CN104451940A - 一种含有电气石的皮芯型复合纤维 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纤维，尤其涉及一种含有电气石的皮芯型复合纤维。它通过以下步骤制备而成：电气石处理；芯层材料处理：麻纤维和山棕纤维经过脱胶处理，梳理并剪短成短麻纤维和短棕纤维，再按配方在木质纤维素气凝胶液中混合浸渍15-20min，然后取出沥干并送至开松机内进行开松与混合；然后通过气流由滚筒槽排列形成S形截面结构的网状半成品；水刺后形成无纺针刺麻棕纤维气凝胶芯层材料；皮层材料处理：将处理后的电气石与乙二醇配制成第一浆液；将苯二甲酸和丙三醇进行酯化反应；反应结束加入第一浆液、氧化镁和氢氧化钙进行缩聚反应，经铸带和切粒得到聚酯切片皮层材料；复合熔融纺丝制成含有电气石的皮芯型复合纤维。本发明纤维抗菌保健舒适环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种纤维，尤其涉及一种含有电气石的皮芯型复合纤维。
背景技术
麻纤维属于天然纤维素纤维， 产品特性突出、 生产成本低， 且对生产条件要求低， 可在滩涂、 低洼的地方生长， 不与粮棉争地， 其生长过程与棉纤维相比对化肥、 农药的依赖性较低。
CN101343815B（2012-7-4）公开了一种蚕丝麻纤维混合填充芯料，蚕丝麻纤维混合填充芯料本体由麻纤维和蚕丝的混合纤维制成， 所述蚕丝麻纤维混合填充芯料中麻纤维的质量百分含量为 20-60％。然而该芯料在舒适环保、抗菌透气和使用寿命方面仍然有待改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗菌保健、隔热透气、舒适环保、使用寿命长的含有电气石的皮芯型复合纤维。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种含有电气石的皮芯型复合纤维，它通过以下步骤制备而成：
（1）电气石处理：将粒径≤0.5微米的电气石粉末用偶联剂进行表面处理；所述偶联剂与所述电气石粉末质量比为2-4:100；
（2）芯层材料处理：将麻纤维和山棕纤维经过脱胶处理，然后梳理并剪短成短麻纤维和短棕纤维，再将30-40重量份的所述短麻纤维和25-50重量份的所述短棕纤维在100-400重量份木质纤维素气凝胶液中混合浸渍15-20min，然后取出沥干并送至开松机内进行开松与混合；将所述开松后的短麻纤维和短棕纤维通过气流由滚筒槽均匀而下，均匀排列形成S形截面结构的网状半成品；将所述网状半成品经过至少两次水针加固的水刺处理，经复合缠结形成无纺针刺麻棕纤维气凝胶芯层材料；
（3）皮层材料处理：将0.1-0.3重量份所述经过处理后的电气石与0.6-0.8重量份乙二醇配制成第一浆液；
将80-120重量份苯二甲酸和50-90重量份丙三醇在220-240℃进行酯化反应；反应结束后加入所述第一浆液、0.02-0.04份氧化镁、0.01-0.03份氢氧化钙进行缩聚反应，反应温度为180-210℃，反应时间为5-10min，反应结束后出料，经铸带和切粒得到聚酯切片皮层材料；
（4）复合熔融纺丝：将所述麻棕纤维气凝胶芯层材料熔融进入复合纺丝喷头中的内层铸膜液入口，将所述聚酯切片皮层材料熔融进入复合纺丝喷头中的外层铸膜液入口，进行复合纺丝，然后卷曲、拉伸；最后置于110-130℃的上下热风中循环穿透干燥定型1-2h制成含有电气石的皮芯型复合纤维。
