:熔融纺丝后的丝束经过冷却成型、上油等后处理工序制得本发明的具有磁疗保健功能的锦纶纤维。

s2步骤中,磁石理疗母粒的加入量为以磁石理疗母粒中碳化复合磁石计为锦纶6切片的4%,砭石微粉的加入量为锦纶6切片的2%;

锦纶6切片溶体流动速度为27.5g/10min,相对粘度为2.7,弯曲模量为2215.7mpa,拉伸强度为74.6mpa,热变形温度60℃,型号为m2500i,市售;因本发明制备的具有磁疗保健功能的锦纶纤维制备过程中,添加较多的矿物成分,因此对原料锦纶6切片要进行严格的选择以达到本发明所需要的原料规格和要求;上述原料的选择是经过发明人长时间的大量的试验选择的结果;

磁石理疗母粒按重量份数计,包括以下原料成份:磁石理疗母粒中,各组分的百分比为碳化复合磁石20%,砭石微粉10%,硬脂酸锌2.0%,sanstabtpo330加入量0.7%,季戊四醇硬脂酸酯2%,剩余为锦纶6切片。

碳化复合磁石的制备可以最大限度的提高纤维的红外线发射率,降低矿物杂质的含量,提高制备的锦纶纤维的功能性和纤维的物理强度。

一、磁石理疗母粒制备

(1)碳化复合磁石的制备:

a、选取磁石、黑电气石、竹炭,将磁石、黑电气石、竹炭按照65:20:3的质量比混合后,置于球磨机中,加入分散剂,在球磨机转速800r/min下,研磨时间为1.5h;研磨成粒径为≤200μm的复合微粒浆料;采用250目滤网压力过滤去除50μm左右以下的浆料及杂质,得黑色固状物;

分散剂为无水乙醇和聚丙烯酸的混合溶液;混合体积比为4:1;聚丙烯酸对水中碳酸钙、氢氧化钙等杂质有较好的分解作用而除去,其与无水乙醇经过一定比例的调配制成分散剂有利于矿物材料的提纯,进一步提升功能性;

黑电气石摩氏硬度为7.4-7.5,纯度≥99.5%,出自灵寿县清逸矿产品加工厂;选择的电气石不仅具有良好的远红外发射率,更可以起到研磨剂的作用,发明人发现在摩氏硬度为7.4-7.5的黑色电气石,不仅远红外发射率较高,加入后,使其混合研磨的粉体更均匀,研磨效率更高,因其在摩擦过程中,比常规的研磨剂能更快速的提高物料的温度,提高研磨效率20%以上和,同时提高研磨均匀性。

b、将步骤a得到的黑色固状物100℃下干燥,得黑色粉体;

c、将步骤b得到的黑色粉体在压力为4.2*102pa,温度为450℃下灼烧15min得碳化粉体;

d、将步骤c制得的碳化粉体取出,待温度降至130℃,加入助剂液并搅拌20min,得碳化粉体乳液;所述助剂液的加入量为碳化粉体质量的400%;所述助剂液为乙酸和无水乙醇;所述助剂液中乙酸和无水乙醇的的体积比为3:2;助剂液将进一步对碳化粉体进行溶解杂质和提纯;

e、将步骤d得到的碳化粉体乳液过滤除去杂质烘干水分含量2%以下,制得碳化复合磁石。

碳化复合磁石的制备可以最大限度的提高纤维的红外线发射率,降低矿物杂质的含量,提高制备的锦纶纤维的强度和功能性。

(2)混合

将制备的碳化复合磁石和砭石微粉按照质量比例进行混合,并采用纳米研磨机研磨至粒径为100nm;所述纳米研磨机研磨介质为纯锆珠,研磨介质直径为0.8mm得纳米功能混合粉体;

所述砭石微粉粒径为d90≤2μm;

(3)母粒制备

按照重量配比,将锦纶6切片、纳米功能混合粉体、硬脂酸锌、sanstabtpo330、季戊四醇硬脂酸酯在高速混合机中混合,在流量4ml/h的氮气保护下,将混合物送至双螺杆挤出机,以8℃/min的升温速度升温至150℃,保温60min后,再继续以108℃/min的升温速度升温至240℃,反应2小时,最后在螺杆熔体压力7mpa的条件下共混挤出造粒,得磁石理疗母粒。

