本发明涉是涉及一种纤维素纤维及其制备方法，特别是一种磁石矿物复合纤维素纤维及其制备方法。
背景技术：
随着现代生活压力的增大，生活节奏的加快，现代年轻人承受着巨大的精神和工作压力，造成身心的疲惫，特别是精神上的压力逐渐增大，为生活带来诸多不便；磁石为氧化物类矿物，尖晶石族磁铁矿，主含四氧化三铁(fe3o4)。磁石还能提高人体免疫力，具有补肾益气，补暖水脏，平肝潜阳，安神镇惊，明耳目，利腰脚的作用。佩戴磁石饰品可以降低身体的疲劳，促进精力的恢复，并改善人体亚健康的状态，消除紧张的情绪，但是其作用范围是有限的，只能在身体的某一有限的线状部位进行小范围的理疗，因此其治疗效果是有限的，磁石饰品也逐渐淡出人们的视线。
静电人们的生活中无处不存在，脱衣睡觉时，黑暗中常听到噼啪的声响，而且伴有蓝光；见面握手时，手指刚一接触到对方，会突然感到指尖针刺般刺痛，令人大惊失色；早上起来梳头时，头发会经常“飘”起来，越理越乱；拉门把手、开水龙头时都会“触电”，令人烦躁，静电也是引起紧张情绪重要因素。
众所周知，纤维素纤维具有较强的吸湿能力，粘胶纤维具有良好的吸湿性，在一般大气条件下，回潮率在13%左右，因此纤维素纤维具有良好的抗静电性，因此称纤维素纤维是静电终结者。因此，将磁石与纤维素纤维相结合，制备一种可以消除静电，消除紧张情绪，可以让人们心情缓和、镇惊，降低精神压力的磁石矿物复合纤维素纤维具有重要的意义。
同时在生产中，我们发现，磁石在加入到纤维素纤维纺丝原液中，由于磁石的吸附性质，虽然磁石在磨粉加工厂已经经过消磁，但是仍然有部分是带有磁性，而在纺丝后处理过程中，由于设备铁制品较多，纤维很容易吸附产生毛刺，特别是切断后的工序中，如果纤维超长、倍长纤维率高，纤维很容易悬挂在后处理设备上，造成不同工艺产品的混合，影响后续产品的质量。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提供一种磁石矿物复合纤维素纤维及其制备方法，以实现以下发明目的：
1、提供一种具有功能性强，消除紧张情绪，消除静电，质量好，强度高的磁石矿物复合纤维素纤维，以适应差别化纤维素纤维发展的需求。
2、通过采用特殊的加工工艺，使磁石微粒加入到纤维素纺丝溶液中后，不产生聚集，提高纤维可纺性。
3、通过加入凝聚材料，使制备磁石矿物复合纤维素纤维的过程中，特别是减少后处理过程中磁石纤维毛刺的产生，避免纤维产生挂壁现象。
4、进一步提高纤维的切断性能，防止出现过多超长、倍长纤维，进一步降低纤维挂壁的风险。
为了实现上述发明目的，本发明的第一个的技术方案是：
本发明提供一种磁石矿物复合纤维素纤维，所述纤维素纤维干断裂强度3.15～3.65cn/dtex，湿断裂强度1.65～2.05cn/dtex；超长纤维率≤0.08%，倍长纤维≤0.04mg/100g。
进一步的，所述磁石纤维素纤维，所述纤维素纤维中磁石矿物复合微粒的含量为1～12.5%。
本发明提供的第二个技术方案是提供一种磁石矿物复合纤维素纤维的制备方法，所述方法包括将纤维素浆粕加工成纺丝原液，然后将加工好的磁石复合矿物微粒、凝聚剂加入到纺丝原液中制成磁石矿物复合纺丝液，然后将磁石矿物复合纺丝液通过纺丝工艺而成；
进一步的，所述磁石矿物复合微粒的制备方法包括：将磁石细粉与金属氧化物混合，然后放入球磨机中进行研磨；所述金属氧化物为氧化铝、氧化镁、氧化锆、二氧化钛、二氧化硅中的一种或几种；所述磁石与金属氧化物的混合质量比为3～5:1～2；所述磁石矿物复合微粒粒径为80nm～0.5μm；发明人发现采用该工艺制备的磁石矿物复合微粒，粒径更小且更容易分散，在纳米形态下不容易发生团聚。