本发明芯层材料经过气凝胶液特殊处理，同时皮层材料也经过改性处理，从而使芯层材料可以与皮层材料相容，不会出现分层现象；聚乳酸作为一种环保包覆材料，本身又具有抗菌抑菌功效，环保舒适，可进一步改善麻纤维对人体的刺痒感；
对芯层材料山棕纤维和麻纤维进行浸渍处理，可提高其隔音隔热、抗菌透气、回弹性能和强力；
将梳理与气流成网同时完成，在气流中梳理并一次性成网，一次性气流成网，回弹性能提高35%；表面为定向结构，纵横强力均匀稳定（纵横强力比为1：1.01-1：1.02）；
同时，本发明选用具有天然的抗菌抑螨功能的麻材料和具有天然抗水耐腐性、弹性和韧性的出生于山地的棕榈之鞘纤维-山棕，经过开松和气流梳理成网获得独特的S型截面结构，犹如无数个立体植物弹簧，使受力点得到缓冲，并且使回弹力提高30%以上，比传统机械梳理、交叉、铺网强力提高25%；三维立体结构，独特的上下受力缓冲层，可缓冲人体压力，承托人体骨骼和脊椎，轻松回弹，帮助进入深度舒适睡眠状态，促进血液循环，加快新陈代谢，从而使使用者更舒适。
独特的S型截面结构缓冲层结构使立体网状气孔与室内空气互换，吸附人体排出的氨及高湿的汗液，保持身体舒爽，自由呼吸，具有良好的透气功能。睡眠时能保持自身的温度和干爽，又具有防潮效果。
气流成网，无折叠痕，不造成局部受压不均匀，延长使用寿命；无静电，无散乱飞絮，制成的材料弹性良好，接近羊毛，伸长10%以下时可完全恢复。
作为优选，所述步骤（1）中的偶联剂为按质量比1:2-3混合的钛酸酯和辛基酚聚氧乙烯醚。
作为优选，所述步骤（3）酯化反应时间为15-25min。
作为优选，所述步骤（2）所述木质纤维素气凝胶液的制备方法为：
a. 粉碎：将木质纤维生物质粉碎并过筛；
b. 纯化：将粉碎过筛后的所述木质纤维生物质溶解于按质量比35-60：0.5-1：100组成的聚乙二醇、氢氧化钠和水的碱性水溶液体系中进行降解纯化8-12h，使纯化后残余的木质素含量小于5%；所述木质纤维生物质与所述混合液的质量比为5-15：100；
c. 冻融：分离所述纯化后的木质纤维生物质溶液，得到木质纤维素，将所述木质纤维素置于氢氧化钠-尿素的水溶液中，通过低温冷冻和室温融化的冻融处理，得到木质纤维素溶液；
所述氢氧化钠与尿素的质量比为5-9：10-15；
所述低温冷冻的温度为-12- -15℃；
所述室温融化的温度为20-35℃；溶解时间为3-7min；
d. 凝固再生：将所述木质纤维素溶液脱泡后置于H2SO4/Na2SO4水溶液中凝固再生制备得到木质纤维素气凝胶液。
现有技术木质纤维素气凝胶液制备时，冻融时间长，且需要多次重复冻融和置换溶剂，操作复杂，且得到的木质纤维素溶液中的纤维素含量不高；本发明采用独特技术低成本地制备纤维素含量较高的木质纤维素气凝胶液，并对山棕纤维和麻纤维进行浸渍处理，可提高其隔音隔热、抗菌透气、回弹性能和强力。
作为优选，所述木质纤维生物质为竹子、松木、玉米秆、芦苇或甘蔗渣。
作为优选，采用丙烯酸回收所述步骤b纯化后得到的木质素黑液中的碱，同时使木质素副产品被沉淀收集。
作为优选，将反应得到的丙烯酸钠与所述步骤c得到的木质纤维素溶液进行混合，经接枝共聚反应得到用于农作物保水剂使用的吸水性树脂。
作为优选，所述麻纤维为黄麻纤维；所述进行开松前先对所述黄麻纤维和山棕纤维进行一次竹醋处理和二次竹醋处理，一次竹醋处理是将黄麻纤维浸没在40-50℃的一次竹醋处理液中20-40min，二次竹醋处理是将黄麻纤维浸没在55-80℃的二次竹醋处理液中10-30min，所述一次竹醋处理液为20-30g/L的竹醋水溶液，所述二次竹醋处理液为重量比1:0.1-0.2:60-100的竹醋、乙二胺四乙酸和水组成的混合溶液；
