專利名稱：活性炭遠(yuǎn)紅外功能纖維及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種功能合成纖維，特別是涉及一種活性炭遠(yuǎn)紅外功能纖維及其制造方法。
背景技術(shù)：
活性炭具有很強(qiáng)的吸附性能，已被廣泛應(yīng)用于化工、環(huán)保、電子、能源等領(lǐng)域。為了充分發(fā)揮活性炭的吸附性能，一般都是將活性炭制成活性炭纖維，通過增大比表面積來提高其吸附效率。目前制造活性炭纖維的方法很多，但所制成的活性炭纖維普遍不適用于紡織服裝領(lǐng)域，即可紡性和服飾性較差。將活性炭纖維和其它纖維混紡制成的無紡布，同樣存在服飾性差的缺陷。
US2003/0102594A1公開了一種活性合成纖維的制造方法，該方法將活性炭和含銀無機(jī)抗菌劑的混合粉末與原料樹脂混合熔融紡絲，雖在一定程度上解決了可紡性的問題，但仍存在明顯的缺陷，確切地講，由于該方法沒有應(yīng)用助紡劑(偶聯(lián)劑和分散劑)，致使其可紡性仍然較差，所紡纖維強(qiáng)度較低，易斷裂，而且其做為一種功能性纖維，穩(wěn)定性和持久性均不理想。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明擬解決活性炭與原料樹脂混合后的可紡性和活性炭在原料樹脂中均勻分布使其功能穩(wěn)固、持久的問題，提供了一種能夠有效吸附人體分泌的有害物質(zhì)且同時(shí)具有遠(yuǎn)紅外功能的活性炭遠(yuǎn)紅外功能纖維及其制造方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的該纖維由功能母粒和纖維級(jí)樹脂切片構(gòu)成，所述的功能母粒包含下列組分，均為重量百分比活性炭粉體 10～40％偶聯(lián)劑 5～10％分散劑 10～20％載體樹脂 30～75％所述活性炭粉體為竹活性炭粉末，粉體材料的粒徑要求達(dá)到亞微米級(jí)，最大粒徑為2微米。
所述偶聯(lián)劑為硅烷、鋁酸酯、鈦酸酯、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑中的任一種。
所述分散劑為PE高分子蠟、PP分子蠟、EVA中的任一種。
所述載體樹脂為聚酰胺、改性聚酰胺、PP樹脂中的任一種。
本發(fā)明的原理在于利用偶聯(lián)劑對(duì)活性炭粉體材料表面進(jìn)行處理，因偶聯(lián)劑分子結(jié)構(gòu)同時(shí)含有親無機(jī)基團(tuán)和親有機(jī)基團(tuán)兩類性質(zhì)不同的化學(xué)基團(tuán)，其兩類基團(tuán)分別通過化學(xué)反應(yīng)或物理化學(xué)作用，一端與粉體材料表面結(jié)合，另一端與高分子樹脂纏結(jié)或反應(yīng)，使粉體材料與高分子樹脂能夠穩(wěn)定、牢固地結(jié)合，以利于紡絲過程的進(jìn)行。同時(shí)，利用分散劑的作用，使處于聚結(jié)狀態(tài)的粉體材料顆粒易于被分散成單個(gè)粒子并能夠依靠偶聯(lián)劑的作用均勻穩(wěn)定地分布在載體樹脂中。
本發(fā)明的方法包括下列步驟(1)制備功能母粒將活性炭粉體材料進(jìn)行烘干，烘干溫度為110～120℃，烘干時(shí)間為8～12小時(shí)，使活性炭粉體材料中水分的含量在40～50ppm；按上述比例在烘干后的活性炭粉體中加入偶聯(lián)劑，攪拌，對(duì)活性炭粉體進(jìn)行活化，然后加入載體樹脂，攪拌，再加入分散劑，攪拌；最后經(jīng)雙螺桿熔融擠出，冷卻，切粒，制成功能母粒。
(2)紡絲將上述功能母粒進(jìn)行干燥，使其含水量小于30ppm，然后加入纖維級(jí)樹脂切片，通過計(jì)量裝置，控制功能母粒在纖維中的含量為2～10％，最后通過熔融擠壓紡絲，制成活性炭遠(yuǎn)紅外功能纖維。
本發(fā)明的有益之處在于①有效地解決了活性炭與原料樹脂混合后可紡性差的問題；②使活性炭在原料樹脂中能夠均勻分布，并與原料樹脂穩(wěn)固結(jié)合，使其功能更加持久；③該纖維能夠有效地吸附人體分泌的有害物質(zhì)，凈化皮膚，是一種適合于制作保健服裝、內(nèi)衣的“潔膚纖維”。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述。
實(shí)施例1制備功能母粒將活性炭粉體材料進(jìn)行烘干，烘干溫度為115～120℃，烘干時(shí)間為10小時(shí)，活性炭粉體材料中水分的含量約為50ppm；按重量百分比，取烘干后的活性炭粉體材料10％，加入偶聯(lián)劑5％，攪拌，然后加入載體樹脂PP75％，攪拌，再加入分散劑10％，經(jīng)雙螺桿熔融擠出，冷卻，切粒，制成功能母粒。
紡絲將上述功能母粒進(jìn)行干燥，其干燥后的含水量約30ppm，加入纖維級(jí)PP樹脂切片，通過計(jì)量裝置，控制功能母粒在纖維中的含量為2％，通過熔融擠壓紡絲，制成活性炭遠(yuǎn)紅外功能纖維。
實(shí)施例2
