CN113174750A - 一种远红外陶瓷粉体及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种远红外陶瓷粉体及其制备方法和用途，所述远红外陶瓷粉体包括60～70份氧化锆、5～10份氧化镧和5～10份氧化钇。其放射的远红外波长范围4～14μm，这个波段的电磁波可以与人体内的水分子形成共振。采用这种远红外陶瓷粉体形成的具有远红外功能的纺织品也同样能够在4～14μm这个范围内放射远红外波长，从而在使用这种具有远红外功能的面料时，能促进血流加快，血管扩张，促进新陈代谢，改善体内微循环，具有健康保健的作用；并且所述远红外面料的制备方法简单、实用性佳、成本相对较低，远红外功能效果持久。
Description
技术领域
本发明涉及纺织品功能整理技术领域，特别是涉及一种远红外陶瓷粉体及其制备方法和用途。
背景技术
物质生活的极大丰富促使人们对日用纺织品提出了更高的要求，不仅仅只满足于舒适、保暖这类简单的作用，具有健康、保健功能的纺织面料逐渐走入人们的视线。
红外线是一种电磁波，其波长范围为0.78～1000μm了，介于可见光与微波之间，一般把波长大于5μm的红外线称作远红外。人体对红外线的吸收谱有两个波段，大致范围在2.5～4μm和5.6～10μm两个区间。一般来说，远红外纺织品在人体温度的环境下能够发射4～14μm，该波长的远红外线和人体的远红外线辐射波长相匹配，容易被皮肤吸收。远红外被称为“生命光波”，目前在医疗中已被广泛应用，是一种不可见光线，对人体产生生理活化现象，有助于提高人体的微循环和自我调节能力。远红外作用于皮肤，被皮肤吸收转换成热能，引起温升，同时能与生物体内细胞的水分子产生最有效的“共振”，使人体微血管扩张，自律性加强，血液循环加快。由于产生共振、共鸣，使细胞的活性反应增强，加速细胞与血液的物质交换，从而促进了机体的新陈代谢，增加组织的再生能力，提高机体的免疫能力。具有保暖、保健、预防因寒冷引起的各项疾病。
CN105077788A公开了一种功能型保健面料，有多层面料复合而成，在面料中间添加磁性粉末、中药粉末，在两者的共同作用下，可以起到调节人体功能，增强人体免疫力，制作成本低且工艺简单。但耐久性不佳，其中的中药成分不易洗护。
CN111347740A公开了一种发热保健复合纺织品，将纳米陶瓷粉、石墨烯分散均匀，加入尼龙中分散均匀后，用螺杆挤出机熔融挤出，经T型模头寄出成膜，双向拉伸后，得到的微孔膜与纺织品贴合，得到一种发热保健复合纺织品，且具有优异的红外发热效果。但石墨烯成本较高，且尼龙微孔膜与纺织品贴合，牢度不高，在使用中不易清洗。
一般的面料不具有自发热功能，为了保暖，需要增加衣物、被子厚度，舒适度得不到保证。远红外面料具有轻薄、保暖、保健的特点，但目前市面上的远红外产品存在着面料结构复杂、适用面窄、效果不佳、成本较高、耐久性较差等缺点。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种远红外陶瓷粉体及其制备方法和用途，用于解决现有技术中的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明是通过以下技术方案获得的。
本发明提供一种远红外陶瓷粉体包括60～70份氧化锆、5～10份氧化镧和5～10份氧化钇。
优选地，所述远红外陶瓷粉体的粒度均为0.1μm～2μm，更优选为0.1μm～0.2μm。
优选地，所述氧化锆、氧化镧和氧化钇的粒度均为0.1μm～2μm，更优选为0.1μm～0.2μm。
本发明还公开了如上述所述的远红外陶瓷粉体的制备方法，将各组分混合均匀后获得。