优选的，所述磁石矿物复合纺丝液制备步骤包括：在搅拌装置中，加入去离子温水，然后加入凝聚剂，并进行搅拌，搅拌10～20min后，加入磁石矿物复合微粒，然后再搅拌5～10min，制成磁石矿物复合浆料；最后将磁石矿物复合浆料加入到纺丝原液中制成磁石矿物复合纺丝液；所述纺丝原液是将纤维素浆粕经过溶解后制成的纤维素溶液；
优选的，所述去离子温水温度为45～70℃；温水容易将凝聚剂溶解，提高生产效率；
优选的，所述凝聚剂为pvaeg～40或者pvaeg～40和聚丙烯酸钠混合凝聚剂中的一种或几种；优选凝聚剂为pvaeg～40，凝聚剂的加入可以显著的提高纤维的表面光滑度和纤维的挺硬度，大幅度的减少了纤维制备过程中因为纤维摩擦而纤维产生的毛刺和挂壁现象；
优选的，所述pvaeg～40醇解度为83～86.5%，聚合度为700～1200，粘度为40～45mpa.s(cp)，日本可乐丽公司生产；
优选的，所述制备的磁石矿物复合纺丝液中，磁石矿物复合微粒：甲纤质量比为：1～10：80～100；优选为5～10:90～100；所述纺丝液中凝聚剂：甲纤质量比为：1～6：90～100。
进一步的，所述纺丝工艺包括：将制备的磁石矿物复合纺丝液通过喷丝头喷出，进入纺丝浴；所述纺丝浴中：硫酸铝含量5～15g/l，硫酸钠270～330g/l，硫酸40～60g/l，pva5～15g/l，在酸浴中溶解少量pva，可以进一步增强纤维强度，减少凝聚剂在酸浴中的溶解，进一步提高纤维表面光滑度和纤维表面挺硬度；不使用硫酸锌，杜绝了环境锌污染；
进一步的，所述纺丝浴温度35～40℃，纺丝速度为40～45m/s；
进一步的，一级牵伸3～5%；二级牵伸25～30%；三级牵伸1～10%。
降低纺丝浴温度和调整牵伸条件，提高纤维强度和可纺性能。
进一步的，所述方法还包括交联步骤；所述交联步骤包括：将纤维在交联剂溶液中进行交联，所述交联剂溶液为kh550-乙醇溶液；所述kh550-乙醇溶液中，kh550的质量分数为10～30%，优选为15～20%；所述乙醇溶液的浓度为65～95%；kh550溶液中大量的氨基和氧基，对纤维素有机高分子进行交联，增强其结晶度和强度，从而提升纤维的结晶性能；kh550-乙醇溶液中，优选kh550的质量分数为20%；乙醇溶液的浓度为85%；
优选的，交联时间为2～3min，交联温度为50～70℃；发明人经过大量的试验发现该交联剂可以提高纤维的纤维强力和结晶度，从而提高纤维的切断性能，从而减少超长、倍长纤维的产生；所述kh550为广州市中杰化工有限公司销售。
进一步的，所述方法还包括定型拉伸步骤；所述定型拉伸步骤：拉伸倍数为15～35%，拉伸温度65～100℃。
然后通过切断、烘干等常规后处理工序制得本发明的一种磁石矿物复合纤维素纤维；
本发明采用上述工艺制备的纤维素纤维为中长型纤维素纤维，线密度为（2.2～3.3）dtex*（38～51）mm，干断裂强度3.15～3.65cn/dtex，湿断裂强度1.65～2.05cn/dtex；切断质量好，超长纤维率≤0.08%，倍长纤维≤0.4mg/100g。
由于采用了上述技术方案，本发明达到的技术效果是：