通过不断的升温保温过程和严格的工艺控制,提高了各组分的相容包容性,提高了制备的纤维的均匀度、质量及物理强度等性能。

二、熔融纺丝

将制备的磁石理疗母粒在流量4ml/h的氮气保护下,温度110℃下干燥至含水率≤400ppm。按照质量比,将磁石理疗母粒加入锦纶6切片中在螺杆挤出机中混合,在加工温度235℃挤出熔融成熔体,输送至熔体管道,通过纺丝计量泵计量、增压使熔体进入纺丝组件,经过过滤、混合,然后经喷丝板的喷丝孔挤出,形成熔体细流;

喷丝孔喷丝温度控制在260℃;喷丝板内外直径比控制在0.45之间;采用外环吹风,风筒长度为90mm,无风区为53mm,风速保持匀速0.72m/s,喷丝孔圈数设定为4圈,相对湿度68%,得到纤维丝束。

环吹风工艺处理可以最大限度的提高制备的锦纶纤维的结晶度,提高锦纶纤维的强力和耐光性。

三、后处理

将熔融纺丝得到的纤维丝束采用特制油剂进行上油,使纤维表面形成均匀的油膜,上油后的纤维经过预网络装置,再卷绕后得到具有磁疗保健功能的锦纶纤维;

油剂的上油率为0.6%;

油剂由质量百分比以下的组分制成:

油醇聚氧乙烯脂37份、仲烷基醇聚氧乙烯醚10份、1-正十二烷基氮杂环庚-2-酮3份、脂肪酸聚乙烯脂3份、油酸4份、三乙醇胺3份、五氯酚钠2份、阻光剂6份;

阻光剂,按质量分数计算包括:锐钛型纳米二氧化钛光触媒60%、盐藻黄质5%、钛酸盐纳米片晶2%,4-叔辛基-6-苯并三唑苯酚1%,剩余为甘油。

阻光剂与油剂混合后,通过油剂成分对可见光的削弱,可以大幅度的阻止锦纶纤维在可见光照射下的纤维的老化,同时不断的释放出一定量的负氧离子;钛酸盐纳米片晶的层状致密结构可以阻止氧气渗透对纤维本体产生的老化;制备的尼龙纤维内部含有碳化复合磁石颗粒,形成稳定的红外脉冲,使制备的具有磁疗保健功能的锦纶纤维同时具备了不同的保健和理疗功能;

同时,由于制备的锦纶纤维中加入了碳化复合磁石,使纤维表面的吸附能力变强,在纤维制备过程中,容易产生毛丝,采用特制的油剂大大减少了毛丝的产生,进一步提升了产品质量;

锐钛型纳米二氧化钛光触媒由南京天行新材料有限公司购得,产品型号为ttp-r20,二氧化钛含量93%,比表面积90m2/g,ph值7.0;

钛酸盐纳米片晶市售,粒径为100nm,熔点:1750℃;钛酸盐纳米片晶的晶体不规则的晶体结构可以最大限度的反射可见光,使二氧化钛光触媒不至于反应过快,而缓慢的释放负氧离子。

预网络压力控制在0.3mpa。

卷绕速度3000m/min。

本实施例制备的磁疗保健功能的锦纶纤维,为中长型锦纶纤维,纤度为2.56dtex,断裂强度6.2cn/dtex,沸水收缩率0.97%,切断性能优秀,倍长纤维含量≤0.5mg/100g;在模拟可见光照射下3个月,温度35-40℃,湿度55-60进行强度损失检测,其强度损失率为1.2%。

利用本实施例制备的磁疗保健功能的锦纶纤维制成的织物能够产生900-1000gs的磁场强度,本实施例制备的磁疗保健功能的锦纶纤维,对多种细菌、真菌有抑杀作用,经100次洗涤抑菌率≥99%;在8~14μm光谱区法向远红外发射率96%;负离子发射量6300个/cm2,且经过100次洗涤后,负离子发射量5500个/cm2