所述二次竹醋处理后对所述黄麻纤维和山棕纤维进行抗菌处理，具体为：
将抗菌溶液静电喷涂于黄麻纤维表面，然后进行微波处理，抽真空至真空度为-0.04MPa～-0.03MPa，再进行微波蒸煮木浆处理，微波频率为100MHz～250MHz,微波处理时间为2～5min；静电喷涂的喷涂距离80mm-100mm,喷涂电压90V-120V，气压0.05-0.08Mpa；
所述抗菌溶液由以下重量份数的原料组成：
苯酐25-35份、从天然植物中提取的糠醇7-11份、三乙二醇10-12份、戊二酸15-18份、丁三醇8-10份、锌氧粉5-7份、氧化镁3-5份、氯丁橡胶15-25份、软化油2-3份、碳酸二甲酯15-20份、过氧化苯甲酰1-3份、醋酸乙酯4-8份、乳化剂1-4份、壳聚糖20-30份、电气石颗粒0.3-0.7份、负离子粉0.2-0.6份、柔性磁体按摩珠0.1-0.4份、竹炭微粉1-4份、纳米银5×10-5-9×10-5份、阻燃剂1-3份、甲基纤维素10-14份、去离子水20-40份；
所述负离子粉由以下组分按质量份组成：海鸥石15-20份；托玛琳5-10份；蛋白石30-35份；蛇纹石2-6份；麦饭石4-6份；奇冰石4-6份；北投石1-2份；医王石5-7份；贝壳1-3份；硅藻土12-18份；氧化锆5-8份；磷酸锆4-6份；
所述乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚、磺化蓖麻油、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种；
所述纳米银按照以下步骤制备而成：
A.将十二烷基磺酸钠溶液、水性聚丙烯酸酯和水合联氨溶液加入硝酸银水溶液中获得混合液，所述十二烷基磺酸钠与硝酸银的摩尔比为4-6:1；所述水性聚丙烯酸酯与硝酸银的摩尔比为0.4-0.6:1；所述水合联氨与硝酸银的摩尔比为0.2-0.3:1；
B.向所述混合液中加入冠醚和偏磷酸钠，所述冠醚与硝酸银的摩尔比为3-5:1；所述偏磷酸钠与硝酸银的摩尔比为0.8-1.3:1，控制pH值为8-9，得到纳米银。
采用本发明原料配比制成的负离子粉产生的空气离子浓度高，有镇静、催眠、镇咳、止痒之效，使用者感到心情舒畅。
黄麻表面具有独特的多棱结构，具有优越于其他纺织纤维的透气性和吸湿散湿性。经过二次竹醋处理可进一步提高黄麻纤维和山棕纤维的抗菌性和亲肤性。同时，本发明的抗菌溶液组成环保，除了能使黄麻纤维和山棕纤维的抗菌杀菌能力更高且稳定性和分散性能更好外，还能够在赋予保健黄麻纤维更大附着力时，防止脱落，并且增加保健黄麻纤维的杀菌性和防霉性；纳米银、糠醇、过氧化苯甲酰和弹力胶的组合配比可以改善抗菌溶液的某些性能；冠醚具有疏水的外部骨架和亲水的可以和金属离子成键的内腔，能够与碱金属离子形成稳定的配合物。同时，本发明配合在后续的还原反应中加入偏磷酸钠，一方面使反应体系中游离的或裸露的还原负离子具有更高的反应活性;同时，碱金属与冠醚发生配位络合后，碱金属阳离子被冠醚包覆于内腔内，由此便拉开纳米银体系中正负电荷之间的距离，使得纳米银能够稳定分散于水溶液中，不易团聚；通过抗菌溶液的各原料和纳米银的特定组合，在存放中不会发生团聚和粒子长大，并且不会被氧化，稳定性和分散性好；
在黄麻纤维和山棕纤维上喷涂抗菌溶液后进行微波处理，可以适度打开黄麻纤维和山棕纤维内部的孔结构，使抗菌溶液更有效地渗入黄麻纤维和山棕纤维内部，达到所需的抗菌效果；
