專利名稱：紅外多功能纖維及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種功能纖維，具體為紅外功能纖維及制造方法。本發(fā)明以下列理論為依據(jù)。
人體是一個能向周圍空間發(fā)射多種信息的生物輻射源。它包括熱場、電場、磁場以及紅外輻射場等，健康的人體其生物效應(yīng)場具有正常的分布，而處于病態(tài)的人體其生物效應(yīng)場則不正常。人體與人體，人體與自然界之間均存在著相互作用現(xiàn)象。人們可以利用這種相互作用，將熱場、磁場、電場或紅外輻射場作用于人體，通過生物分子同頻匹配吸收的生化作用，以及細(xì)胞、組織等綜合響應(yīng)效果，促進(jìn)病體的自然平衡，達(dá)到祛病健體的目的。
“熱”治療人體疾病，已有很悠久的歷史，熱被人體吸收后或在傳導(dǎo)時，可使細(xì)胞組織產(chǎn)生共振，使得人體的血液循環(huán)加快，新陳代謝改善，而起到治療作用。八十年代中期，光輻射治療法也引起了人們的重視，紅外輻射治療儀被試驗用于各種疾病的治療，紅外輻射不但用于治療人體的表淺疾病，如關(guān)節(jié)炎、風(fēng)濕病、扭挫傷等，而且還用于治療人體深部的疾患，如氣管炎、胃病、腹痛、婦科病和高血壓等，紅外輻射受到了格外的重視。同時磁場對于人體的特殊治療作用也得到了越來越深的認(rèn)識，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)證明，磁療具有調(diào)節(jié)神經(jīng)和胃腸功能、擴張毛細(xì)血管、改善血液循環(huán)、調(diào)整生物電平衡、激活體內(nèi)多種酶、促進(jìn)新陳代謝、降壓安神、消炎止痛的作用。隨著磁療技術(shù)和衛(wèi)生保健事業(yè)的發(fā)展，各種醫(yī)療儀器被研制出來，用于疾病的治療。
分別具有熱效應(yīng)、磁效應(yīng)和紅外輻射的功能纖維的制造方法已有報導(dǎo)，如公開特許公報平1-256759，平3-137214，平2-34659，昭63-92720，平1-162824等，但由于這些纖維只具有人體的熱效應(yīng)、磁效應(yīng)、電效應(yīng)和紅外輻射場中的一種，所以在用作保健纖維時效果并不十分理想。
本發(fā)明的目的在于發(fā)明出一種同時具有熱效應(yīng)、磁效應(yīng)和紅外輻射的紅外多功能纖維及制造方法。該纖維既可作為普通纖維用于加工各種服裝，更重要的是可作為病人和老年人的醫(yī)療保健服裝。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的在成纖聚合物中加入具有熱場、磁場和紅外輻射場的物質(zhì)中的至少二種，混合均勻后紡成具有熱、磁和光發(fā)射作用的纖維，該纖維在作為服用纖維時，可與人體的熱場、磁場和紅外輻射場產(chǎn)生“最佳匹配吸收”的生化作用，以及細(xì)胞、組織等綜合響應(yīng)效果，促進(jìn)病體的自然平衡，達(dá)到祛病健體的目的。
本發(fā)明中的成纖聚合物可以是任何具有足夠高的分子量的線性熱塑性聚合物，但是為了保證其具有最佳的醫(yī)療保健效果，所用聚合物最好是選用對添加物質(zhì)發(fā)出的紅外輻射吸收較小的聚乙烯，其次是聚丙烯，聚己內(nèi)酰胺、聚己二酸己二胺和聚己二酸癸二胺等，聚對苯二甲酸乙二酯也可用作本發(fā)明的成纖聚合物。
