CN1111214C

CN1111214C - 含有复合陶瓷材料的织物及其制备方法

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Publication number: CN1111214C
Application number: CN 00123819
Authority: CN
Inventors: 杨伏明; 韩逊宾; 卜兆祥
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-08-21
Filing date: 2000-08-21
Publication date: 2003-06-11
Anticipated expiration: 2020-08-21
Also published as: CN1339622A

Abstract

本发明涉及一种含有多功能复合陶瓷材料的纺织物和制备方法。该织物含多功能粘胶纤维5-40wt%和普通纤维 95-60wt%混纺制得。该制法包括先制成一种能高效率发射远红外线和产生负离子的多功能复合陶瓷材料纳米级粉末，然后以粘胶作为载体，制成多功能粘胶纤维，最后将多功能粘胶纤维与普通纤维混纺而成。该织物能发射波长为4-14微米的远红外线，其发射率为85-95%；还能产生负离子，其产生率为(2-4)×10⁶个/cm³。具有促进血液微循环，增强组织的活性和促进生物酶的生长。

Description

含有复合陶瓷材料的织物及其制备方法

本发明涉及一种含有多功能复合陶瓷材料的纺织物和制备方法，特别是涉及一种含有能发射远红外线和产生负离子的多功能复合陶瓷材料与粘胶混合做成的多功能粘胶纤维再与普通纤维混纺而成的多功能织物及其制法。

JP03137213专利提供了一种功能材料，它是在特殊纤维中含有细小的陶瓷粉末。这种材料反射远红外线，具有远红外线辐照，防腐，导热防护，除臭等功能。陶瓷粉末的粒度小于100微米。但是，远红外线要在有热源的情况下才能发挥作用，使用途受到限制；另外，陶瓷粉末粒度大，其纤维强度低，使制成品的应用也受到了限制。

EP-331160专利也提供了一种功能材料。该材料由Ti，Zr，V，Nb，Ta，Cr，Ce，Co，Mn等元素的碳化物，氧化物，氮化物，氧-氢化物中的一种或多种组成，呈纤维状或颗粒状。该材料具有压电性，电子发射性，生物特性和磁特性等。可用于电容器，压电体，催化剂，多层电路板，人造骨等。但是，这种材料难于制成纺织物，用途受到了限制。

CN 1030536C专利提供了另一种功能材料，该材料由SiO2，Al2O3，BO2，FeO，MgO，Na2O，TiO2，CaO，和MnO等原料组成。陶瓷粉末的制造方法是将原料按成分范围配备后进行破碎和精磨，粒度达到0.5微米后将该陶瓷粉末掺在粘胶纤维中，最后与棉花，涤纶等编织。该纺织物能发射远红外线，具有促进，改善和调节人体血液循环作用。但是，由于该材料是由几种氧化物经机械研磨而成，其远红外线的发射效率有限，而且功能单一，在与棉花等编织时粘胶纤维含量须大于40％，也使其应用受到了限制。

本发明的目的在于克服已有织物功能单一的缺点，和克服已有一些功能材料发射远红外线的效率低，并且它与棉花等编织时粘胶纤维含量须大于40％，使其应用受到了限制的缺陷；从而提供一种含有能高效率发射远红外线和产生负离子的多功能复合陶瓷材料的织物及其制备方法。

本发明提供的含有多功能复合陶瓷材料的织物采用了如下技术方案：先制成一种能高效率发射远红外线和产生负离子的新型多功能复合陶瓷材料的纳米级粉末，然后以粘胶作为载体，制成多功能粘胶纤维，最后将多功能粘胶纤维与普通纤维混纺制得；该多功能复合陶瓷材料的织物含有以下组分：

