CN1804159A - 海泡石功能纤维及其制造方法 - Google Patents

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刘兴访
刘淑珍
牛玉年
刘阳
王永池
孙治
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一种海泡石功能纤维及其制造方法，其功能纤维由海泡石功能母粒和纤维级树脂切片构成，海泡石功能母粒包括下列重量百分比组分：载体树脂35～60％、海泡石粉体10～30％、偶联剂5～10％、分散剂15～25％；其制造方法包括制备海泡石功能母粒和熔融挤压纺丝两个步骤。本发明的有益之处是：制造工艺独特，海泡石粉体的科学添加量，使得纤维性能更优异；纤维能发射可被人体吸收的远红外线和被称为空气维生素的负离子，可促进人体微循环和新陈代谢，增强免疫力；纤维能吸附生存环境中的有害物质，为人们创造一个自然健康的生存环境；纤维经独特制造工艺加工后，其吸湿性能良好，无静电，可用于制作贴身穿着的保健服装、服饰，保健效果显著。

Description

海泡石功能纤维及其制造方法
                         技术领域
本发明涉及一种纺织领域的合成纤维及其制造方法，特别是涉及一种海泡石功能纤维及其制造方法。
                         背景技术
海泡石是一种富镁纤维状硅酸盐粘土矿物，主要化学成份是硅和镁，其结构比较特殊，属层——链状过渡型结构，具有较大的比表面积和孔容积，因而具有良好的吸附性，能吸附大量的水和极性物质。海泡石的应用非常广泛，用于轻纺工业主要是作为催化剂和吸附剂。目前有将海泡石的改性纤维用于非纺纤维使用的记载，但还没有将其用于纺制合成纤维或功能合成纤维的先例。众所周知，化学纤维由于其固有的化学结构导致其吸湿性较差，也使得其织物的服饰性能降低，一些功能性化学纤维织物本应贴身穿着以达到最佳效果也因此受到了一定的局限。目前，应用海泡石优良的吸附性来改善化学纤维的吸湿性的相关记载还没有发现。
                        发明内容
针对现有技术的不足，本发明的海泡石功能纤维拟解决现有功能化学纤维吸湿性较差问题，提供了一种海泡石功能纤维及其制造方法，该纤维具有较强的吸湿性和吸附性。
本发明的技术方案概述如下：
本发明的海泡石功能纤维由海泡石功能母粒和纤维级树脂切片构成，所述的海泡石功能母粒包括下列组分，均为重量百分比：
载体树脂               35～60％
海泡石粉体             10～30％
偶联剂                 5～10％
分散剂                 15～25％。
所述的载体树脂为共聚酯、聚己内酰胺、聚丙烯树脂切片中的任一种。
所述的海泡石粉体粒径为0.5～5μm。
所述的偶联剂为硅烷、钛酸酯、铝酸酯、铝钛复合偶联剂中的任一种。
所述的分散剂为PE高分子蜡、PP分子蜡、EVA中的任一种。
本发明的海泡石功能纤维的制造方法包括下列步骤：
(1)制备海泡石功能母粒：将海泡石粉体进行烘干，再将载体树脂、烘干后的海泡石粉体、偶联剂、分散剂按照上述比例进行混合，加热，然后进行高速捏合，经双螺杆挤出，冷却，切粒，制成海泡石功能母粒；
(2)将上述功能母粒进行干燥，然后加入纤维级树脂切片，通过熔融挤压纺丝，再经后处理加工，即制得海泡石功能纤维。
                   具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。
纺制海泡石功能纤维的原料是其功能母粒和纤维级树脂切片，其功能母粒包括下列组分，均为重量百分比：
载体树脂              35～60％
海泡石粉体            10～30％
偶联剂                5～10％
分散剂                15～25％。
其中载体树脂为共聚酯、聚己内酰胺、聚丙烯树脂切片中的任一种；偶联剂为硅烷、钛酸酯、铝酸酯、铝钛复合偶联剂中的任一种；分散剂为PE高分子蜡、PP分子蜡、EVA中的任一种。
所述的海泡石粉体其粒径为0.5～5μm。如果海泡石粉体粒径过大，则分散性不好，给纺丝造成困难。
海泡石功能母粒采用干法制备：首先将海泡石粉体在高于110℃的温度下烘干2～4小时，使其含水量小于0.03％，然后将载体树脂、烘干后的上述海泡石粉体、偶联剂、分散剂按上述混合，在120～140℃的温度下，经高速捏合，使所述粉体材料活化，并均匀地分散于载体树脂切片表面上，再经双螺杆熔融挤压、冷却、切粒，即可制得海泡石功能母粒。
海泡石功能纤维采用熔融纺丝法制备：将上述海泡石功能母粒进行干燥，然后加入纤维级树脂切片，通过熔融挤压纺丝，再经后处理加工，即制得海泡石功能纤维。
海泡石功能母粒制备方法应当注意的是：
(1)所述海泡石粉体必须在110℃的温度下充分烘干2小时以上，使其含水低于0.03％方可使用，否则纺丝不容易进行。
(2)所述海泡石粉体在制备功能母粒的过程中必须充分活化，通过适量增加偶联剂的用量，即可达到此目的。偶联剂的加入量比现有技术多加0.5～2％，平均粒径越小添加量越多，经此活化处理，有利于海泡石粉体的分散，更有利于功能纤维的纺制，即可以使海泡石粉体能够牢固地吸附和结合在合成高聚物大分子上，制成具有一定稳固性和持久性的海泡石功能纤维。
(3)由于海泡石粉体材料的比重小，比表面积大，为了提高粉体在载体树脂表面的分散均匀性，可适当增加偶联剂的用量。
海泡石功能纤维制造方法应当注意的是：
(1)所述海泡石粉体在纤维中的含量，可通过计量装置控制其在纤维中的添加量来实现。所述海泡石粉体在功能纤维中的含量若低于2.0wt％，可纺性好，但是功能性差，若高于10wt％，纺丝过程不能正常进行。其含量最好控制在3～10wt％。
(2)所述海泡石粉体的粒径若大于5μm，纺丝过程不能正常进行，其平均粒径最好控制在2μm以下。
本发明各实施例中海泡石功能母粒成分粉体平均粒径、功能母粒中粉体的含量、功能纤维中粉体的含量、功能纤维的回潮率、功能性指标及纺丝效果参数在下表中列出。
指标   锦纶01   锦纶02   锦纶03   锦纶04   丙纶01   丙纶02   丙纶03   丙纶04   丙纶05   丙纶06
  海泡石粉体平均粒径(μm) 3.0 2.0 1.0 0.5 3.0 2.0 1.0 0.5 0.5 0.5
  功能母粒海泡石粉体含量(wt％) 30 30 30 30 24 24 24 39 39 39
  功能纤维海泡石粉体含量(wt％) 3 5 5 6 3 5 6 3 5 6
  功能纤维强度(CN/dtex) 2.4 2.9 2.9 2.7 2.6 2.7 2.8 2.6 2.6 2.6
  回潮(％)   3.0   3.96   4.01   4.12   3.11   3.88   4.12   3.13   4.00   4.21
  纤维负离子发射浓度(个/cm3) 6200 6500 6500 6800 6200 6500 7000 6200 6600 6800
  氨吸附率(％)   73   79   83   86   73   86   87   81   86   88
  苯吸附率(％)   0.60   0.63   0.72   0.75   0.61   0.64   0.75   0.63   0.73   0.76
  比电阻(Ω·cm)   2.0×108   4.0×107   3.6×107   1.0×107   1.0×108   3.6×107   1.2×107   1.5×108   4.0×107   1.0×107
  效果   良   优   优   优   良   优   优   优   优   优
本发明与现有技术相比有如下优点：
(1)制造工艺独特，海泡石粉体的科学添加量，使得该纤维性能更优异。
(2)本发明的海泡石功能纤维能发射可被人体吸收的波长在10～12μm的远红外线，能发射被称为空气维生素的负离子，负离子发射率高达7000个/cm3，这两重功能相互叠加，可促进人体内微循环，促进新陈代谢，增强人体免疫力。
(3)本发明的海泡石功能纤维能吸附生存环境中的有害物质，如氨气、苯等有害毒素，从而为人们创造一个自然健康的生存环境。
(4)本发明的海泡石功能纤维虽然是以合成高分子聚合物为原料，但经独特的制造工艺加工后，其吸湿性能良好，无静电，可用于制作多种贴身穿着的保健服装、服饰，保健效果显著。