人体通过吸收电气石、柔性磁体按摩珠、负离子粉和竹炭微粉释放的远红外线、负离子、亚离子、矿物元素等，皮肤代谢有害物质，提高肌肤弹性，促进全身血液循环和新陈代谢，从而达到美容、美体和治疗一些慢性病的作用，达到综合协调健康的养生方式；
采用本发明方法制备的黄麻纤维和山棕纤维共混材料具有良好的吸放湿性、手感柔软，亲肤性好；还具有远红外辐射、抗菌抑菌、防霉等多功能。
作为优选，所述抗菌溶液中按重量份还包括3-6份木质纤维素气凝胶粉末；所述木质纤维素气凝胶粉末的制备方法是将所述木质纤维素气凝胶液依次经水洗、乙醇置换、超临界二氧化碳干燥和粉碎后制得。
作为优选，所述步骤（4）复合熔融纺丝时，纺丝螺杆在各区的温度为：冷却区：50-80℃；进料区170-180℃；熔融区210-230℃；计量压缩区：200-210℃；弯管法兰区220-240℃；复合纺丝箱体温度：210-230℃；纺丝速度：110-180m/min。
作为优选，所述第一浆液中还添加有0.04-0.06重量份凹凸棒土和0.01-0.03重量份天然乳胶。
本发明天然乳胶为橡胶树割胶时流出的乳白色液体；在第一浆液中添加凹凸棒土和天然乳胶，可增加皮层材料的纺丝性能，使制备的复合纤维的抗菌保健性能更佳。
综上所述，本发明具有以下有益效果：制备的含有电气石的皮芯型复合纤维抗菌保健、隔热透气、舒适环保、使用寿命长。
附图说明
图1是网状半成品的S形截面结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例一
木质纤维素气凝胶液的制备方法为：
a. 粉碎：将木质纤维生物质粉碎并过筛；
b. 纯化：将粉碎过筛后的木质纤维生物质溶解于按质量比60：1：100组成的聚乙二醇、氢氧化钠和水的碱性水溶液体系中进行降解纯化12h，使纯化后残余的木质素含量小于3%；木质纤维生物质与混合液的质量比为15：100；
c. 冻融：分离纯化后的木质纤维生物质溶液，得到木质纤维素，将木质纤维素置于氢氧化钠-尿素的水溶液中，通过低温冷冻和室温融化的冻融处理，得到木质纤维素溶液；
氢氧化钠与尿素的质量比为9:10；
低温冷冻的温度为-15℃；
室温融化的温度为35℃；溶解时间为7min；
d. 凝固再生：将木质纤维素溶液脱泡后置于H2SO4/Na2SO4水溶液中凝固再生制备得到木质纤维素气凝胶液。
麻纤维选用黄麻纤维；木质纤维生物质选用竹子。
木质素副产品收集：采用丙烯酸回收步骤b纯化后得到的木质素黑液中的碱，同时使木质素副产品被沉淀收集。
将反应得到的丙烯酸钠与步骤c得到的木质纤维素溶液进行混合，经接枝共聚反应得到用于农作物保水剂使用的吸水性树脂。
含有电气石的皮芯型复合纤维的制备：
电气石处理：将粒径≤0.5微米的电气石粉末用质量比1:2混合的钛酸酯和辛基酚聚氧乙烯醚进行表面处理；偶联剂与电气石粉末质量比为2:100；
芯层材料处理：将麻纤维和山棕纤维经过脱胶处理，然后梳理并剪短成短麻纤维和短棕纤维，再将30重量份的短麻纤维和25重量份的短棕纤维在100重量份木质纤维素气凝胶液中混合浸渍15min，然后取出沥干并送至开松机内进行开松与混合；将开松后的短麻纤维和短棕纤维通过气流由滚筒槽均匀而下，均匀排列形成如图1所示的S形截面结构的网状半成品；将网状半成品经过至少两次水针加固的水刺处理，经复合缠结形成无纺针刺麻棕纤维气凝胶芯层材料。
皮层材料处理：将0.1重量份经过处理后的电气石与0.6重量份乙二醇配制成第一浆液；