多功能粘胶纤维 5-40wt％；

普通纤维 95-60wt％混纺制得含有多功能复合陶瓷材料的织物。

普通纤维包括：棉花，涤纶，尼纶，丙纶，维纶，氨纶中的任意一种，或任意二种，或任意二种以上组合。

其中所述的多功能粘胶纤维是由多功能复合陶瓷纳米级粉末1-5wt％与粘胶99-95wt％混合而成。所述的粘胶是通常市售的。

其中所述的多功能复合陶瓷纳米级粉末包括以下组分，按重量百分比计：

Al₂O₃ 19-30％， ZrO₂， 13-19％.， SiO₂， 18-23％

CrO， 10-15％， Fe₂O₃，10-12.5％ TiO₂， 2-7％，

SnO₂， 5-8％ Ce₂O₃，0.5-2.5％ Pr₂O₃，0.5-2.5％，

Nd₂O₃，0.5-2.5％ Sm₂O₃，0.5-2.5％。

本发明提供的一种含有多功能复合陶瓷材料的功能织物的制造方法，包括以下步骤：(1)制造能发射远红外线和产生负离子的多功能复合陶瓷纳米级粉末：所述的多功能复合陶瓷纳米级粉末包含以下组分，以重量百分比计：Al₂O₃ 19-30％， ZrO₂， 13-19％.， SiO₂， 18-23％CrO， 10-15％， Fe₂O₃，10-12.5％ TiO₂， 2-7％，SnO₂， 5-8％ Ce₂O₃，0.5-2.5％ Pr₂O₃，0.5-2.5％，Nd₂O₃，0.5-2.5％，Sm₂O₃，0.5-2.5％称料，称量好各种氧化物粉料并混合均匀，在800-1000℃预烧4-6小时，经粉碎研磨，过200目筛；加入样品总重量1-5％的聚乙稀醇粘合剂，在4-10t/cm²压力下压块成形；在高温炉内升温至1050-1350℃的高温下烧结12-36小时，制成复合陶瓷材料，最后将经过烧结的陶瓷材料粉碎，研磨制成平均粒度小于0.5μm的多功能复合陶瓷纳米级粉末；

2.制造含有多功能复合陶瓷纳米级粉末的粘胶纤维：将上述制备出的平均粒度小于0.5μm的多功能复合陶瓷纳米级粉末1-5wt％与粘胶99-95wt％混合均匀，成粘胶溶液，通过常规多孔喷丝头喷出成粘胶纤维；

3.制造多功能复合陶瓷材料的织物：将上述方法制成的多功能粘胶纤维5-40wt％与95-60wt％普通纤维混合均匀并纺成纱，然后织成功能织物(或做成无纱布).或者，先将多功能粘胶纤维纺成纱，然后将普通纤维也纺成纱，再按照组成以重量百分比计，交织成多功能织物。

其中普通纤维包括：棉花，涤纶，尼纶，丙纶，维纶，氨纶中的任意一种，或任意二种，或任意二种以上组合。

本发明所述多功能织物能高效率发射波长为4-14微米的远红外线，其发射率为85-95％；还能产生负离子，其产生率为(2-4)×10⁶个/cm³。由于本发明所述多功能织物所发射的远红外线的波长与人体的固有吸收波长相一致，人体吸收的远红外线与人体产生共鸣，发生共振运动，通过热效应使皮肤下深层处温度升高，导致毛细血管的扩张，促进血液微循环，增强组织的活性和促进生物酶的生长。由于促进了新陈代谢，使残留在汗腺和体内的新陈代谢废物，无用的蓄积物以及各种有害的重金属得以顺利排出，因此远红外线作为热辐射能量被人体很好地吸收后，具有使人体的细胞活性化的作用。同时又由于本发明所述功能织物在空气中不断地产生大量的负离子，刺激弱化的细胞，增加细胞活性，逐使酸性化体质变成碱性化体质，为增强组织活性，促进生物酶生长，加速新陈代谢提供了最合适的氛围。另外，经物理的、化学的、生物的和医学的等多种手段测试(如表5和6所示)，证明本发明所述多功能织物能明显地提高体表的血流量，加速血流循环和新陈代谢，增强机体组织活性，促进人体组织细胞活性化，从而具有强身祛病的保健作用。

本发明提供的制备方法工艺合理，并且工艺简单，适于大规模工业化生产。下面结合实施例对本发明进行详细说明：

实施例1-3按本发明提供的制备方法共制备了3个功能织物样品，其具体制备步骤为：1.首先按照表1所列的组分及配方称料，和表2所列的工艺条件制备三个复合陶瓷材料样品；其中所使用的原料均是市售的。

表1，新型多功能复合陶瓷材料试样的组成成分(重量百分比)

Ce₂O₃	0.5	1.2	2.1
Ce₂O₃	0.5	1.2	2.1	Pr₂O₃	0.5	2.5	2.0
Nd₂O₃	0.5	1.1	2.5	Pr₂O₃	0.5	2.5	2.0
Nd₂O₃	0.5	1.1	2.5	Sm₂O₃	0.5	1.0	2.5

表2 多功能复合陶瓷材料试样品的制备条件2.将以上3个多功能复合陶瓷样品的纳米级超细粉末按表3中所列的配比与粘胶混合均匀，做成粘胶溶液，在50-70℃的温度下通过多孔喷丝头喷出。制备出3个含有多功能复合陶瓷材料的功能粘胶纤维样品。

表3 多功能粘胶纤维中含多功能复合陶瓷粉末与粘胶的组成重量百分比

3.将上述制备的3个功能粘胶纤维样品，按表4的配比与棉花，涤纶，尼纶，丙纶，维纶，氨纶中的任意一利，或任意二种，或任意二二种以上混纺，混纺成含多功能复合陶瓷材料的织物。表4 功能织物中的功能粘胶纤维与棉花，涤纶，尼纶，丙纶，维纶，氨纶的