采用本实施例制备的磁疗保健功能的锦纶纤维制成的衣物,可以明显的缓解颈肩疼痛,腰背硬板的问题,经过三个月以上的试穿,其有效缓解率达100%。采用本实施例制备的磁疗保健功能的锦纶纤维制成的织物制成的枕头、枕套,可以明显改善睡眠质量,通过调查问卷调查,95%以上的被采访人认为与未使用前相比,大幅度的改善了睡眠困难问题。

实施例3一种具有磁疗保健功能的锦纶纤维的制备方法,包括以下步骤:

一种具有磁疗保健功能的锦纶纤维,由锦纶6切片和磁石理疗母粒混合熔融纺丝制备而成;

一种具有磁疗保健功能的锦纶纤维的制备方法,包括以下制备步骤:

s1:采用选用的原料经过碳化复合磁石的制备、混合、母粒制备步骤,制备出磁石理疗母粒;

s2:将制备的磁石理疗母粒与锦纶6切片干燥后混合熔融纺丝;

s3:熔融纺丝后的丝束经过冷却成型、上油等后处理工序制得本发明的具有磁疗保健功能的锦纶纤维。

s2步骤中,磁石理疗母粒的加入量为以磁石理疗母粒中碳化复合磁石计为锦纶6切片的5%,砭石微粉的加入量为锦纶6切片的3%;

锦纶6切片溶体流动速度为27.5g/10min,相对粘度为2.7,弯曲模量为2215.7mpa,拉伸强度为74.6mpa,热变形温度60℃,型号为m2500i,市售;因本发明制备的具有磁疗保健功能的锦纶纤维制备过程中,添加较多的矿物成分,因此对原料锦纶6切片要进行严格的选择以达到本发明所需要的原料规格和要求;上述原料的选择是经过发明人长时间的大量的试验选择的结果;

磁石理疗母粒按重量份数计,包括以下原料成份:碳化复合磁石、砭石微粉、硬脂酸锌、sanstabtpo330、季戊四醇硬脂酸酯、锦纶6切片;

磁石理疗母粒中,各组分的百分比为碳化复合磁石25%,砭石微粉15%,硬脂酸锌3%,sanstabtpo330加入量0.5%,季戊四醇硬脂酸酯1%,剩余为锦纶6切片。

碳化复合磁石的制备可以最大限度的提高纤维的红外线发射率,降低矿物杂质的含量,提高制备的锦纶纤维的功能性和纤维的物理强度。

一、磁石理疗母粒制备

(1)碳化复合磁石的制备:

a、选取磁石、黑电气石、竹炭,将磁石、黑电气石、竹炭按照70:15:2的质量比混合后,置于球磨机中,加入分散剂,在球磨机转速800r/min下,研磨时间为3h;研磨成粒径为≤200μm的复合微粒浆料;采用250目滤网压力过滤去除50μm左右以下的浆料及杂质,得黑色固状物;

分散剂为无水乙醇和聚丙烯酸的混合溶液;混合体积比为5:1;聚丙烯酸对水中碳酸钙、氢氧化钙等杂质有较好的分解作用而除去,其与无水乙醇经过一定比例的调配制成分散剂有利于矿物材料的提纯,进一步提升功能性;

黑电气石摩氏硬度为7.4-7.5,纯度≥99.5%,出自灵寿县清逸矿产品加工厂;选择的电气石不仅具有良好的远红外发射率,更可以起到研磨剂的作用,发明人发现在摩氏硬度为7.4-7.5的黑色电气石,不仅远红外发射率较高,加入后,使其混合研磨的粉体更均匀,研磨效率更高,因其在摩擦过程中,比常规的研磨剂能更快速的提高物料的温度,提高研磨效率20%以上和,同时提高研磨均匀性。

b、将步骤a得到的黑色固状物100℃下干燥,得黑色粉体;

c、将步骤b得到的黑色粉体在压力为4.2*102pa,温度为450℃下灼烧15min得碳化粉体;

d、将步骤c制得的碳化粉体取出,待温度降至130℃,加入助剂液并搅拌20min,得碳化粉体乳液;所述助剂液的加入量为碳化粉体质量的500%;所述助剂液为乙酸和无水乙醇;所述助剂液中乙酸和无水乙醇的的体积比为3:2;助剂液将进一步提纯和溶解杂质,以提高纤维的结晶能力;

e、将步骤d得到的碳化粉体乳液过滤除去杂质烘干水分含量2%以下,制得碳化复合磁石。

碳化复合磁石的制备可以最大限度的提高纤维的红外线发射率,降低矿物杂质的含量,提高制备的锦纶纤维的强度和功能性。

(2)混合

将制备的碳化复合磁石和砭石微粉按照质量比例进行混合,并采用纳米研磨机研磨至粒径为100nm;所述纳米研磨机研磨介质为纯锆珠,研磨介质直径为0.8mm得纳米功能混合粉体;