本发明还公开了如上述所述的远红外陶瓷粉体用于作为面料后整理助剂形成具有远红外功能的纺织品的用途。
根据上述所述的用途，以具有远红外功能的纺织品的质量为基准计，所述远红外陶瓷粉体的含量为0.5wt％～5wt％；优选地，所述远红外陶瓷粉体的含量为1～1.5wt％。
本申请中，所述面料由天然纤维或者化学纤维组成，可应用于家纺、服装等领域。
本发明还公开了一种具有远红外功能的面料的制备方法，将面料预处理以在纤维表面形成微细空隙，然后采用如上述所述的远红外陶瓷粉体通过浸轧方式涂覆到面料上，经烘干后固着。
优选地，烘干时先预烘然后焙烘，预烘的温度为75～95℃，焙烘的温度为140～180℃。更优选地，预烘时间为1～3min。更优选地，焙烘的时间为1～3min。
优选地，所述预处理是用50wt％～90wt％磷酸对面料进行浸渍处理。优选地，浸渍处理的温度为10～30℃。优选地，浸渍处理的时间为10～60min。
优选地，浸轧时，将预处理后的面料在浸轧液中浸轧处理。
更优选地，浸轧液中，远红外陶瓷粉体的含量为5～50g/L；以浸轧液的体积为基准计，面料的质量为1～8g/L；浸轧处理的带液率为60～90％。
优选地，浸轧液的pH值为4.5～5.5，一般采用醋酸作为pH调节剂。
优选地，所述浸轧液中还含有渗透剂，更优选地，所述渗透剂的用量为1～2g/L。
优选地，所述浸轧液中还含有高分子粘结剂，所述高分子粘结剂型号为HANS NU。高分子粘结剂的用量为所述远红外陶瓷粉体用量的1.5～2.5倍。
优选地，浸轧处理时，压力为2～4MPa。如采用定型机进行浸轧处理，处理速度为30～60m/min。
本发明提供了一种特定的远红外陶瓷粉体，其放射的远红外波长范围4～14μm，这个波段的电磁波可以与人体内的水分子形成共振。由此，采用这种远红外陶瓷粉体形成的具有远红外功能的纺织品也同样能够在4～14μm这个范围内放射远红外波长，从而在使用这种具有远红外功能的面料时，能促进血流加快，血管扩张，促进新陈代谢，改善体内微循环，具有健康保健的作用；并且所述远红外面料的制备方法简单、实用性佳、成本相对较低，远红外功能效果持久。
附图说明
图1显示为实施例1获得的纯棉面料在4～14μm范围内的远红外发射率。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外，根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。
本申请申请人意外发明一种特定组分的远红外陶瓷粉体，其非常适合作为后整理助剂用于形成具有与远红外功能的面料。这种远红外陶瓷粉体颗粒度较细，将其通过一定形成形成分散液后浸轧在面料上，不仅与面料的固着性能好，在面料上保持时间长，能够长久赋予面料优良的远红外性能，而且这种加工方式和使用方式并不会破坏远红外陶瓷粉体的结构，使得远红外陶瓷粉体始终能够在4～14μm范围内发射远红外波长的效果，这个波段的电磁波可以与人体内的水分子形成共振，由此，采用这种远红外陶瓷粉体形成的具有远红外功能的纺织品也同样能够在4～14μm这个范围内放射远红外波长，从而在使用这种具有远红外功能的面料时，能促进血流加快，血管扩张，促进新陈代谢，改善体内微循环，具有健康保健的作用；并且所述远红外面料的制备方法简单、实用性佳、成本相对较低，远红外功能效果持久。
下述通过具体的实施方式对本申请中的远红外陶瓷粉体用于面料上形成具有远红外功能的面料，用于对其技术方案及效果进行进一步的解释说明。