将80重量份苯二甲酸和50重量份丙三醇在220℃进行酯化反应15min；反应结束后加入第一浆液、0.02份氧化镁、0.01份氢氧化钙进行缩聚反应，反应温度为180℃，反应时间为5min，反应结束后出料，经铸带和切粒得到聚酯切片皮层材料；
复合熔融纺丝：将麻棕纤维气凝胶芯层材料熔融进入复合纺丝喷头中的内层铸膜液入口，将聚酯切片皮层材料熔融进入复合纺丝喷头中的外层铸膜液入口，进行复合纺丝，复合熔融纺丝时，纺丝螺杆在各区的温度为：冷却区：50℃；进料区170℃；熔融区210℃；计量压缩区：200℃；弯管法兰区220℃；复合纺丝箱体温度：210℃；纺丝速度：110m/min；然后卷曲、拉伸；最后置于110℃的上下热风中循环穿透干燥定型1-2h制成含有电气石的皮芯型复合纤维。
实施例二
含有电气石的皮芯型复合纤维的制备：
电气石处理：将粒径≤0.5微米的电气石粉末用质量比1:2混合的钛酸酯和辛基酚聚氧乙烯醚进行表面处理；偶联剂与电气石粉末质量比为4:100；
芯层材料处理：将麻纤维和山棕纤维经过脱胶处理，然后梳理并剪短成短麻纤维和短棕纤维，再将40重量份的短麻纤维和50重量份的短棕纤维在400重量份木质纤维素气凝胶液中混合浸渍20min，然后取出沥干并送至开松机内进行开松与混合；将开松后的短麻纤维和短棕纤维通过气流由滚筒槽均匀而下，均匀排列形成如图1所示的S形截面结构的网状半成品；将网状半成品经过至少两次水针加固的水刺处理，经复合缠结形成无纺针刺麻棕纤维气凝胶芯层材料。
皮层材料处理：将0.3重量份经过处理后的电气石与0.8重量份乙二醇配制成第一浆液；
将120重量份苯二甲酸和90重量份丙三醇在240℃进行酯化反应25min；反应结束后加入制得的第一浆液、0.04份氧化镁、0.03份氢氧化钙进行缩聚反应，反应温度为210℃，反应时间为10min，反应结束后出料，经铸带和切粒得到聚酯切片皮层材料；
复合熔融纺丝：将麻棕纤维气凝胶芯层材料熔融进入复合纺丝喷头中的内层铸膜液入口，将聚酯切片皮层材料熔融进入复合纺丝喷头中的外层铸膜液入口，进行复合纺丝，复合熔融纺丝时，纺丝螺杆在各区的温度为：冷却区： 80℃；进料区180℃；熔融区230℃；计量压缩区： 210℃；弯管法兰区240℃；复合纺丝箱体温度：230℃；纺丝速度： 180m/min；然后卷曲、拉伸；最后置于130℃的上下热风中循环穿透干燥定型1-2h制成含有电气石的皮芯型复合纤维。
实施例三
含有电气石的皮芯型复合纤维的制备：
电气石处理：将粒径≤0.5微米的电气石粉末用质量比1:2.5混合的钛酸酯和辛基酚聚氧乙烯醚进行表面处理；偶联剂与电气石粉末质量比为3:100；
芯层材料处理：将麻纤维和山棕纤维经过脱胶处理，然后梳理并剪短成短麻纤维和短棕纤维，再将35重量份的短麻纤维和40重量份的短棕纤维在300重量份木质纤维素气凝胶液中混合浸渍18min，然后取出沥干并送至开松机内进行开松与混合；将开松后的短麻纤维和短棕纤维通过气流由滚筒槽均匀而下，均匀排列形成如图1所示的S形截面结构的网状半成品；将网状半成品经过至少两次水针加固的水刺处理，经复合缠结形成无纺针刺麻棕纤维气凝胶芯层材料。
皮层材料处理：将0.2重量份经过处理后的电气石与0.7重量份乙二醇配制成第一浆液；
将90重量份苯二甲酸和60重量份丙三醇在230℃进行酯化反应18min；反应结束后加入第一浆液、0.03份氧化镁、0.02份氢氧化钙进行缩聚反应，反应温度为190℃，反应时间为8min，反应结束后出料，经铸带和切粒得到聚酯切片皮层材料；