1、采用本发明制备的磁石矿物纤维素纤维制成的衣物，经过试穿试验后能够有效的消除衣物试穿者的紧张情绪，降低穿戴者的精神压力，能够起到镇惊、缓和情绪、助眠的作用；发明人经过大量的试验发现，特别是当磁石矿物复合微粒的含量为1～12.5%时，制备的纤维的综合性能是最好的；磁石制备的磁石矿物纤维素纤维既具有较好的功能性，同时其物理指标可以满足生产的需要。
2、采用本发明制备的磁石矿物纤维素纤维制成的衣物，申请人意外的发现，在相同的日光照射条件下，其升温效率提高40～60%，具有良好的快速升温作用；后来经过发明人证实，这与磁石具有的释放红外的性质有很大的关系。
3、采本发明制备的磁石矿物纤维素纤维制成的衣物，其保温值可达到3.786clo，具有良好的保温性能。
4、本发明制备的磁石矿物复合纤维素纤维干断裂强度3.15～3.65cn/dtex，湿断裂强度1.65～2.05cn/dtex。
5、本发明制备的磁石矿物复合纤维素纤维，具有良好的切断性能，超长纤维率≤0.08%，倍长纤维≤0.4mg/100g。
6、本发明制备的磁石矿物复合纤维素纤维具有良好的表面挺硬度，在纤维生产过程中，可以显著的改善由于磁石易吸附引起的纤维挂壁现象而造成纤维毛刺和原纤化，提高了纤维质量。
7、本发明通过在纺丝液中添加凝聚剂，凝聚剂的加入可以显著的提高纤维的表面光滑度和纤维挺硬度，大幅度的减少了纤维制备过程中纤维产生的毛刺和挂壁现象。
8、在纺丝后采用交联剂对纤维进行交联，发明人经过大量的试验发现该交联剂可以提高纤维的纤维强力和结晶度，从而提高纤维的切断性能，从而减少超长、倍长纤维的产生。
综上所述，本发明通过在纤维素纤维的制备过程中，通过加入传统中药磁石矿物复合微粒和改良纤维的制备工艺，制成一种既具有具有良好的功能性，又具有优秀的可纺性的纤维素纤维。
具体实施方式
实施例1一种磁石矿物复合纤维素纤维的制备方法
包括以下步骤：
（1）制备磁石矿物复合微粒
将磁石细粉与金属氧化矿物混合，然后放入球磨机中进行研磨，制成磁石矿物复合微粒；
金属氧化矿物为氧化铝；磁石与氧化铝的质量比为3:1；磁石矿物复合微粒粒径为150nm。
（2）制备磁石矿物复合纺丝液
在搅拌装置中，加入去离子温水，然后加入凝聚剂，并进行搅拌，搅拌10min后，加入磁石矿物复合微粒，然后再搅拌10min，制成磁石矿物复合浆料；最后将磁石矿物复合浆料加入到纺丝原液中制成磁石矿物复合纺丝液；纺丝原液是将纤维素浆粕经过溶解后制成的纤维素溶液；
去离子温水温度为70℃；温水容易将凝聚剂溶解，提高生产效率；
凝聚剂为pvaeg～40，凝聚剂的加入可以显著的提高纤维的表面光滑度和纤维挺硬度，大幅度的减少纤维制备过程中因为纤维摩擦而纤维产生的毛刺和挂壁现象；
pvaeg～40醇解度为86.5%，聚合度为700，粘度为40～42mpa.s(cp)，日本可乐丽公司生产；
磁石矿物复合纺丝液中，磁石矿物复合微粒：甲纤质量比为：1:90；纺丝液中凝聚剂：甲纤质量比为：2：90。
（3）纺丝
将制备的磁石矿物复合纺丝液通过喷丝头喷出，进入纺丝浴；纺丝浴中：硫酸铝含量15g/l，硫酸钠270g/l，硫酸40g/l，pva5g/l，在酸浴中溶解少量pva，可以进一步增强纤维强度，减少凝聚剂在酸浴中的溶解性，进一步提高纤维表面光滑度和纤维表面挺硬度；
纺丝浴温度35℃，纺丝速度为40m/s；
一级牵伸3%；二级牵伸25%；三级牵伸10%。
不使用硫酸锌，杜绝了环境锌污染；降低纺丝浴温度和调整牵伸条件，提高纤维强度和可纺性能，提高纤维在后处理流程中的通过性。