所述砭石微粉粒径为d90≤2μm;

(3)母粒制备

按照重量配比,将锦纶6切片、纳米功能混合粉体、硬脂酸锌、sanstabtpo330、季戊四醇硬脂酸酯在高速混合机中混合,在流量7ml/h的氮气保护下,将混合物送至双螺杆挤出机,以10℃/min的升温速度升温至150℃,保温50min后,再继续以5℃/min的升温速度升温至240℃,反应2小时,最后在螺杆熔体压力8mpa的条件下共混挤出造粒,得磁石理疗母粒。

通过不断的升温保温过程和严格的工艺控制,提高了各组分的相容包容性,提高了制备的纤维的均匀度、质量及物理强度等性能。

二、熔融纺丝

将制备的磁石理疗母粒在流量4ml/h的氮气保护下,温度110℃下干燥至含水率≤400ppm。按照质量比,将磁石理疗母粒加入锦纶6切片中在螺杆挤出机中混合,在加工温度235℃挤出熔融成熔体,输送至熔体管道,通过纺丝计量泵计量、增压使熔体进入纺丝组件,经过过滤、混合,然后经喷丝板的喷丝孔挤出,形成熔体细流;

喷丝孔喷丝温度控制在260℃;喷丝板内外直径比控制在0.35;采用外环吹风,风筒长度为90mm,无风区为50mm,风速保持匀速0.72m/s,喷丝孔圈数设定为3圈,相对湿度68%,得到纤维丝束。

环吹风工艺处理可以最大限度的提高制备的锦纶纤维的结晶度,提高锦纶纤维的强力、耐光性和抗氧化性。

三、后处理

将熔融纺丝得到的纤维丝束采用特制油剂进行上油,使纤维表面形成均匀的油膜,上油后的纤维经过预网络装置,再卷绕后得到具有磁疗保健功能的锦纶纤维;

油剂的上油率为0.6%;

油剂由质量百分比以下的组分制成:

油醇聚氧乙烯脂40份、仲烷基醇聚氧乙烯醚10、1-正十二烷基氮杂环庚-2-酮3份、脂肪酸聚乙烯脂3份、油酸4份、三乙醇胺2份、五氯酚钠2份、阻光剂6份;

阻光剂,按质量分数计算包括:锐钛型纳米二氧化钛光触媒70%、盐藻黄质3%、钛酸盐纳米片晶4%,4-叔辛基-6-苯并三唑苯酚0.5%,剩余为甘油。

阻光剂与油剂混合后,通过油剂成分对可见光的削弱,可以大幅度的阻止锦纶纤维在可见光照射下的纤维的老化,同时不断的释放出一定量的负氧离子;钛酸盐纳米片晶的致密结构可以阻止氧气渗透对纤维本体产生的老化;制备的尼龙纤维内部含有碳化复合磁石颗粒,形成稳定的红外脉冲,使制备的具有磁疗保健功能的锦纶纤维同时具备了不同的保健和理疗功能;

由于制备的锦纶纤维中加入了碳化复合磁石,使纤维表面的吸附能力变强,在纤维制备过程中,容易产生毛丝,采用特制的油剂大大减少了毛丝的产生,进一步提升了产品质量;

锐钛型纳米二氧化钛光触媒由南京天行新材料有限公司购得,产品型号为ttp-r20,二氧化钛含量93%,比表面积90m2/g,ph值6.5;

钛酸盐纳米片晶市售,粒径为200nm左右,熔点:>1350℃;钛酸盐纳米片晶的晶体不规则的晶体结构可以最大限度的反射可见光,使二氧化钛光触媒不至于反映过快,而缓慢的释放负氧离子。