复合熔融纺丝：将麻棕纤维气凝胶芯层材料熔融进入复合纺丝喷头中的内层铸膜液入口，将聚酯切片皮层材料熔融进入复合纺丝喷头中的外层铸膜液入口，进行复合纺丝，复合熔融纺丝时，纺丝螺杆在各区的温度为：冷却区：70℃；进料区175℃；熔融区220℃；计量压缩区：205℃；弯管法兰区230℃；复合纺丝箱体温度：220℃；纺丝速度：170m/min；然后卷曲、拉伸；最后置于120℃的上下热风中循环穿透干燥定型1.5h制成含有电气石的皮芯型复合纤维。
实施例四
同实施例一，不同的是抗菌溶液中还含有浓度为8wt%的氢氧化钠溶液0.8份，并且抗菌溶液中按重量份还包括3份木质纤维素气凝胶粉末。
木质纤维素气凝胶粉末的制备方法是将木质纤维素气凝胶液依次经水洗、乙醇置换、超临界二氧化碳干燥和粉碎后制得。
第一浆液中还添加有0.04重量份凹凸棒土和0.01重量份天然乳胶。
实施例五
同实施例二，不同的是抗菌溶液中还含有浓度为5wt%的氢氧化钠溶液催化剂2.5份，并且抗菌溶液中按重量份还包括6份木质纤维素气凝胶粉末。
木质纤维素气凝胶粉末的制备方法是将木质纤维素气凝胶液依次经水洗、乙醇置换、超临界二氧化碳干燥和粉碎后制得。
第一浆液中还添加有0.05重量份凹凸棒土和0.02重量份天然乳胶。
实施例六
同实施例三，不同的是抗菌溶液中还含有浓度为10wt%的氢氧化钠溶液1.5份，并且抗菌溶液中按重量份还包5份木质纤维素气凝胶粉末。
木质纤维素气凝胶粉末的制备方法是将木质纤维素气凝胶液依次经水洗、乙醇置换、超临界二氧化碳干燥和粉碎后制得。
第一浆液中还添加有0.06重量份凹凸棒土和0.03重量份天然乳胶。
对比实施例一
同实施例一，不同的是皮芯型复合纤维制备时未添加电气石和第一浆液；
皮层材料处理是将60重量份苯二甲酸和100重量份丙三醇在220℃进行酯化反应；反应结束后加入0.01份氧化镁、0.04份氢氧化钙进行缩聚反应，反应温度为180℃，反应时间为4min，反应结束后出料，经铸带和切粒得到聚酯切片皮层材料。
抗菌溶液中含有从天然植物中提取的糠醇14份、三乙二醇13份、软化油4份、乳化剂6份；不含有过氧化苯甲酰、醋酸乙酯。
对比实施例二
同实施例二，不同的是皮芯型复合纤维制备方法是芯层材料处理是将麻纤维和山棕纤维经过脱胶处理，然后梳理并剪短成短麻纤维和短棕纤维，再将短麻纤维和短棕纤维在80重量份木质纤维素气凝胶液中混合浸渍10min，然后取出沥干并送至开松机内进行开松与混合；将开松后的短麻纤维和短棕纤维通过气流但形成的截面结构为常规垂直交叉结构，然后经复合缠结形成无纺针刺麻棕纤维气凝胶芯层材料；
复合熔融纺丝是将麻棕纤维气凝胶芯层材料熔融进入复合纺丝喷头中的内层铸膜液入口，将聚酯切片皮层材料熔融进入复合纺丝喷头中的外层铸膜液入口，进行复合纺丝，然后卷曲、拉伸；最后置于100℃的上下热风中循环穿透干燥定型0.6h制成含有电气石的皮芯型复合纤维。
纳米银按照以下步骤制备而成：
A.将十二烷基磺酸钠溶液和水合联氨溶液加入硝酸银水溶液中获得混合液，十二烷基磺酸钠与硝酸银的摩尔比为3:1；水合联氨与硝酸银的摩尔比为0.2:1；
B.向混合液中加入冠醚和偏磷酸钠，冠醚与硝酸银的摩尔比为6:1；偏磷酸钠与硝酸银的摩尔比为0.8:1，控制pH值为8-9，得到纳米银。
将实施例1-6和对比实施例静置，分别观察含有纳米银的抗菌溶液在1个月和6个月之后的纳米银的分散状态，观察结果见表1。
表1 含有纳米银的抗菌溶液体系中纳米银的分散状态
表2 实施例和对比实施例的抗菌溶液性能对比
表3 皮芯型复合纤维性能对比