（4）交联
将纤维在交联剂溶液中进行交联，交联剂溶液为kh550-乙醇溶液；kh550-乙醇溶液中，kh550的质量分数为15%；乙醇溶液的浓度为65%；
交联时间为2min，交联温度为50℃；该交联剂可以提高纤维强力和结晶度；kh550为广州市中杰化工有限公司销售。
（5）定型拉伸
交联后进行快速定型拉伸；定型拉伸倍数为35%，拉伸温度100℃。
然后通过切断、烘干等常规后处理工序制得本发明的一种磁石矿物复合纤维素纤维；
本发明采用上述工艺制备的纤维素纤维为中长型纤维素纤维，线密度为3.3dtex*38mm，干断裂强度3.15cn/dtex，湿断裂强度1.65cn/dtex；切断质量好，超长纤维率0.06%，倍长纤维0.4mg/100g。
经过上述工艺制备的磁石矿物复合纤维素纤维，具有良好的功能性，具有消除静电，消除紧张情绪，具有让人们心情缓和、镇惊的作用。
本实施例制备的磁石矿物复合纤维素纤维具有良好的耐磨性能，具有良好的表面挺硬度，在纤维生产过程中，显著的改善了由于磁石易吸附引起的纤维挂壁现象，减少了对后续工艺的影响；
采用100%本实施例制备的磁石矿物纤维素纤维制成的衣物，经过试穿试验后能够有效的消除衣物试穿者的紧张情绪，能够起到镇惊、缓和情绪、助眠的作用；
采用100%本实施例制备的磁石矿物纤维素纤维制成的衣物，在相同的日光照射条件下下，其升温效率提高50%，具有良好的快速升温作用；
采用100%本实施例制备的磁石矿物纤维素纤维制成的衣物，其保温值可达到2.365clo，具有良好的保温性能。
实施例2一种磁石矿物复合纤维素纤维的制备方法
包括以下步骤：
（1）制备磁石矿物复合微粒
将磁石细粉与金属氧化矿物混合，然后放入球磨机中进行研磨，制成磁石矿物复合微粒；
金属氧化物为氧化镁；磁石与氧化镁质量比为3:2；制备的磁石矿物复合微粒粒径为0.1μm；
（2）制备磁石矿物复合纺丝液
在搅拌装置中，加入去离子温水，然后加入凝聚剂，并进行搅拌，搅拌10min后，加入磁石矿物复合微粒，然后再搅拌5min，制成磁石矿物复合浆料；最后将磁石矿物复合浆料加入到纺丝原液中制成磁石矿物复合纺丝液；
纺丝原液是将聚合度为700～900的木浆粕经过溶解后制成的纤维素溶液；
去离子温水温度为70℃；温水容易将凝聚剂溶解，提高生产效率；
凝聚剂为pvaeg～40和聚丙烯酸钠混合物；凝聚剂中pvaeg～40和聚丙烯酸钠的质量比为2:1；
pvaeg～40醇解度为86.5%，聚合度为700，粘度为40～42mpa.s(cp)，日本可乐丽公司生产；
所述制备的磁石矿物复合纺丝液中，磁石矿物复合微粒：甲纤质量比为5:100；
所述纺丝液中凝聚剂：甲纤质量比为：6：100。
（3）纺丝
将制备的磁石矿物复合纺丝液通过喷丝头喷出，进入纺丝浴；纺丝浴中：硫酸铝含量15g/l，硫酸钠330g/l，硫酸60g/l，pva15g/l，在酸浴中溶解少量pva，可以进一步增强纤维强度，减少凝聚剂在酸浴中的溶解性，进一步提高纤维表面光滑度和纤维表面挺硬度；
纺丝浴温度40℃，纺丝速度为45m/s；
一级牵伸5%；二级牵伸30%；三级牵伸10%。
不使用硫酸锌，杜绝了环境锌污染；
降低纺丝浴温度和调整牵伸条件，提高纤维强度和可纺性能，提高纤维在后处理流程中的通过性。
（4）交联
将纤维在交联剂溶液中进行交联，所述交联剂溶液为kh550-乙醇溶液；kh550-乙醇溶液中，kh550的质量分数为20%；乙醇溶液的浓度为80%；