预网络压力控制在0.3mpa。

卷绕速度3000m/min。

本实施例制备的磁疗保健功能的锦纶纤维,为中长型锦纶纤维,纤度为2.89dtex,断裂强度5.69cn/dtex,沸水收缩率1.25%,切断性能优秀,倍长纤维含量≤0.5mg/100g;在模拟可见光照射下3个月,温度35-40℃,湿度55-60进行强度损失检测,其强度损失率为1.5%。

利用本实施例制备的磁疗保健功能的锦纶纤维制成的织物能够产生900-1000gs的磁场强度。对多种细菌、真菌有抑杀作用,经100次洗涤抑菌率≥99%;在8~14μm光谱区法向远红外发射率95%以上。采用本实施例制备的磁疗保健功能的锦纶纤维制成的织物,其负离子发射量达6000个/cm2,且经过100次洗涤后,负离子发射量仍然达5100个/cm2

采用本实施例制备的磁疗保健功能的锦纶纤维制成的衣物,可以明显的缓解颈肩疼痛,腰背硬板的问题,经过三个月以上的试穿,其有效缓解率达100%;采用本实施例制备的磁疗保健功能的锦纶纤维制成的织物制成的枕头、枕套,可以明显改善睡眠质量,通过调查问卷调查,95%以上的被采访人认为与未使用前相比,已经大幅度的改善了睡眠困难问题。

对比例4

本实施例与实施例2基本一致,其不同之处在于:

(1)碳化复合磁石的制备:

a、选取磁石、黑电气石、竹炭,将磁石、黑电气石、竹炭按照65:20:3的质量比混合后,置于球磨机中,加入分散剂,在球磨机转速800r/min下,研磨时间为1.5h;研磨成粒径为≤200μm的复合微粒浆料;采用250目滤网压力过滤去除50μm左右以下的浆料及杂质,得黑色固状物;

分散剂为无水乙醇;

黑电气石摩氏硬度为7.4-7.5,纯度≥99.5%,出自灵寿县清逸矿产品加工厂;

b、将步骤a得到的黑色固状物100℃下干燥,得黑色粉体;

c、将步骤b得到的黑色粉体在压力为4.2*102pa,温度为450℃下灼烧15min得碳化粉体;

d、将步骤c制得的碳化粉体取出,待温度降至130℃,加入助剂液并搅拌20min,得碳化粉体乳液;所述助剂液的加入量为碳化粉体质量的400%;助剂液无水乙醇;

e、将步骤d得到的碳化粉体乳液过滤除去杂质烘干水分含量2%以下,制得碳化复合磁石。

其他工艺与实施例2保持一致。

本实施例制备的磁疗保健功能的锦纶纤维,为中长型锦纶纤维,纤度为2.89dtex;利用本实施例制备的磁疗保健功能的锦纶纤维制成的织物能够产生600-700gs的磁场强度;在8~14μm光谱区法向远红外发射率70%左右。

因此,经过发明人大量的研究发现,当碳化复合磁石的制备步骤a步骤和d步骤的工艺参数,在其他工艺不变的情况下,制备的锦纶纤维的磁场强度显著降低,远红外发射率降低到70%左右,因此碳化复合磁石的制备步骤,对本发明的功能性有显著的影响。

对比例5

本实施例与实施例2基本一致,其不同之处在于:

后处理步骤中,油剂由质量百分比以下的组分制成:

油醇聚氧乙烯脂37份、仲烷基醇聚氧乙烯醚10份、1-正十二烷基氮杂环庚-2-酮3份、脂肪酸聚乙烯脂3份、油酸4份、三乙醇胺3份、五氯酚钠2份;

本实施例制备的锦纶纤维,纤度为2.56dtex,沸水收缩率4.56%;在模拟可见光照射下3个月,温度35-40℃,湿度55-60进行强度损失检测,其强度损失率为8.6%;在8~14μm光谱区法向远红外发射率93%;负离子发射量500个/cm2,且经过100次洗涤后,负离子发射量300个/cm2

将油剂中的阻光剂删除后,本实施例制备的锦纶纤维,强度损失明显变大,负氧离子发射量大幅度降低;同时申请人意外的发现,制备的锦纶纤维的沸水收缩率明显提高。

除特殊说明的外,本发明所述的百分数均为质量百分数,所述的比值均为质量比。

最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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