磁性海藻纖維的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及纖維制備技術領域，具體涉及一種磁性海藻纖維的制備方法。
【背景技術】
[0002]磁性纖維是一種對人體具有一定保健作用的功能纖維。人體具有生物磁場，每一個細胞都是一個微磁單元，因此外界磁場的變化會通過神經(jīng)、體液等系統(tǒng)影響人體的生理機能?；谶@種原理，將具有磁性的紡織纖維織造成保健織物一一如塑身保健內(nèi)衣等，來調(diào)整人體的機能，可以起到抗病保健的效果。
[0003]磁性紡織纖維的制備一般采用共混紡絲法，即將納米尺度的磁性粒子(一般粒徑小于Ιμπι)直接加入到成纖聚合物的熔體或紡絲液中；或?qū)⒋欧巯扰c聚合物混合造粒，再加入到聚合物熔體或紡絲液中，再經(jīng)熔融紡絲或溶液紡絲制得磁性纖維。目前大多數(shù)磁性纖維都用這種方法來制備，制備的磁性纖維磁性顆粒均勻植入在纖維內(nèi)部，不易脫落，耐洗滌、耐摩擦，屬于永久型磁療產(chǎn)品。
[0004]需要注意的是，磁性纖維用在保健產(chǎn)品中一般是制成直接接觸皮膚的貼身衣服使用，如內(nèi)衣、內(nèi)褲、護膝、護肘等，但是現(xiàn)有的磁性纖維大多是用合成纖維作為基質(zhì)材料，做成貼身衣服會存在舒適性的問題。再生纖維是以天然聚合物為原料，其化學結構也與天然聚合物基本相同，其吸濕和透氣性好，穿著舒適程度要顯著高于合成纖維，適合做成貼身衣物。CN101288842B公開了一種磁性免疫吸附纖維及其制備方法，其將磁性溶膠涂覆到陶瓷纖維和有機纖維表面得到磁性纖維，但是磁性微粒在纖維表面容易發(fā)生脫落。
[0005]目前現(xiàn)有技術中，以再生纖維作為基質(zhì)材料制備磁性纖維的研究較為少見。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對上述現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提出了一種磁性海藻纖維的制備方法，該方法制備得到的纖維具有良好的磁性、吸濕性、透氣性和抗電磁輻射性，適于保健服裝、織物，特別是保健內(nèi)衣等方面的使用。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案為:
[0008]—種磁性海藻纖維的制備方法，依次包括以下步驟:
[0009]a制備表面穩(wěn)定劑為親水性負電官能團的磁性納米粒子水分散液；
[0010]b配置質(zhì)量分數(shù)為3?10%的海藻酸鈉溶液；
[0011 ] c將步驟a所得磁性納米粒子水分散液加入到步驟b所得海藻酸鈉溶液中，充分攪拌得磁性納米粒子-海藻酸鈉紡絲液；
[0012]d將步驟c所得磁性納米粒子-海藻酸鈉紡絲液經(jīng)過氯化鈣凝固浴后，得到初生纖維；
[0013]e將所述初生纖維經(jīng)過牽伸、水洗、干燥后，得磁性海藻纖維。
[0014]在上述技術方案中，在原料的選取上，海藻酸鹽纖維(簡稱海藻纖維)是一種新型的再生纖維，具有優(yōu)良的吸濕透氣性及生物相容性，與其它種類的天然纖維(如棉纖維等)和再生纖維(如粘膠纖維、再生纖維素纖維等)相比，海藻纖維具有天然自阻燃性、抗靜電性和抗電磁福射的特性;磁性納米粒子在海藻纖維中能均勾分布，不會產(chǎn)生聚集等現(xiàn)象，因此，制備得到的磁性海藻纖維在保證良好的磁性的同時，拉伸強度不受影響；以海藻纖維為基質(zhì)制得的磁性纖維必兼具舒適性和多重功能性的特點，更適合保健織物的制備。
[0015]作為本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，磁性納米粒子水分散液的制備步驟為:將一定量的磁性納米粒子粉末，加入到I?50mL去離子水中，通過超聲分散得到。
[0016]作為本發(fā)明的另一個優(yōu)選方案，步驟a中，所述的磁性納米粒子為鐵磁性或超順磁性。
[0017]優(yōu)選的，所述磁性納米粒子為氧化亞鐵、氧化鐵、四氧化三鐵中的一種或任意兩種的混合物，所述親水性負電官能團的端基為羧基、磺酸基團或硫酸根基團。