制備功能母粒將活性炭粉體材料進(jìn)行烘干，烘干溫度為110～120℃，烘干時(shí)間為12小時(shí)，活性炭粉體材料中水分的含量約為40ppm；按重量百分比，取烘干后的活性炭粉體材料40％，加入偶聯(lián)劑10％，攪拌，然后加入載體樹脂PP30％，攪拌，再加入分散劑20％，經(jīng)雙螺桿熔融擠出，冷卻，切粒，制成功能母粒。
紡絲將上述功能母粒進(jìn)行干燥，其干燥后的含水量約30ppm，加入纖維級(jí)PP樹脂切片，通過計(jì)量裝置，控制功能母粒在纖維中的含量為10％，通過熔融擠壓紡絲，制成活性炭遠(yuǎn)紅外功能纖維。
實(shí)施例3制備功能母粒將活性炭粉體材料進(jìn)行烘干，烘干溫度為110～120℃，烘干時(shí)間為12小時(shí)，活性炭粉體材料中水分的含量約為40ppm；按重量百分比，取烘干后的活性炭粉體材料20％，加入偶聯(lián)劑8％，攪拌，然后加入載體樹脂聚酰胺57％，攪拌，再加入分散劑15％，經(jīng)雙螺桿熔融擠出，冷卻，切粒，制成功能母粒。
紡絲將上述功能母粒進(jìn)行干燥，其干燥后的含水量約30ppm，加入纖維級(jí)聚酰胺樹脂切片，通過計(jì)量裝置，控制功能母粒在纖維中的含量為5％，通過熔融擠壓紡絲，制成活性炭遠(yuǎn)紅外功能纖維。
下表所示為三個(gè)實(shí)施例及純丙綸紡絲以及各項(xiàng)性能對(duì)比。

通過實(shí)施例1、實(shí)施例2和實(shí)施例3證實(shí)，所述功能母粒在纖維中的含量在2～10％時(shí)，有良好可紡性能，以及優(yōu)異的吸附潔膚性能和遠(yuǎn)紅外保健功能。
權(quán)利要求
1.一種活性炭遠(yuǎn)紅外功能纖維，其特征在于該纖維由功能母粒和纖維級(jí)樹脂切片構(gòu)成，所述的功能母粒包含下列組分，均為重量百分比活性炭粉體 10～40％偶聯(lián)劑 5～10％分散劑 10～20％載體樹脂30～75％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種活性炭遠(yuǎn)紅外功能纖維，其特征在于所述活性炭粉體為竹活性炭粉末，其粒徑≤2微米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種活性炭遠(yuǎn)紅外功能纖維，其特征在于所述偶聯(lián)劑為硅烷、鋁酸酯、鈦酸酯、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑中的任一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種活性炭遠(yuǎn)紅外功能纖維，其特征在于所述分散劑為PE高分子蠟、PP分子蠟、EVA中的任一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種活性炭遠(yuǎn)紅外功能纖維，其特征在于所述載體樹脂為聚酰胺、改性聚酰胺、PET、PP樹脂中的任一種。
6.一種活性炭遠(yuǎn)紅外功能纖維的制造方法，其特征在于該方法包括下列步驟(1)制備功能母粒將活性炭粉體材料進(jìn)行烘干，烘干溫度為110～120℃，烘干時(shí)間為8～12小時(shí)，使活性炭粉體材料中水分的含量在40～50ppm；按上述比例在烘干后的活性炭粉體中加入偶聯(lián)劑，攪拌，對(duì)活性炭粉體進(jìn)行活化，然后加入載體樹脂，攪拌，再加入分散劑，攪拌；最后經(jīng)雙螺桿熔融擠出，冷卻，切粒，制成功能母粒。(2)紡絲將上述功能母粒進(jìn)行干燥，使其含水量小于30ppm，然后加入纖維級(jí)樹脂切片，通過計(jì)量裝置，控制功能母粒在纖維中的含量為2～10％，最后通過熔融擠壓紡絲，制成活性炭遠(yuǎn)紅外功能纖維。
全文摘要
一種活性炭遠(yuǎn)紅外功能纖維及其制造方法，其纖維由功能母粒和纖維級(jí)樹脂切片構(gòu)成，所述的功能母粒包含下列組分，活性炭粉體10～40％，偶聯(lián)劑5～10％，分散劑10～20％，載體樹脂30～75％。其方法如下(1)制備功能母粒將活性炭粉體材料烘干，按上述比例在烘干后的活性炭粉體中依次加入偶聯(lián)劑、載體樹脂、分散劑，經(jīng)雙螺桿熔融擠出，冷卻，切粒，制成功能母粒。(2)紡絲將上述功能母粒進(jìn)行干燥，加入纖維級(jí)樹脂切片，通過計(jì)量裝置，控制功能母粒在纖維中的含量為2～10％，經(jīng)熔融擠壓紡絲，制成活性炭遠(yuǎn)紅外功能纖維。其有益之處在于解決了活性炭與原料樹脂混合后可紡性差的問題；使活性炭在原料樹脂中能夠均勻分布，并與原料樹脂穩(wěn)固結(jié)合，使其功能更加持久；纖維能夠有效地吸附人體分泌的有害物質(zhì)，凈化皮膚，是一種適合于制作保健服裝、內(nèi)衣的“潔膚纖維”。
文檔編號(hào)D01F1/10GK1657664SQ20041009406
公開日2005年8月24日 申請(qǐng)日期2004年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月28日
發(fā)明者劉淑珍, 劉興訪, 侯穎, 趙庚俠, 王永池 申請(qǐng)人:天津市賽遠(yuǎn)保健品有限公司