其中，耐久性数据是由国家家具质量监督检验中心检测获得， A级说明耐久性最高，使用寿命最长。VOCs含量代表的是挥发性有机化合物含量。当然，本发明的麻材料不限于黄麻，也可以是苎麻或剑麻等麻材料。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1. 一种含有电气石的皮芯型复合纤维，其特征在于它通过以下步骤制备而成：
（1）电气石处理：将粒径≤0.5微米的电气石粉末用偶联剂进行表面处理；所述偶联剂与所述电气石粉末质量比为2-4:100；
（2）芯层材料处理：将麻纤维和山棕纤维经过脱胶处理，然后梳理并剪短成短麻纤维和短棕纤维，再将30-40重量份的所述短麻纤维和25-50重量份的所述短棕纤维在100-400重量份木质纤维素气凝胶液中混合浸渍15-20min，然后取出沥干并送至开松机内进行开松与混合；将所述开松后的短麻纤维和短棕纤维通过气流由滚筒槽均匀而下，均匀排列形成S形截面结构的网状半成品；将所述网状半成品经过至少两次水针加固的水刺处理，经复合缠结形成无纺针刺麻棕纤维气凝胶芯层材料；
（3）皮层材料处理：将0.1-0.3重量份所述经过处理后的电气石与0.6-0.8重量份乙二醇配制成第一浆液；
将80-120重量份苯二甲酸和50-90重量份丙三醇在220-240℃进行酯化反应；反应结束后加入所述第一浆液、0.02-0.04份氧化镁、0.01-0.03份氢氧化钙进行缩聚反应，反应温度为180-210℃，反应时间为5-10min，反应结束后出料，经铸带和切粒得到聚酯切片皮层材料；
（4）复合熔融纺丝：将所述麻棕纤维气凝胶芯层材料熔融进入复合纺丝喷头中的内层铸膜液入口，将所述聚酯切片皮层材料熔融进入复合纺丝喷头中的外层铸膜液入口，进行复合纺丝，然后卷曲、拉伸；最后置于110-130℃的上下热风中循环穿透干燥定型1-2h制成含有电气石的皮芯型复合纤维。
2. 根据权利要求1所述的一种含有电气石的皮芯型复合纤维，其特征在于：所述步骤（1）中的偶联剂为按质量比1:2-3混合的钛酸酯和辛基酚聚氧乙烯醚。
3. 根据权利要求2所述的一种含有电气石的皮芯型复合纤维，其特征在于：所述步骤（3）酯化反应时间为15-25min。
4. 根据权利要求3所述的一种含有电气石的皮芯型复合纤维，其特征在于：所述步骤（2）所述木质纤维素气凝胶液的制备方法为：
粉碎：将木质纤维生物质粉碎并过筛；
纯化：将粉碎过筛后的所述木质纤维生物质溶解于按质量比35-60：0.5-1：100组成的聚乙二醇、氢氧化钠和水的碱性水溶液体系中进行降解纯化8-12h，使纯化后残余的木质素含量小于5%；所述木质纤维生物质与所述混合液的质量比为5-15：100；
冻融：分离所述纯化后的木质纤维生物质溶液，得到木质纤维素，将所述木质纤维素置于氢氧化钠-尿素的水溶液中，通过低温冷冻和室温融化的冻融处理，得到木质纤维素溶液；
所述氢氧化钠与尿素的质量比为5-9：10-15；
所述低温冷冻的温度为-12- -15℃；
所述室温融化的温度为20-35℃；溶解时间为3-7min；
凝固再生：将所述木质纤维素溶液脱泡后置于H2SO4/Na2SO4水溶液中凝固再生制备得到木质纤维素气凝胶液。
5. 根据权利要求4所述的一种含有电气石的皮芯型复合纤维，其特征在于：所述木质纤维生物质为竹子、松木、玉米秆、芦苇或甘蔗渣。
6. 根据权利要求5所述的一种含有电气石的皮芯型复合纤维，其特征在于：采用丙烯酸回收所述步骤b纯化后得到的木质素黑液中的碱，同时使木质素副产品被沉淀收集。
7. 根据权利要求6所述的一种含有电气石的皮芯型复合纤维，其特征在于：将反应得到的丙烯酸钠与所述步骤c得到的木质纤维素溶液进行混合，经接枝共聚反应得到用于农作物保水剂使用的吸水性树脂。
