CN102121139A - 托玛琳粘胶纤维的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种托玛琳粘胶纤维的制备方法，该方法包括：托玛琳粗磨原料利用湿法超细研磨-气流粉碎-制备托玛琳浆料，其特征是：在制备托玛琳浆料时，通过选用适当的分散剂、磨料和配比，以及合适的工艺条件，在制浆的同时对托玛琳粒子进一步进行研磨，最后得到90％以上的托玛琳粒子尺寸均匀稳定在0.3μm，然后在粘胶纤维湿法纺丝前注入制备好的托玛琳浆料，最后得到具有高释放负离子功能的玛琳粘胶纤维。在不增加工艺步骤的情况下，通过在制浆过程中加入磨料，使的托玛琳颗粒尺寸达到本发明预期的目标，而不是通过反复研磨、分级这种繁琐的工艺，并且效果并不理想。

Description

托玛琳粘胶纤维的制备方法

技术领域

本发明涉及纺织功能粘胶纤维的制备方法，具体是指一种能释放负离子和发射远红外等多种保健功能的托玛琳粘胶纤维的制备方法。

背景技术

托玛琳(tourmaline)是一种具有永久电极的天然宝石，经测定其电流值与人体的生物电流相当，加之又能辐射4-14微米的远红外辐射，释放负离子，含有微量元素，故而对人体健康有着重要的作用。因此被广泛应用于纺织品类、建材类、化妆品类、种植养殖类等。

对于纺织品类目前应用已相当广泛，有关这方面的专利文献报道也很多。

托玛琳粘胶纤维是指一种将亚微米级托玛琳粉状制成浆料按一定比例混入到粘胶纤维中，而具有多种保健功能的粘胶纤维。

目前托玛琳粘胶纤维的制备方法大体有如下几种：

1.首先将托玛琳粗磨原料和水搅拌得到浆料，然后湿法超细研磨，再将超细研磨后的浆料分级，即≤0.8μm粒径为合格产品，制成托玛琳浆料，按一定比例混入到粘胶纤维中。大于此粒径的再重复研磨，如此反复进行。

2.湿法超细研磨-气流粉碎-制成托玛琳浆料，再按一定比例混入到粘胶纤维中，其得到的托玛琳粒径为0.5μm-0.9μm。

3.采用高达800℃的煅烧工艺-超细研磨得到纳米级托玛琳粉料，这种方法是最不可取的，因托玛琳一旦经高温煅烧就破坏原有的晶体结构特性，失去了原有的保健功能，托玛琳在加工过程中最高温度不能超过40℃。

另外托玛琳系晶体结构，即颗粒再小，其晶体结构始终不变，但其效果而言，粒子的大小有着重要的影响，托玛琳静电压随着粒子的直径变小而增高，也就是说，其粒子愈小，电压愈高。当托玛琳粒子的直径为0.3μm的时候，其电压最高。在一定的压力下，0.3μm直径大小的粒子最高可以释放负离子达20000个/cm³。因此，要使托玛琳粘胶纤维制成的纺织品具有较好的保健功能，必须将托玛琳粒子尺寸均匀稳定在0.3μm直径大小，这就是本发明所要解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种具有高释放负离子功能的托玛琳粘胶纤维的制备方法。

本发明的技术方案是：将托玛琳粗磨原料利用湿法超细研磨-气流粉碎-制备托玛琳浆料，其特征是：在制备托玛琳浆料时，通过选用适当的分散剂、磨料和配比，以及合适的工艺条件，在制浆的同时对托玛琳粒子进一步进行研磨，最后得到90％以上的托玛琳粒子尺寸均匀稳定在0.3μm，然后在粘胶纤维湿法纺丝前注入制备好的托玛琳浆料，最后得到具有高释放负离子功能的玛琳粘胶纤维。

本发明的制备方法步骤如下：

托玛琳浆料的制备

湿法超细研磨：将托玛琳粗磨原料，放入球磨机中加水和分散剂进行研磨，研磨时间：36-48小时，得到80％的托玛琳粒径在0.65μm。托玛琳粗磨原料∶磨球∶水的重量比为5-6∶4-5∶16，分散剂的加入量为托玛琳颗粒重量比的1.0％。磨球材质为氧化锆。磨球直径Φ0.8mm～2.0mm。磨球级配为Φ2.0mm∶Φ1.2mm∶Φ0.8mm＝4∶2∶3。分散剂为聚丙稀盐酸。

气流粉碎：将上述研磨好的浆料经脱水，烘干，通过气流粉碎机将颗粒粉碎，经测试得到80％的托玛琳粒径在0.35μm-0.4μm。

将经气流粉碎后的托玛琳颗粒放入纺前球磨机内，加入六偏磷酸纳分散剂和水，配成浆料进行搅拌研磨，时间为8-10小时。浆料浓度为20％～23％，六偏磷酸钠分散剂加入量为托玛琳颗粒重量比的的0.5-1.0％。托玛琳颗粒与磨球的重量比为2.5-3∶1。磨球材质为氧化锆。磨球直径Φ0.8mm～2.0mm。最后经测试得到90％的托玛琳粒子尺寸均匀稳定在0.3μm。

托玛琳粘胶纤维的制备

对浆粕用NaOH进行碱化，加CS₂进行黄化，纤维素黄酸酯溶解进行过滤、脱泡、熟成、湿法纺丝、后处理及干燥。

在湿法纺丝前注入上述制备好的托玛琳浆料，与粘绞进行混和。使托玛琳占甲纤为5％。

所说的浆粕为棉浆粕、木浆粕、竹浆粕。

本发明的优点是：

1.由于托玛琳是一种极性晶体，加工到一定细度后会存在严重自团聚现象，通过气流粉碎将颗粒粉碎，然后在制备托玛琳浆料时加入磨球、分散剂，控制浆料浓度和磨球的尺寸进行研磨，使得托玛琳颗粒尺寸进一步减小，90％以上的托玛琳粒子尺寸均匀稳定在0.3μm，得到高释放负离子功能的玛琳粘胶纤维。

