專利名稱：多功能生物磁性纖維的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種合成纖維，特別是涉及一種多功能生物磁性纖維。
背景技術(shù)：
近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，各種功能性合成纖維不斷涌現(xiàn)，例如日本專利平3-130413公開了一種采用皮芯法制造磁性纖維的方法，該纖維皮層是聚合物，芯層是聚合物和磁粉的混合物，制造時在噴絲頭處設(shè)置有充磁裝置，對纖維進(jìn)行充磁，其不足是所采用的充磁裝置會造成磁污染，實用價值不大，且纖維僅有磁性功能，功能性單一。
中國專利公開號CN1388275A公開了一種采用皮芯法制造遠(yuǎn)紅外磁性纖維的方法，該纖維皮層料添加了4～10％的遠(yuǎn)紅外粉料，芯層添加了40～85％的磁粉，此工藝過程復(fù)雜，纖維也僅具有遠(yuǎn)紅外和磁性功能，功能性也較單一。
中國專利CN1252460公開了一種磁性保健纖維制造技術(shù)，是將磁性微粒按比例與遠(yuǎn)紅外微粒及載體樹脂混合制成母粒，再按比例與原料樹脂混合后進(jìn)行紡絲，其纖維也僅具有遠(yuǎn)紅外和磁性功能。
US2003/0102594A1公開了一種活性合成纖維的制造方法，該方法雖也采用熔融紡絲法，但其纖維的功能也僅限于吸附性和抗菌性。
綜上所述，現(xiàn)有的功能纖維或是采用皮芯法制造，其工藝過程復(fù)雜，纖維功能單一；或是采用熔融紡絲法制造，但纖維的功能也較單一，不能滿足人們對功能性纖維及其制品的需求。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的多功能生物磁性纖維擬解決現(xiàn)有功能纖維功能比較單一的問題，提供了一種同時具有磁性功能、吸附功能、負(fù)離子和遠(yuǎn)紅外功能的復(fù)合功能合成纖維及其制造方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下本發(fā)明的多功能生物磁性纖維由多功能生物磁性母粒和纖維級樹脂切片構(gòu)成，所述的功能母粒包括下列組分，均為重量百分比載體樹脂 36～67.5％磁粉 11～37％活性炭粉 4～13％
偶聯(lián)劑2.5～6％分散劑15～18％所述的載體樹脂為共聚酯、聚己內(nèi)酰胺、聚丙烯樹脂切片中的任一種。
所述的磁粉為鐵氧體，可為鍶鐵氧體、鋇鐵氧體中的一種或兩種的混合物，其粒徑為0.5～2μm。
所述的活性炭粉為椰殼炭、木質(zhì)炭、煤質(zhì)炭中的一種或多種的混合物，其粒徑為0.1～2μm。
所述的偶聯(lián)劑為硅烷、鈦酸酯、鋁酸酯、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑中的任一種。
所述的分散劑為PE高分子蠟、PP分子蠟、EVA中的任一種。
本發(fā)明的多功能生物磁性纖維的制造方法包括下列步驟(1)制備多功能生物磁性功能母粒將磁粉和活性炭粉分別進(jìn)行烘干，再將載體樹脂、烘干后的磁粉和活性炭粉、偶聯(lián)劑、分散劑按照上述比例進(jìn)行混合，加熱，然后進(jìn)行高速捏合，經(jīng)雙螺桿擠出，冷卻，切粒，制成功能母粒；(2)將上述功能母粒進(jìn)行干燥，然后加入纖維級樹脂切片，通過熔融擠壓紡絲，再經(jīng)后處理加工，即制得多功能生物磁性纖維；(3)將上述多功能生物磁性纖維置于6000～12000高斯的強(qiáng)磁場中進(jìn)行充磁0.5～2min，即制得成品多功能生物磁性纖維。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
紡制多功能生物磁性纖維的原料是其功能母粒和纖維級樹脂切片，其功能母粒包括下列組分，均為重量百分比載體樹脂 36～67.5％磁粉 11～37％活性炭粉 4～13％偶聯(lián)劑2.5～6％分散劑15～18％其中載體樹脂為共聚酯、聚己內(nèi)酰胺、聚丙烯樹脂切片中的任一種；偶聯(lián)劑為硅烷、鈦酸酯、鋁酸酯、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑中的任一種；分散劑為PE高分子蠟、PP分子蠟、EVA中的任一種。
所述的磁粉為鐵氧體，可為鍶鐵氧體、鋇鐵氧體中的一種或兩種的混合物，其粒徑為0.5～2μm。如果磁粉粒徑過大，則分散性不好，給紡絲造成困難；如果磁粉平均粒徑過小，則會使磁粉達(dá)到磁疇范圍，使磁粉呈現(xiàn)順磁性。