[0018]優(yōu)選的，步驟c中，所述磁性納米粒子水分散液中磁性納米粒子的加入量為海藻酸鈉質(zhì)量的0.3?5%。
[0019]上述技術方案中，磁性納米粒子與海藻酸鈉間呈靜電斥力，此配比的磁性納米粒子與海藻酸鈉溶液混合防止了兩種材料的聚集，使磁性納米粒子可以均勻、穩(wěn)定分散在紡絲液中。
[0020]優(yōu)選的，步驟d凝固浴中，控制溫度為18?50°C。
[0021 ] 優(yōu)選的，步驟e中初生纖維的牽伸比為120?300%。
[0022]本發(fā)明制備方法原理如下:
[0023]表面為負電基團的磁性納米粒子與表面同樣為負電荷的海藻酸鈉混合制備紡絲液，利用靜電斥力使磁性納米粒子均勻分散在紡絲液中，接著通過控制紡絲工藝，使磁性納米粒子和海藻酸鈉通過凝固浴后同時發(fā)生固化形成復合纖維，原來在紡絲液中均勻分散的磁性納米粒子被固定在海藻酸鈣基質(zhì)中，實現(xiàn)了磁性納米粒子在纖維中的均勻分散，從而制備出磁性海藻纖維。
[0024]本發(fā)明磁性海藻纖維中，磁性粒子分布在海藻纖維的內(nèi)部，且磁性粒子分布均勻，故磁性纖維既具有良好的穩(wěn)定性和磁性能，通過控制磁性粒子的添加量可以調(diào)節(jié)海藻纖維的磁化強度;通過控制磁性粒子的表面穩(wěn)定劑的類型，使磁性粒子在纖維中分布均勻、避免了磁性團聚，且磁性粒子與海藻纖維的相互作用力強、磁性粒子不易溶出，故磁性纖維磁化強度均一、可調(diào)、穩(wěn)定性好;整個制備過程都在水相中進行，綠色環(huán)保。
[0025]除此之外，海藻纖維的原料是海帶、褐藻等天然海洋植物的提取物，有利于解決“糧棉爭地”的問題，更有利于帶動藍色經(jīng)濟的發(fā)展。
[0026]本發(fā)明先在水相中制備好磁性納米粒子，再用其來制備磁性纖維，而非在纖維成形的同時生成磁性粒子，這樣更有利于對纖維磁性的改進和調(diào)控，同時纖維本身的性質(zhì)也更容易調(diào)節(jié);通過控制所加入的磁性納米粒子的類型，可以根據(jù)需要制得具有永磁性或者超順磁性的海藻纖維;本發(fā)明的復合磁性纖維保持了海藻纖維本身的強度。
【附圖說明】
[0027]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步說明:
[0028]圖1為純海藻纖維的單絲拉伸曲線圖；
[0029]圖2為本發(fā)明制備得到的磁性海藻纖維的單絲拉伸曲線圖。
【具體實施方式】
[0030]下面結合具體實施例對本發(fā)明做詳細說明。
[0031]實施例1:
[0032]本發(fā)明磁性海藻纖維的制備方法，具體包括以下步驟:
[0033]第一步、制備表面為磺酸基的超順磁性四氧化三鐵納米粒子，磁分離、水洗，真空干燥得到黑色粉末，取0.1g加入ImL去離子水超聲分散得到四氧化三鐵納米粒子分散液；
[0034]第二步、取26.316g海藻酸鈉粉末，用500mL去離子水溶解，加入四氧化三鐵納米粒子分散液，攪拌混合均勻，溶液中納米粒子表面的磺酸基與海藻酸鈉的羧酸基之間表現(xiàn)為靜電斥力，進一步過濾、真空脫泡后得到紡絲液；
[0035]第三步、紡絲液通過濕法紡絲機經(jīng)過噴絲頭進入室溫、質(zhì)量分數(shù)為5%的氯化鈣水溶液中凝固，得到初生纖維；
[0036]第四步、初生纖維經(jīng)過牽伸、水洗后干燥，上油處理，得到磁性海藻纖維。
[0037]本實施例制備得到的磁性海藻纖維的單絲拉伸曲線圖見圖2所示，斷裂強度為1.27cN/dtex，斷裂伸長率為5.53 %。
[0038]為了進一步驗證本發(fā)明制備得到的磁性海藻纖維的性能，發(fā)明人進一步測試了純海藻纖維斷裂強度與斷裂伸長率，測試結果如圖1所示，純海藻纖維的單絲拉伸曲線圖中，斷裂強度為1.18cN/dtex，斷裂伸長率為6.87 %。
[0039]實施例2:
[0040]本發(fā)明磁性海藻纖維的制備方法，具體包括以下步驟:
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