Claims (6)

1、一种海泡石功能纤维，其特征在于：该纤维由海泡石功能母粒和纤维级树脂切片构成，所述的海泡石功能母粒包括下列组分，均为重量百分比：载体树脂35～60％，海泡石粉体10～30％，偶联剂5～10％，分散剂15～25％。
2、根据权利要求1所述的海泡石功能纤维，其特征在于：所述的载体树脂为共聚酯、聚己内酰胺、聚丙烯树脂切片中的任一种。
3、根据权利要求1所述的海泡石功能纤维，其特征在于：所述的海泡石粉体其粒径为0.5～5μm。
4、根据权利要求1所述的海泡石功能纤维，其特征在于：所述的偶联剂为硅烷、钛酸酯、铝酸酯、铝钛复合偶联剂中的任一种。
5、根据权利要求1所述的海泡石功能纤维，其特征在于：所述的分散剂为PE高分子蜡、PP分子蜡、EVA中的任一种。
6、一种海泡石功能纤维的制造方法，其特征在于：该纤维的制造方法包含下列步骤：(1)制备海泡石功能母粒，将海泡石粉体进行烘干，再将载体树脂、烘干后的海泡石粉体、偶联剂、分散剂进行混合，混合的重量百分比为载体树脂35～60％，海泡石粉体10～30％，偶联剂5～10％，分散剂15～25％，然后将上述混合物加热，再进行高速捏合，经双螺杆挤出，冷却，切粒，制成海泡石功能母粒；(2)将上述海泡石功能母粒进行干燥，然后加入纤维级树脂切片，通过熔融挤压纺丝，再经后处理加工，即制得海泡石功能纤维。
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