交联时间为2～3min，交联温度为50～70℃；该交联剂可以提高纤维强力和结晶度；所述kh550为广州市中杰化工有限公司销售。
（5）定型拉伸
交联后进行快速定型拉伸；定型拉伸倍数为15%，拉伸温度65℃。
然后通过切断、烘干等常规后处理工序制得本发明的一种磁石矿物复合纤维素纤维；
本发明采用上述工艺制备的纤维素纤维为中长型纤维素纤维，线密度为3.3dtex*38mm，干断裂强度3.35cn/dtex，湿断裂强度1.85cn/dtex；切断质量好，超长纤维率0.08%，倍长纤维0.4mg/100g。
经过上述工艺制备的磁石矿物复合纤维素纤维，具有良好的功能性，具有消除静电，消除紧张情绪，具有让人们心情缓和、镇惊的作用。
采用本实施例制备的磁石矿物复合纤维素纤维具有良好的耐磨性能，具有良好的表面挺硬度，在纤维生产过程中，显著的改善了由于磁石易吸附引起的纤维挂壁现象造成不同批次纤维之间的混合，减少了对后续工艺的影响；
采用100%本实施例制备的磁石矿物纤维素纤维制成的衣物，经过试穿试验后能够有效的消除衣物试穿者的紧张情绪，能够起到镇惊、缓和情绪、助眠的作用；
采用100%本实施例的磁石矿物纤维素纤维制成的衣物，在相同的日光照射条件下下，其升温效率提高50%，具有良好的快速升温作用；
采用100%本发明所述的磁石矿物纤维素纤维制成的衣物，其保温值可达到2.533clo，具有良好的保温性能。
实施例3一种磁石矿物复合纤维素纤维的制备方法
包括以下步骤：
（1）制备磁石矿物复合微粒
将磁石细粉与金属氧化矿物混合，然后放入球磨机中进行研磨，制成磁石矿物复合微粒；
所述金属氧化物为氧化锆；所述磁石与金属氧化矿物的混合质量比为5:1；
磁石矿物复合微粒粒径为300nm。
（2）制备磁石矿物复合纺丝液
在搅拌装置中，加入去离子温水，然后加入凝聚剂，并进行搅拌，搅拌15min后，加入磁石矿物复合微粒，然后再搅拌5min，制成磁石矿物复合浆料；最后将磁石矿物复合浆料加入到纺丝原液中制成磁石矿物复合纺丝液；
纺丝原液是将聚合度为900～1200的棉浆粕经过溶解后制成的纤维素溶液；
去离子温水温度为70℃；温水容易将凝聚剂溶解，提高生产效率；
凝聚剂为pvaeg～40；凝聚剂的加入可以显著的提高纤维的表面光滑度和纤维挺硬度，大幅度的减少了纤维制备过程中因为纤维摩擦而纤维产生的毛刺和挂壁现象；
pvaeg～40醇解度为86.5%，聚合度为700，粘度为40mpa.s(cp)，日本可乐丽公司生产；
制备的磁石矿物复合纺丝液中，磁石矿物复合微粒：甲纤质量比为：3:80；
纺丝液中凝聚剂：甲纤质量比为：3：100。
（3）纺丝
将制备的磁石矿物复合纺丝液通过喷丝头喷出，进入纺丝浴；
纺丝浴中：硫酸铝含量15g/l，硫酸钠300g/l，硫酸60g/l，pva10g/l，在酸浴中溶解少量pva，可以进一步增强纤维强度，减少凝聚剂在酸浴中的溶解性，进一步提高纤维表面光滑度和纤维表面挺硬度；
纺丝浴温度35℃，纺丝速度为45m/s；
一级牵伸5%；二级牵伸25%；三级牵伸5%。
不使用硫酸锌，杜绝了环境锌污染；
降低纺丝浴温度和调整牵伸条件，提高纤维强度和可纺性能，提高纤维在后处理流程中的通过性。
（4）交联
将纤维在交联剂溶液中进行交联，交联剂溶液为kh550-乙醇溶液；kh550-乙醇溶液中，kh550的质量分数为20%；乙醇溶液的浓度为85%；