本申请中的远红外发射率和远红外辐射温升的测试方法按GB/T 30127-2013纺织品远红外性能的检测和评价进行。根据这一标准中规定，若测试获得的远红外发射率不低于0.88，且远红外辐射温升不低于1.4℃时，认定测试样品具有远红外性能。
本申请实施例中，还对面料进行了异味测试，测试方法参照GB18401-2010第6.7条款。测试结果表明无异味。
本申请实施例中，还对面料进行了色牢度测试，测试方法参照GB/T3921-2008方法C(3)，以便于了解采用远红外后整理是否会对色度产生影响，或者前序的后整理是否会对面料的远红外功能产生影响。测试结果表明脱毛率符合要求。
本申请实施例中，还对面料的脱毛率进行了测试，测试方法参照FZ/T 62030-2015附录。以便于了解采用远红外后整理是否会对面料的脱毛率产生影响。测试结果表明脱毛率符合要求。
本申请实施例中，所采用的渗透剂是购买的商业渗透剂，所述渗透剂具体型号为
UD liquid。
本申请实施例中，所采用的高分子粘结剂是购买市售商品，具体型号为
NU。
经实验，浸轧液中采用上述具体的渗透剂和高分子粘结剂能够有效的使得无机远红外陶瓷粉体均匀分散在水中，并结合渗透剂和高分子粘结剂的共同作用将无机远红外陶瓷粉体更可能多的附着在面料表面，再通过后续的压力加固和烘干处理，这些无机的远红外陶瓷粉体能固着在面料中，赋予面料远红外功能，且具有持久性；最终的具有远红外功能的面料并不会产生异味；这一后整理对面料其他性能如耐色牢度、脱毛率均没有产生不良影响。
实施例1
在此实施例中：面料的成分为红色100％棉；所述远红外陶瓷粉体包括65份氧化锆、5份氧化镧和10份氧化钇；远红外陶瓷粉体的粒度为0.1μm～0.2μm。
对面料采用55wt％的磷酸进行浸渍处理，浸渍处理时间为30min，浸渍处理的温度为20℃，经过浸渍处理后棉纤维溶胀，形成微细孔隙，以利于远红外陶瓷粉体粒子进入纤维内部，增大与纤维的接触面积，提高面料对远红外陶瓷粉体的吸附率。
将远红外陶瓷粉体通过浸轧方式涂覆到面料上，并经过80℃、1min预烘，160℃、2min焙烘进行固着，得到具有远红外功能的面料。
浸轧处理时，将预处理后的面料在浸轧液中浸轧处理。浸轧液中，远红外陶瓷粉体的含量为5g/L，高分子粘结剂的用量为10g/L，渗透剂的用量为1g/L，采用醋酸维持浸轧液的pH值为4.5～5.5；以浸轧液的体积为基准计，面料的含量为4g/L；浸轧处理的带液率为70％；浸轧处理时压力为3MPa。
经测试，本申请中，以具有远红外功能的面料的总质量为基准计，所述远红外陶瓷粉体在面料上的含量为0.5wt％。
本实施例中，远红外发射率达到92％，远红外辐射温升达到1.5℃。水洗20次之后，还能够保持95％以上的远红外发射率和远红外辐射温升，勉强符合标准，可认为具有远红外功能；洗后外观正常，并且经向和纬向的水洗尺寸变化率均不大于5％。
经测试，本申请中具有远红外功能的面料无异味；变色等级为3～4级，棉沾色等级为4级，粘纤沾色等级为4级；脱毛率为0.6％。
实施例2
在此实施例中：面料的成分为100％红色聚酯纤维；所述远红外陶瓷粉体包括65份氧化锆、5份氧化镧和10份氧化钇；远红外陶瓷粉体的粒度为0.1μm～0.2μm。
对面料采用55wt％的磷酸进行浸渍处理，浸渍处理时间为30min,浸渍处理的温度为20℃，经过浸渍处理后聚酯纤维表面刻蚀，形成微细孔隙，以利于远红外陶瓷粉体粒子进入纤维内部，增大与纤维的接触面积，提高面料对远红外陶瓷粉体的吸附率。
将远红外陶瓷粉体通过浸轧方式形成于面料上，并经过90℃、1min预烘，180℃、3min焙烘进行固着，得到具有远红外功能的面料。