8. 根据权利要求1-7任一项所述的一种含有电气石的皮芯型复合纤维，其特征在于：所述麻纤维为黄麻纤维；所述进行开松前先对所述黄麻纤维和山棕纤维进行一次竹醋处理和二次竹醋处理，一次竹醋处理是将黄麻纤维浸没在40-50℃的一次竹醋处理液中20-40min，二次竹醋处理是将黄麻纤维浸没在55-80℃的二次竹醋处理液中10-30min，所述一次竹醋处理液为20-30g/L的竹醋水溶液，所述二次竹醋处理液为重量比1:0.1-0.2:60-100的竹醋、乙二胺四乙酸和水组成的混合溶液；
所述二次竹醋处理后对所述黄麻纤维和山棕纤维进行抗菌处理，具体为：
将抗菌溶液静电喷涂于黄麻纤维表面，然后进行微波处理，抽真空至真空度为-0.04MPa～-0.03MPa，再进行微波蒸煮木浆处理，微波频率为100MHz～250MHz,微波处理时间为2～5min；静电喷涂的喷涂距离80mm-100mm,喷涂电压90V-120V，气压0.05-0.08Mpa；
所述抗菌溶液由以下重量份数的原料组成：
苯酐25-35份、从天然植物中提取的糠醇7-11份、三乙二醇10-12份、戊二酸15-18份、丁三醇8-10份、锌氧粉5-7份、氧化镁3-5份、氯丁橡胶15-25份、软化油2-3份、碳酸二甲酯15-20份、过氧化苯甲酰1-3份、醋酸乙酯4-8份、乳化剂1-4份、壳聚糖20-30份、电气石颗粒0.3-0.7份、负离子粉0.2-0.6份、柔性磁体按摩珠0.1-0.4份、竹炭微粉1-4份、纳米银5×10-5-9×10-5份、阻燃剂1-3份、甲基纤维素10-14份、去离子水20-40份；
所述负离子粉由以下组分按质量份组成：海鸥石15-20份；托玛琳5-10份；蛋白石30-35份；蛇纹石2-6份；麦饭石4-6份；奇冰石4-6份；北投石1-2份；医王石5-7份；贝壳1-3份；硅藻土12-18份；氧化锆5-8份；磷酸锆4-6份；
所述乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚、磺化蓖麻油、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种；
所述纳米银按照以下步骤制备而成：
A.将十二烷基磺酸钠溶液、水性聚丙烯酸酯和水合联氨溶液加入硝酸银水溶液中获得混合液，所述十二烷基磺酸钠与硝酸银的摩尔比为4-6:1；所述水性聚丙烯酸酯与硝酸银的摩尔比为0.4-0.6:1；所述水合联氨与硝酸银的摩尔比为0.2-0.3:1；
B.向所述混合液中加入冠醚和偏磷酸钠，所述冠醚与硝酸银的摩尔比为3-5:1；所述偏磷酸钠与硝酸银的摩尔比为0.8-1.3:1，控制pH值为8-9，得到纳米银。
9. 根据权利要求8所述的一种含有电气石的皮芯型复合纤维，其特征在于：所述抗菌溶液中按重量份还包括3-6份木质纤维素气凝胶粉末；所述木质纤维素气凝胶粉末的制备方法是将所述木质纤维素气凝胶液依次经水洗、乙醇置换、超临界二氧化碳干燥和粉碎后制得。
10. 根据权利要求8所述的一种含有电气石的皮芯型复合纤维，其特征在于：所述步骤（4）复合熔融纺丝时，纺丝螺杆在各区的温度为：冷却区：50-80℃；进料区170-180℃；熔融区210-230℃；计量压缩区：200-210℃；弯管法兰区220-240℃；复合纺丝箱体温度：210-230℃；纺丝速度：110-180m/min。
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