專利名稱:遠紅外陶瓷化學(xué)纖維的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬紡織領(lǐng)域,尤其涉及的是遠紅外陶瓷纖維的制作及制品。
具有遠紅外輻射效應(yīng)的纖維在國外專利上已多次提出,日本昭63-105107提出以15~20wt%的粒土、硅石等天然陶瓷原料和化學(xué)纖維原料溶解,然后按常規(guī)紡絲方法制作化學(xué)纖維。日本平1-162824中介紹的遠紅外化學(xué)纖維采用粒土中加入氧化鋯、氧化硅等產(chǎn)生全輻射率(500℃)0.4以上,粒度5μm的遠紅外陶瓷與某些分散媒介混合后,作為輔助添加物與化纖原料溶融紡織。從以上專利中看它們所采用的陶瓷粉末只是一些混合成份的天然陶瓷原料,其遠紅外頻譜是陶瓷原料本身所固有的,不能和人體生物頻譜緊密吻合。再則,天然陶瓷原料的顆粒度太大,在纖維中粉末分布不均。大顆粒陶瓷粉末對紡織機械的磨損較大,也不適合于制作超細纖度的化學(xué)纖維。在日本昭63-126971中采用鋁、鎂、鋯系列的陶瓷粉,所得纖維為一種芯鞘結(jié)構(gòu)的化纖產(chǎn)品,其中的陶瓷粉末在30℃環(huán)境溫度的輻射率為0.65,波長4.5~30μm,此種芯部含有陶瓷粉,或纖維表面含有陶瓷粉,它的多層結(jié)構(gòu)勢必影響纖維細旦化,而且多層包覆方式對纖維的伸長、回彈、柔性等都有很大影響。
本發(fā)明的目的在于提供一種具有多種性能,同時能滿足服用要求的遠紅外陶瓷化學(xué)纖維材料的制備及相應(yīng)的制品。
本發(fā)明的主要技術(shù)特征是采用遠紅外陶瓷粉末作原料進行化學(xué)纖維的紡織,遠紅外陶瓷材料和相增強劑為平均粒度小于0.5μm的超細粉末,其輻射率為0.85-0.92,將粉末用干法或濕法制成化纖紡絲用陶瓷粒,將料與聚丙烯、聚氨脂、聚酰胺、聚脂等高分子聚合物切片融熔紡絲,陶瓷超細粉末為50-80wt%ZrO2、5-20wt%F2O3;10-30wt%MnO2與相增強劑為5-15wt%為原料。
采用的紡絲工藝也可為陶瓷母粒與聚合物切片融熔同時加入色母粒紡出色絲。并通過改變噴絲板組件紡制出不同形態(tài)的異型絲如三角、三葉、中空等,紡出的絲或紗織成織物。
本發(fā)明技術(shù)方案如下1.遠紅外陶瓷粉的配方本發(fā)明采用遠紅外陶瓷粉末的成份為ZrO2、Fe2O3、MnO2和相增劑,其中ZrO2為50~80wt%,F(xiàn)e2O3為5-20wt%;MnO2為10-30wt%和相增強劑。其平均料徑均為<0.5μm,它在20~50℃能放射出2-25μm的遠紅外線,輻射系數(shù)0.85~0.92。
2.遠紅外母粒的制作將遠紅外陶瓷粉末與聚丙烯;聚氨脂;聚酰胺、聚酯等聚合物共混。制成切片或母粒,其中陶瓷粉含量為30~70wt%。
3.紡絲工藝將陶瓷母粒(或切片)與高分子聚合物切片共混,或同時加入色母粒共混。母粒占10~70wt%。在高溫下融熔,噴絲,拉伸,卷繞,得初生纖維。經(jīng)處理后,得到溫度、模量、伸長率等各項指標均滿足要求的遠紅外特性纖維。
本發(fā)明可以通過改變噴絲板組件生產(chǎn)出中空、三角、三葉等異型絲。由于超細的陶瓷粉比表面大,在異型絲的紡絲過程中可適度增加紡絲速度。
4.織物的制作將牽伸后的原絲或經(jīng)處理后的紗絨按不同的規(guī)格,不同服用要求組造出各種不同用途的衣物。
如胸衣、腹帶、運動衣褲、襪子、床單,各種衣服、褲子,裝飾織物等和各種衛(wèi)生保健用衣物。
采用本發(fā)明的積極效果由于用小于0.5μm的超細陶瓷粉末和母粒制作的方法,提高了陶瓷粉在纖維中的含量和均勻度。使纖維中的遠紅外輻射的比表面增大,輻射效果好。共混紡絲的遠紅外纖維其遠紅外輻射特性不受洗滌影響,輻射效果持久。同時,紡織的纖維其強度,伸縮性,柔軟性等都很好,大大提高了纖維本身的性能指標。
實施例陶瓷粉60wt%ZrO2,18%Fe2O3;12wt%MnO2和加入20wt%相增強劑,其平均粒度<0.5μm;它們與30wt%聚丙烯共混制成母粒。再將母粒與聚丙烯按100∶70混合共熔于織紡機上紡成不同規(guī)格的纖維。纖維經(jīng)過加彈等后處理,紡成衣服,襪子等。纖維的強度為5.2克/旦,斷裂伸長為38.6%,沸水收縮為3.1%,是性能優(yōu)異的纖維??棾晌锞哂辛己玫谋=」δ堋H缬盟瞥傻奈男?。具有促進血液循環(huán),起到消炎活血的作用。
權(quán)利要求
1.一種遠紅外陶瓷化學(xué)纖維的制備方法,采用遠紅外陶瓷粉末作原料進行化學(xué)纖維的紡織,其特征在于(1)遠紅外陶瓷粉末的成份為50-80wt%ZrO2,5-20wt%Fe2O3、10~30wt%MnO2和5-15wt%相增強劑的超細粉末,其平均粒度小于0.5μm;(2)將上述(1)的粉末用干法或濕法制成化纖紡絲用陶瓷母粒,母粒中陶瓷粉含量30~70wt%;(3)將母粒與高分子聚合物切片融熔紡絲;(4)將紡絲進行加彈、空氣變型包纏處理制成紗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于所說的高分子聚合物分別為聚丙烯、聚氨脂、聚酰胺、聚脂,聚合物與陶瓷母粒熔融,其中超細陶瓷粉末占5~50wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法其特征在于所說的融熔紡絲也可為陶瓷母粒與聚合物切片融熔同時加入色母粒紡出色絲。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所說的紡絲是通過改變噴絲板組件紡織出不同形態(tài)的異型絲。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-所述的方法,其特征在于將紡出的絲織成織物。
全文摘要
本發(fā)明屬于紡織領(lǐng)域,采用遠紅外陶瓷粉末作原料進行化學(xué)纖維的紡織。將ZrO
文檔編號D01F1/00GK1095118SQ9310471
公開日1994年11月16日 申請日期1993年5月7日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月7日
發(fā)明者田杰謨, 王秀強 申請人:清華大學(xué), 北京華普精細陶瓷公司