浸轧处理时，将预处理后的面料在浸轧液中浸轧处理。浸轧液中，远红外陶瓷粉体的含量为50g/L，高分子粘结剂的用量为80g/L，渗透剂的用量为2g/L，采用醋酸维持浸轧液的pH值为4.5～5.5；以浸轧液的体积为基准计，面料的质量为6g/L；浸轧处理的带液率为70％；压力为3MPa。
经测试，本申请中，以具有远红外功能的面料的总质量为基准计，所述远红外陶瓷粉体在面料上的含量为1.5wt％。
本实施例中，远红外发射率达到96％，远红外辐射温升达到1.7℃。水洗20次之后，还能够保持96％以上的远红外发射率和远红外辐射温升，仍然具有远红外功能；洗后外观正常，并且经向和纬向的水洗尺寸变化率均不大于5％。
经测试，本申请中具有远红外功能的面料无异味；变色等级为3～4级，棉沾色等级为4级，粘纤沾色等级为4级；脱毛率为0.6％。
实施例3
在此实施例中:面料的成分为100％的粘胶纤维；所述远红外陶瓷粉体包括65份氧化锆、10份氧化镧和10份氧化钇；远红外陶瓷粉体的粒度为0.1μm～0.2μm。
对面料采用55wt％的磷酸进行浸渍处理，浸渍处理时间为30min，浸渍处理的温度为20℃，经浸渍处理后粘胶纤维表面被刻蚀，形成微细空隙，以利于远红外陶瓷粉体粒子进入纤维内部，增大与纤维的接触面积，提高面料对远红外陶瓷粉体的吸附率。
将远红外陶瓷粉体通过浸轧方法形成于面料上，并经过90℃、1min预烘，180℃、3min焙烘进行固着，得到具有远红外功能的面料。
浸轧处理时，将预处理后的面料在浸轧液中浸轧处理。浸轧液中，远红外陶瓷粉体的含量为30g/L，高分子粘结剂的用量为60g/L，渗透剂的用量为1g/L，采用醋酸维持浸轧液的pH值为4.5～5.5；以浸轧液的体积为基准计，面料的质量为3g/L；浸轧处理的带液率为70％；浸轧处理时的压力为3MPa。经测试，本申请中，以具有远红外功能的面料的总质量为基准计，所述远红外陶瓷粉体在面料上的含量为1.0wt％。
本实施例中，远红外发射率达到95％，远红外辐射温升达到1.6℃。水洗20次之后，还能够保持95％以上的远红外发射率和远红外辐射温升，仍然具有远红外功能；洗后外观正常，并且经向和纬向的水洗尺寸变化率均不大于5％。
经测试，本申请中具有远红外功能的面料无异味；变色等级为3～4级，棉沾色等级为4级，粘纤沾色等级为4级；脱毛率为0.6％。
实施例4
在此实施例中：面料的成分为100％的红色涤纶纤维；；所述远红外陶瓷粉体包括65份氧化锆、10份氧化镧和10份氧化钇；远红外陶瓷粉体的粒度为0.1μm～0.2μm。
对涤纶面料采用55wt％的磷酸进行浸渍处理，浸渍处理时间为30min，浸渍处理的速度为20℃，经浸渍处理后涤纶纤维表面被刻蚀，形成微细孔隙，以利于远红外陶瓷粉体粒子进入纤维内部，增大与纤维的接触面积，提高面料对远红外陶瓷粉体的吸附率。
将远红外陶瓷粉末通过浸轧方法形成于面料上，并经过90℃、1min预烘，180℃、3min焙烘进行固着，得到具有远红外功能的面料。
浸轧处理时，将预处理后的面料在浸轧液中浸轧处理。浸轧液中，远红外陶瓷粉体的含量为40g/L，高分子粘结剂的用量为80g/L，渗透剂的用量为1g/L，采用醋酸维持浸轧液的pH值为4.5～5.5；以浸轧液的体积为基准计，面料的质量为5g/L；浸轧处理的带液率为70％，浸轧处理时压力为2MPa。
经测试，在本申请中，以具有远红外功能的面料的总质量为基准计，所述远红外陶瓷粉体在面料上的含量为1.2wt％。
本实施例中，远红外发射率达到95％，远红外辐射温升达到1.7℃。水洗20次之后，还能够保持96％以上的远红外发射率和远红外辐射温升，仍然具有远红外功能。
经测试，本申请中具有远红外功能的面料无异味，洗后外观正常，并且经向和纬向的水洗尺寸变化率均不大于5％。