组成重量百分比

应用上述所制备的3个功能织物样品进行了以下试验：(1).功能织物在远红外波段的发射率测量，(2)功能织物发生负离子量的测试，(3).功能织物对于人体皮肤表面血流量的对比试验。现分述如下：1.功能织物在远红外波段的发射率测量

应用美国NICOLET公司生产的5DX傅口叶变换红外光谱仪及其光谱比辐射率测量附件。光谱范围4600cm^-1-400cm^-1，噪声＜0.7％。附件噪声＜3％。所使用的黑体为吉林大学生产的TD-1黑体炉，有效发射率＞0.998，孔径10mm。试验结果列于表5

表5，功能织物在远红外波段的法向发射率

样品编号	1	2	3
样品编号	1	2	3	发射率(％)	88	92	90

2.功能织物发生负离子的试验

应美国BECKEITDE空气离子测量仪，和亚都加湿器，被测功能纱布复盖在加湿器出口，与测量仪收集板相距30cm，先测得总的负离子数，然后扣除本底，即得到功能纱布实际产生的质量子量。试验结果列于表6

表6功能织物的负离子发生量

样品	1	2	3
样品	1	2	3	所发生的负离子量(10⁶个/cm³)	2-3	2-4	1-2

3.多功能织物升高人体皮肤表面血流量的对照试验选20-50岁男女共30人，15人为一组，分别在左手无名指上敷本发明所述功能织物(试验组)和普通织物(对照组)，后者除不含功能复合陶瓷材料外，其余条件均与功能纱布相同。于敷前和敷后30分钟测量相关指标。第二天对换。试验采用双盲法。试验结果：应用本发明所述功能织物敷后微区血流量明显上升，而普通织物没有升高微区血流量的作用。经样本的秩和检验(Wicoxon法)表明试验组的功能织物敷后所引起的微区血流量增加明显；和对照组比较有统计意义(P＜0.001)。

Claims

1.一种含有复合陶瓷材料的织物，其特征在于：所述的织物含有以下组分，按重量百分数计：

由含有复合陶瓷纳米级粉末1-5wt％与粘胶99-95wt％混合组成的粘胶纤维5-40％，与普通纤维95-60％混纺制得。

2.按权利要求1所述的一种含有复合陶瓷材料的织物，其特征在于：所述的复合陶瓷纳米级粉末是包括以下成分，以重量百分比计：

Al₂O₃ 19-30％； ZrO₂ 13-19％； SiO₂，18-23％；

CrO 10-15％； Fe₂O₃10-12.5％； TiO₂ 2-7％；

SnO₂ 1.5-8％； Ce₂O₃0.5-2.5％； Pr₂O₃0.5-2.5％；

Nd₂O₃ 0.5-2.5％；Sm₂O₃0.5-2.5％。

3.按权利要求1所述的一种含有复合陶瓷材料的织物，其特征在于：所述的普通纤维包括：棉花，涤纶，尼纶，丙纶，维纶，氨纶中的任意一种，或任意二种，或任意二种以上的组合。

4.一种制备权利要求1所述的一种含有复合陶瓷材料的织物的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)制造能发射远红外线和产生负离子的复合陶瓷纳米级粉末：首先按以下组分的重量百分比：

Al₂O₃ 19-30％； ZrO₂ 13-19％； SiO₂，18-23％；

CrO 10-15％； Fe₂O₃10-12.5％； TiO₂ 2-7％；

SnO₂ 1.5-8％； Ce₂O₃0.5-2.5％； Pr₂O₃0.5-2.5％；

Nd₂O₃ 0.5-2.5％ Sm₂O₃0.5-2.5％称料，称量好各种氧化物粉料并混合均匀，在800-1000C·预烧4-6小时，经粉碎研磨，过200目筛；加入样品总重量1-5％的聚乙稀醇粘合剂，在4-10t/cm²压力下压块成形；在高温炉内升温至1050-1350℃的高温下烧结12-36小时，制成复合陶瓷材料，最后将经过烧结的陶瓷材料粉碎，研磨制成平均粒度小于0.5μm的多功能复合陶瓷纳米级粉末；

(2).制造含有复合陶瓷纳米级超细粉末的粘胶纤维：将上述制备出的平均粒度小于0.5μm的多功能复合陶瓷纳米级粉末1-5wt％与粘胶99-95wt％混合均匀成粘胶溶液，在50-70℃温度下，通过常规多孔喷丝头喷成粘胶纤维；

(3).制造复合陶瓷织物，将上述方法制成的粘胶纤维5-40wt％与95-60wt％普通纤维混纺成纱，然后织成复合陶瓷材料织物。

5.按权利要求4所述的制备一种含有复合陶瓷材料的织物的方法，其特征在于：还包括先将粘胶纤维纺成纱，然后再与普通纤维纺成纱4，再把两者交织成织物。