本發(fā)明中的添加物質(zhì)是指自然界中以固體狀態(tài)存在的某些具有特殊熱效應(yīng)、磁場效應(yīng)和紅外輻射的物質(zhì)中的至少二種，更進(jìn)一步地說，具有這種熱、磁和紅外輻射的物質(zhì)可以有多種，大致可分為三類物質(zhì)一類是常溫下近紅外線發(fā)射率較高的物質(zhì)，如碳化鋯、硅化鋯、三氧化二銻和硫化鎘等物質(zhì)中的至少一種，這些物質(zhì)在絕對零度以上既可高效發(fā)射出近紅外線，又可以吸收周圍環(huán)境發(fā)射出的近紅外線而使自身的溫度升高，同時還可以反射人體的輻射熱量，起到保溫作用；一類是具有磁性的物質(zhì)，它可以是任何能賦予磁性的物質(zhì)，最好選用鐵、鈷、鎳等稀土元素的化合物，如四氧化三鐵、鋇鐵氧體和銣鐵硼等；另一類是在常溫下遠(yuǎn)紅外線發(fā)射率在65％以上的物質(zhì)，如氧化鋁、莫來石、堇青石、氧化鋯、氧化鈦、氧化鎂、氧化硅、氧化鉻、氧化鎳和氧化錳等常溫下遠(yuǎn)紅外發(fā)射率較高的物質(zhì)。常溫下本發(fā)明中氧化鋁、莫來石、堇青石、氧化鋯、氧化鈦、氧化鎂、氧化硅、氧化鉻、氧化鎳和氧化錳等物質(zhì)發(fā)射出的5～25μm遠(yuǎn)紅外線與人體的紅外輻射波長相似，可被人體最佳吸收，借助于傳導(dǎo)和血液循環(huán)的方式達(dá)到人體深部組織。而常溫下的碳化鋯、硅化鋯、三氧化二銻和硫化鎘等物質(zhì)發(fā)射出的近紅外線是直接透過皮下組織，到達(dá)血管、淋巴管和神經(jīng)末梢及其它組織。紅外輻射可使血管擴張，血流加速，局部血液循環(huán)得到改善，組織溫度升高。
本發(fā)明中的纖維，其特征在于含有上述三類添加物質(zhì)中的至少二種，添加物質(zhì)的含量占纖維重量的1～70％之間，最好是2～60％之間，添加物質(zhì)的含量低于1％，則纖維不具有本發(fā)明目的的性能，而含量大于70％，則會造成纖維可紡性的下降，使纖維性能劣化。
本發(fā)明的纖維中添加物質(zhì)的平均顆粒直徑應(yīng)在0.01～5μm之間，最好的是在0.05～2μm之間。添加物質(zhì)的平均顆粒直徑大于5μm則紡絲困難，而平均顆粒直徑小于0.01μm，則易造成成纖聚合物與添加物質(zhì)間的分散不勻，形成團粒，也會引起紡絲困難。
本發(fā)明中成纖聚合物與添加物質(zhì)粉末間的混合可以有多種方式，既可以采用螺桿熔融混煉法，也可以采用在可聚合單體中加入添加物質(zhì)粉末后聚合的方法，來實現(xiàn)這一混合過程，本發(fā)明中沒有特別的限制。
本發(fā)明的纖維的特征還在于如果纖維中含有磁性物質(zhì)，還需要在強磁場中處理所得到的纖維，以使纖維中的磁性物質(zhì)得到磁化，形成明顯的磁極，磁場的強度視需要而定。
本發(fā)明的紅外多功能纖維既可以采用常規(guī)的方法，也可以采用非常規(guī)的方法在與普通化學(xué)纖維成形條件相似的工藝條件下紡絲。
本發(fā)明的纖維不但具有常規(guī)纖維的保溫作用，可作為服用纖維加工成各種服裝或制品，還具有比常規(guī)纖維更好的吸收外界能量并向人體輻射的能力，因而具有比常規(guī)纖維更好的保溫能力。本發(fā)明的纖維具有比常規(guī)纖維更高的遠(yuǎn)紅外線輻射能力，紅外線(包括近紅外和遠(yuǎn)紅外線，下同)發(fā)射率在65％以上。另外，本發(fā)明纖維所具有的磁化作用，也使它具有更好的保健作用。
下面以實施例更具體地描述本發(fā)明，本發(fā)明的范圍不受實施例的限制。
實施例1平均粒徑為1微米的四氧化三鐵粉末40份、平均粒徑為2微米的三氧化二鋁粉末15份和平均粒徑1.5微米的三氧化二銻5份混合后，在密閉高速混合器中，先攪拌20分鐘；再然后加入熔融指數(shù)18的聚丙烯40份，再次高速攪拌，在φ30雙螺桿混煉擠出機上200℃溫度下熔融混煉一次制成切粒，切粒經(jīng)真空干燥后用于紡絲。
上述干燥切粒熔融紡成卷繞絲，集束后經(jīng)常規(guī)牽伸、卷曲和干燥處理后切斷為短纖維。該纖維可用近似常規(guī)的加工條件，經(jīng)紡紗后加工成針織布、機織布或直接加工成非織造布等?？椢锝?jīng)磁化后，加工成的服裝具有醫(yī)療保健作用。
實施例2在實施例1制成的干燥切粒10份中，加入熔融指數(shù)為18的聚丙烯30份，混合均勻后熔融紡成丙綸長絲。該纖維經(jīng)磁化后加工成的織物具有保溫和保健作用。