交联时间为3min，交联温度为70℃；该交联剂可以提高纤维强力和结晶度；所述kh550为广州市中杰化工有限公司销售。
（5）定型拉伸
交联后进行快速拉伸；定型拉伸倍数为35%，拉伸温度100℃。
然后通过切断、烘干等常规后处理工序制得本发明的一种磁石矿物复合纤维素纤维；
本发明采用上述工艺制备的纤维素纤维为中长型纤维素纤维，线密度为3.3dtex*38mm，干断裂强度3.65cn/dtex，湿断裂强度2.05cn/dtex；切断质量好，超长纤维率0.05%，倍长纤维0.2mg/100g。
经过上述工艺制备的磁石矿物复合纤维素纤维，具有良好的功能性，具有消除静电，消除紧张情绪，具有让人们心情缓和、镇惊的作用。
本实施例发明制备的磁石矿物复合纤维素纤维具有良好的耐磨性能，具有良好的表面挺硬度，在纤维生产过程中，可以显著的改善由于磁石易吸附引起的纤维挂壁现象，减少了纤维毛刺和原纤化的产生，提高了纤维的质量。
采用100%本实施例制备的磁石矿物纤维素纤维制成的衣物，经过试穿试验后能够有效的消除衣物试穿者的紧张情绪，能够起到镇惊、缓和情绪、助眠的作用；
采用100%本实施例制备的磁石矿物纤维素纤维制成的衣物，在相同的日光照射条件下，其升温效率提高60%，具有良好的快速升温作用；
采用100%本实施例制备的磁石矿物纤维素纤维制成的衣物，其保温值可达到3.786clo，具有良好的保温性能。
本发明制备的磁石矿物复合纤维素纤维，其物理指标检测见表1
表1
由表1可以看出，本发明制备的磁石矿物复合纤维素纤维，干断裂强度为3.15-3.65cn/dtex，湿断裂强度：1.65-2.05cn/dtex，超长纤维率为0.05-0.08%，倍长纤维含量为0.2-0.4mg/100g；且实施例3是本发明最佳实施例。
为了进一步找出本发明制备工艺中磁石矿物的最佳含量，为实际生产进行指导，发明人进行了大量的工作；下面以下表为例，举例说明磁石矿物复合微粒的加入量对本发明制备的磁石矿物复合纤维素纤维各项指标的影响，具体见表2
试验方法：采用实施例3的方法，在不改变其他工艺参数的情况下，只改变磁石矿物复合微粒的加入量。
表2
由表2可以看出，当纤维中磁石矿物复合微粒加入量为3.8%时，本发明制备的磁石矿物复合纤维素纤维具有最好的干、湿断裂强度，且与其它组分的加入量相比优势明显，因此磁石矿物复合微粒加入量为3.8%为本发明最优选的技术方案。
本发明在后处理过程中，增加交联步骤，最终目的是通过对纤维素有机高分子进行交联，增强纤维结晶度和强度，从而提升纤维的结晶性能，最终实现提高纤维的切断性能，降低纤维的超长纤维和倍长纤维；下面是交联对纤维指标的影响情况，具体见表3
表3
采用实施例3的方法，只改变交联剂kh550-乙醇溶液中，kh550的质量分数、乙醇溶液的浓度试验对纤维指标的影响
表3列举典型实施例说明本发明，本发明交联剂kh550-乙醇溶液中，kh550的质量分数、乙醇溶液的浓度试验对纤维指标的影响，试验证实，交联剂溶液的有无，其浓度大小对本发明制备的磁石矿物复合纤维素纤维具有重要的影响；经过发明人大量的试验证实，kh550-乙醇溶液中，kh550的质量分数为20%；乙醇溶液的浓度为85%时，本发明制备的磁石矿物复合纤维素纤维具有最佳的性能。
本发明纺丝浴中pva为pvaeg～40。
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。