所述的活性炭粉為椰殼炭、木質(zhì)炭、煤質(zhì)炭中的一種或多種的混合物，其粒徑為0.1～2μm，最佳選擇為椰殼炭，因其孔隙率高，可使功能纖維對有害物質(zhì)的吸附率提高。
多功能生物磁性母粒采用干法制備首先將磁粉和活性炭粉分別在高于110℃的溫度下烘干2～4小時，使其含水量小于0.03％，然后將烘干后的上述磁粉和活性炭粉混合，再加入偶聯(lián)劑、分散劑和載體樹脂，在120～140℃的溫度下，經(jīng)高速捏合，將所述兩種粉體材料活化，并均勻地分散于載體樹脂切片表面上，再經(jīng)雙螺桿熔融擠壓、冷卻、切粒，即可制得多功能生物磁性母粒。
多功能生物磁性纖維采用熔融紡絲法制備將上述功能母粒進(jìn)行干燥，然后加入纖維級樹脂切片，通過熔融擠壓紡絲，再經(jīng)后處理加工，即制得多功能生物磁性纖維。
充磁加工將上述多功能生物磁性纖維置于6000～12000高斯的強(qiáng)磁場中進(jìn)行充磁0.5～2min，即制得成品多功能生物磁性纖維。
多功能生物磁性母粒制備方法應(yīng)當(dāng)注意的是(1)所述磁粉和活性炭粉必須在110℃的溫度下充分烘干2小時以上，使其含水低于0.03％方可使用，否則紡絲不容易進(jìn)行。
(2)所述磁粉和活性炭粉在制作功能母粒過程中必須充分活化，通過適量增加偶聯(lián)劑的用量，即可達(dá)到此目的。偶聯(lián)劑的加入量比現(xiàn)有技術(shù)多加0.5～2％，平均粒徑越小添加量越多，經(jīng)此活化處理，有利于磁粉和活性炭粉的分散，更有利于功能纖維的紡制，即可使磁粉和活性炭粉能夠牢固地吸附和結(jié)合在合成高聚物大分子上，制成具有一定穩(wěn)固性和持久性的多功能生物磁性纖維。
(3)由于磁粉材料的密度較大，物料粘性較大，而活性炭粉材料密度小，粒徑較小，從而使兩種物料的相容性不好，為提高兩種物料的相容性，提高混合均勻度，可將磁粉材料和活性炭粉材料重量百分比添加量控制在3∶1，并適當(dāng)增加偶聯(lián)劑的用量。
多功能生物磁性纖維制造方法應(yīng)當(dāng)注意的是(1)所述磁粉和活性炭粉在纖維中的含量，可通過計量裝置控制其在纖維中的添加量來實現(xiàn)。所述磁粉和活性炭粉在功能纖維中的含量之和若低于2.0wt％，可紡性好，但是功能性差，若高于10wt％，紡絲過程不能正常進(jìn)行。其含量最好控制在3～10wt％。
(2)所述磁粉和活性炭粉的粒徑若大于4μm，紡絲過程不能正常進(jìn)行，其平均粒徑最好控制在2μm以下。
多功能生物磁性纖維充磁加工應(yīng)當(dāng)注意的是(1)多功能生物磁性纖維充磁時間必須達(dá)到30秒，否則不能將功能纖維充磁飽和。
(2)多功能生物磁性纖維充磁用的外加磁場強(qiáng)度必須高于6000高斯，否則不能將功能纖維充磁飽和，且很容易出現(xiàn)退磁現(xiàn)象。
本發(fā)明各實施例中多功能生物磁性母粒成分粉體平均粒徑、功能母粒中粉體的含量、功能纖維中粉體的含量、功能纖維的強(qiáng)度、遠(yuǎn)紅外發(fā)射率、負(fù)離子發(fā)射率、磁場強(qiáng)度、有害物質(zhì)吸附率及紡絲效果參數(shù)在下表中表示出。


本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點(1)制造工藝獨特，磁粉和活性炭粉的合理配比，使得該纖維性能更優(yōu)異。
(2)本發(fā)明的多功能生物磁性纖維采用紡制成絲后在磁場強(qiáng)度為6000～12000高斯的強(qiáng)磁場中進(jìn)行充磁，可提高纖維表磁。
(3)本發(fā)明的多功能生物磁性纖維能發(fā)射可被人體吸收的波長在10～12μm的遠(yuǎn)紅外線，能發(fā)射被稱為空氣維生素的負(fù)離子，負(fù)離子發(fā)射率高達(dá)6300個/cm3，這兩重功能相互疊加，可促進(jìn)人體內(nèi)微循環(huán)，促進(jìn)新陳代謝，增強(qiáng)人體免疫力。
(4)本發(fā)明的多功能生物磁性纖維能發(fā)射磁場強(qiáng)度為0.5～5高斯的生物磁場，從而補(bǔ)充人體生物磁能的缺乏，調(diào)節(jié)人體生物磁環(huán)境；另外，此生物磁場可使人體內(nèi)的大分子水活化為小分子水，從而促進(jìn)人體的新陳代謝，清除人體多余的自由基，延緩人體衰老。