2.在不增加工艺步骤的情况下，通过在制浆过程中加入磨料，使得托玛琳颗粒尺寸达到本发明预期的目标，而不是通过反复研磨、分级这种繁琐的工艺，并且效果并不理想。

附图说明

图1为托玛琳浆料工艺流程图；

图2为托玛琳粘胶纤维工艺流程图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明：

1.托玛琳粗磨原料挑选：选择一级品托玛琳，其表面清楚地呈现出结晶的纹路，具有光泽的黑色，这种托玛琳电荷很高，处于静止状态也能产生负离子。

放射性强度的测试，必需对人体无放射性损害。

红外发射率在0.92以上。

2.托玛琳浆料的制备

托玛琳粗磨原料∶磨球∶水为5-6∶4-5∶16，分散剂的加入量为托玛琳颗粒重量比的1.0％。磨球材质为氧化锆。磨球直径Φ0.8mm～2.0mm。磨球级配为Φ2.0mm∶Φ1.2mm∶Φ0.8mm＝4∶2∶3。分散剂为聚丙稀盐酸。

将一级品的粒径约为30μm的托玛琳粗磨粉料放入球磨机中加水、磨球和分散剂进行研磨，研磨时间：36-48小时，经测试得到80％粒径在0.65μm的托玛琳颗粒。

气流粉碎：将上述研磨好的浆料经脱水，烘干，将烘干的粉料通过常规的高压气流粉碎，得到80％粒径在0.35μm-0.4μm的托玛琳颗粒。

将经气流粉碎后的托玛琳颗粒放入纺前球磨机内，加入六偏磷酸纳分散剂，加量入为托玛琳颗粒的0.5-1.0％(重量比)，然后再加水配制成浓度在20％～23％的浆料，再加氧化锆磨球，磨球直径为Φ0.8mm～2.0mm，氧化锆磨球与托玛琳颗粒的重量比为1∶3，进行搅拌研磨，时间为8-10小时。经英国马尔文公司生产的激光粒度分布测试仪测量，得到90％的托玛琳粒径尺寸均匀稳定在0.3μm的浆料。

为避免在制备浆料的工艺过程中可能混有杂质，还需将上述制备好的浆料在注入粘胶前要经过两道过滤，以期解决托玛琳生产中堵孔问题和接头周期短的难题，从而保证了生产的稳定。

2.托玛琳粘胶纤维的制备

浆粕可使用棉浆粕、木浆粕、竹浆粕，过程为碱化。

NaoH浓度：220g L/±1

碱纤维组成：甲纤31％±1

碱10％±1

黄化

CS2加入量(对甲纤)32％

黄化时间：24～28分钟

温度：18～35℃

粘胶组成：甲纤8.8％±0.1

碱5.2％±0.1

纺丝胶粘度55S±7

熟成度16H±1.5

此时将上述制成的托玛琳浆料通过纺前混和装置按5％(托玛琳对甲纤)比例与粘胶充分混合，使托玛琳颗粒均匀分布在粘胶中，纺丝后纤维中所含的托玛琳颗粒为4～5％。此时制成的纤维为最佳，其负离子释放浓度为6×10³个/cm³，波长在4～14μm范围的远红外发射率达80～86％，远远超过用人工合成的远红外材料处理的纤维的远红外发射率。

后处理依次包括常规的塑化、切断、精炼、烘燥、打包。

本发明制造的托玛琳粘胶纤维的物理指标如下：

规格：1.56dtex×38mm

干断裂强度：2.32CN/dtex

湿断裂强度：1.52CN/dtex

干断裂伸长率：20.7％

疵点2.3mg/100g

干强度变系数cv 4.26％

以上物理指标完全达到GB/T14463-1993优级品率指标。

Claims (2)

1.一种托玛琳粘胶纤维的制备方法，其特征在于步骤如下：

A.托玛琳浆料的制备

湿法超细研磨：将托玛琳粗磨原料，放入球磨机中加水和分散剂进行研磨，研磨时间：36-48小时；

托玛琳粗磨原料∶磨球∶水为5-6∶4-5∶16，分散剂的加入量为托玛琳颗粒重量比的1.0％，分散剂为聚丙稀盐酸；磨球材质为氧化锆，磨球直径Φ0.8mm～2.0mm，磨球级配为Φ2.0mm∶Φ1.2mm∶Φ0.8mm＝4∶2∶3；

气流粉碎：将上述研磨好的浆料经脱水，烘干，通过气流粉碎机将颗粒进一步粉碎；

将经气流粉碎后的托玛琳颗粒放入纺前球磨机内，加入六偏磷酸纳分散剂和水，配成浆料进行搅拌研磨，时间为8-10小时；浆料浓度为20％～23％，六偏磷酸钠分散剂加入的重量比为托玛琳颗粒的0.5-1.0％；托玛琳颗粒与磨球材质的质量比为2.5-3∶1；磨介材质为氧化锆，磨介直径Φ0.8mm～2.0mm；

B.托玛琳粘胶纤维的制备

对浆粕用NaOH进行碱化，加CS₂进行黄化，纤维素黄酸酯进行过滤、脱泡、熟成、湿法纺丝、后处理及干燥；

在湿法纺丝前注入上述制备好的托玛琳浆料，与粘绞进行混和，托玛琳为甲纤的5％。

2.根据权利要求1的一种托玛琳粘胶纤维的制备方法，其特征在于所说的浆粕为棉浆粕、木浆粕、竹浆粕。

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