實施例3平均粒徑為3微米的銣鐵硼粉末10份和平均粒徑為1微米的二氧化鈦與碳化鋯的混合物(重量比為1∶1)10份，在密閉高速混合器中，以高速攪拌混合均勻。然后在此混合物粉末加入乙二醇50份，低速攪拌后制成混合液。
在縮聚反應(yīng)釜中加入對苯二甲酸二甲酯和乙二醇及全部上述混合液在與常規(guī)聚對苯二甲酸乙二醇酯相似的酯交換和縮聚反應(yīng)條件下制成銣鐵硼和二氧化鈦與氧化鎂混合物含量均為5％的聚對苯二甲酸乙二醇酯切粒。真空干燥至含水率低于0.05％后，在常規(guī)的滌綸長絲加工工藝下紡成低彈長絲。
該纖維經(jīng)針織加工后可制成各種服裝。經(jīng)磁化后，該類服裝具有醫(yī)療保健作用。
實施例4在己內(nèi)酰胺水溶液中加入由20份平均粒徑為1.5微米的鋇鐵氧體粉末和平均粒徑為3微米的氧化鎂8份及平均粒徑為2微米的硅化鋯粉末7份制成混合物，在反應(yīng)釜中230～260℃下攪拌聚合制成切粒，干燥后用于紡絲。
在常規(guī)的錦綸紡絲工藝下制成錦綸低彈絲。該纖維經(jīng)針織或機織加工后可制成各種服裝?？椢锝?jīng)磁化后，加工成的服裝具有醫(yī)療保健作用。
實施例5在平均粒徑為1微米的二氧化鈦粉末16份中加入平均粒徑為1.8微米的三氧化二銻10份，放入密閉高速混合器中，以1400轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0分鐘；然后加入熔融指數(shù)為20的聚乙烯粉末74份，再次高速攪拌，在φ30雙螺桿混煉機上180℃溫度下熔融混煉一次制成切粒，切粒經(jīng)真空干燥后，在熔噴無紡布加工設(shè)備上在200℃下熔融后，從狹縫中高壓噴出，并以靜電網(wǎng)收集，制成單纖纖度為在0.1～1.0dTex的無紡布。該無紡布在用做衛(wèi)生保健面膜時具有特別優(yōu)良的效果。
權(quán)利要求
1.一種由成纖聚合物添加功能性添加物質(zhì)的粉末后經(jīng)近似常規(guī)工藝紡絲后制成的功能纖維，其特征在于功能性添加成份是由下述物質(zhì)中的至少二種組成(1)常溫下近紅外發(fā)射率高的物質(zhì)，如碳化鋯、硅化鋯和三氧化二銻、硫化鎘等中的一種或多種；(2)磁性物質(zhì)，如鐵、鈷、鎳及稀土元素的化合物，如四氧化三鐵、鋇鐵氧體和釹鐵硼等中的一或多種；(3)常溫下遠(yuǎn)紅外發(fā)射率較高的物質(zhì)，如氧化鋁、莫來石、堇青石、氧化鋯、氧化鈦、氧化鎂、氧化硅、氧化鉻、氧化鎳和氧化錳等中的一種或多種。并且功能性添加物質(zhì)的重量占纖維重量的1～60％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功能纖維，其特征在于功能性性添加物質(zhì)粉末的平均顆粒直徑在0.05～2μm之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維，其特征還在于紡絲后得到的成品纖維中如含有磁性物質(zhì)還需經(jīng)磁化處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種功能纖維。其特征是在成纖聚合物中添加某些具有特殊熱效應(yīng)、磁效應(yīng)和紅外輻射等的功能性物質(zhì)中的至少二種，其平均顆粒直徑為0.05～2μm，含量占纖維重量的1～60％，采用與常規(guī)紡絲相同或相似的方法和條件制成。該纖維加工成的織物具有良好的保健作用。
文檔編號D01F6/44GK1123849SQ94118758
公開日1996年6月5日 申請日期1994年12月3日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月3日
發(fā)明者段謹(jǐn)源, 張興祥, 齊魯, 印瑞斌, 王學(xué)晨, 李和玉 申請人:天津紡織工學(xué)院