经测试，本申请中具有远红外功能的面料无异味；变色等级为3～4级，棉沾色等级为4级，粘纤沾色等级为4级；脱毛率为0.6％。
对比例1
相对于实施例3，不同之处在于浸轧液中没有采用高分子粘结剂，其他与实施例3相同。
经测试，在本申请中，以具有远红外功能的面料的总质量为基准计，所述远红外陶瓷粉体在面料上的含量为0.3wt％。
本实施例中，远红外发射率达到0.89％，远红外辐射温升达到1.4℃。水洗20次之后，仅能够保持70％以上的远红外发射率和远红外辐射温升，丧失远红外功能。
对比例2
相对于实施例3，不同之处在于未采用55wt％的磷酸进行浸渍处理，而采用水进行处理，其他与实施例3相同。
经测试，在本申请中，以具有远红外功能的面料的总质量为基准计，所述远红外陶瓷粉体在面料上的含量为0.7wt％。
本实施例中，远红外发射率达到92％，远红外辐射温升达到1.4℃。水洗20次之后，还能够保持90％以上的远红外发射率和远红外辐射温升。
对比例3
相对于实施例3，不同之处在于未采用渗透剂，而采用水进行处理，其他与实施例3相同。
经测试，在本申请中，以具有远红外功能的面料的总质量为基准计，所述远红外陶瓷粉体在面料上的含量为0.6wt％。
本实施例中，远红外发射率达到92％，远红外辐射温升达到1.4℃。水洗20次之后，还能够保持90％以上的远红外发射率和远红外辐射温升。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种远红外陶瓷粉体，其特征在于，包括60～70份氧化锆、5～10份氧化镧和5～10份氧化钇。
2.根据权利要求1所述的远红外陶瓷粉体，其特征在于，所述远红外陶瓷粉体的粒度均为0.1μm～2μm。
3.一种如权利要求1～2任一项所述的远红外陶瓷粉体的制备方法，将各组分混合后获得。
4.一种如权利要求1～2任一项所述的远红外陶瓷粉体用于作为面料后整理助剂形成具有远红外功能的纺织品的用途。
5.根据权利要求4所述的用途，其特征在于，以具有远红外功能的纺织品的质量为基准计，所述远红外陶瓷粉体的含量为0.5wt％～5wt％。
6.一种具有远红外功能的面料的制备方法，其特征在于，将面料预处理以在纤维表面形成微细空隙，然后采用如权利要求1～2任一项所述的远红外陶瓷粉体通过浸轧到面料上，经烘干后固着。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，烘干时先预烘然后焙烘，预烘的温度为75～95℃，焙烘的温度为140～180℃。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，预处理时，采用浓度为50wt％～90wt％的磷酸对面料进行浸渍处理；浸轧时，将预处理后的面料在浸轧液中浸轧处理。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，浸轧液中，远红外陶瓷粉体的含量为5～50g/L；以浸轧液的体积为基准计，面料的用量为1～8g/L；浸轧处理的带液率为60～90％；
和/或，浸轧液中含有1～2g/L渗透剂；
和/或，浸轧液中含有高分子粘结剂，所述高分子粘结剂的用量为所述远红外陶瓷粉体用量的1.5～2.5倍。
10.根据权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，浸渍处理的时间为10～60min；浸轧处理时，压力为2～4MPa；和/或，浸轧液的pH值为4.5～5.5。
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