(5)本發(fā)明的多功能生物磁性纖維能吸附生存環(huán)境中的有害物質(zhì)，如氨氣、苯等有害毒素，從而為人們創(chuàng)造一個自然健康的生存環(huán)境。
(6)本發(fā)明的多功能生物磁性纖維雖然是以合成高分子聚合物為原料，但經(jīng)獨特的制造工藝加工后，其吸濕性能良好，無靜電，可用于制作多種貼身穿著的保健服裝、服飾，保健效果顯著。
權(quán)利要求
1.一種多功能生物磁性纖維，其特征在于該纖維由多功能生物磁性母粒和纖維級樹脂切片構(gòu)成，所述的功能母粒包括下列組分，均為重量百分比載體樹脂36～67.5％，磁粉11～37％，活性炭粉4～13％，偶聯(lián)劑2.5～6％，分散劑15～18％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能生物磁性纖維，其特征在于所述的載體樹脂為共聚酯、聚己內(nèi)酰胺、聚丙烯樹脂切片中的任一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能生物磁性纖維，其特征在于所述的磁粉為鐵氧體，可為鍶鐵氧體、鋇鐵氧體中的一種或兩種的混合物，其粒徑為0.5～2μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能生物磁性纖維，其特征在于所述的活性炭粉為椰殼炭、木質(zhì)炭、煤質(zhì)炭中的一種或多種的混合物，其粒徑為0.1～2μm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能生物磁性纖維，其特征在于所述的偶聯(lián)劑為硅烷、鈦酸酯、鋁酸酯、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑中的任一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能生物磁性纖維，其特征在于所述的分散劑為PE高分子蠟、PP分子蠟、EVA中的任一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能生物磁性纖維，其特征在于該纖維的制造方法包含下列步驟(1)制備多功能生物磁性功能母粒，將磁粉和活性炭粉分別進(jìn)行烘干，再將載體樹脂、烘干后的磁粉和活性炭粉、偶聯(lián)劑、分散劑進(jìn)行混合，混合的重量百分比為載體樹脂36～67.5％，磁粉11～37％，活性炭粉4～13％，偶聯(lián)劑2.5～6％，分散劑15～18％，然后將上述混合物加熱，再進(jìn)行高速捏合，經(jīng)雙螺桿擠出，冷卻，切粒，制成功能母粒；(2)將上述功能母粒進(jìn)行干燥，然后加入纖維級樹脂切片，通過熔融擠壓紡絲，再經(jīng)后處理加工，即制得多功能生物磁性纖維；(3)將上述多功能生物磁性纖維置于6000～12000高斯的強(qiáng)磁場中進(jìn)行充磁0.5～2min，即制得成品多功能生物磁性纖維。
全文摘要
一種多功能生物磁性纖維，由多功能生物磁性母粒和纖維級樹脂切片構(gòu)成，所述的功能母粒包括下列組分載體樹脂36～67.5％，磁粉11～37％，活性炭粉4～13％，偶聯(lián)劑2.5～6％，分散劑15～18％。其制造方法為(1)將磁粉和活性炭粉分別進(jìn)行烘干，再將載體樹脂、烘干后的磁粉和活性炭粉、偶聯(lián)劑、分散劑按照上述比例進(jìn)行混合，加熱，然后進(jìn)行高速捏合，經(jīng)雙螺桿擠出，冷卻，切粒，制成功能母粒；(2)將上述功能母粒進(jìn)行干燥，然后加入纖維級樹脂切片，通過熔融擠壓紡絲，再經(jīng)后處理加工，即制得多功能生物磁性纖維；(3)將上述多功能生物磁性纖維置于6000～12000高斯的強(qiáng)磁場中進(jìn)行充磁0.5～2min，即制得成品多功能生物磁性纖維。該纖維是一種同時具有磁性功能、吸附功能、負(fù)離子和遠(yuǎn)紅外功能的復(fù)合功能合成纖維。
文檔編號D01D5/00GK1657663SQ20041009406
公開日2005年8月24日 申請日期2004年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月28日
發(fā)明者劉興訪, 侯穎, 劉陽, 趙福軍, 趙庚俠, 王永池 申請人:天津市賽遠(yuǎn)保健品有限公司