專(zhuān)利名稱(chēng)：遠(yuǎn)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(yuǎn)紅外陶瓷纖維的制作及制品。
具有遠(yuǎn)紅外輻射效應(yīng)的纖維在國(guó)外專(zhuān)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(yuǎn)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(yuǎn)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(zhuān)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(yuǎn)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(duì)紡織機(jī)械的磨損較大，也不適合于制作超細(xì)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(zhǎng)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(shì)必影響纖維細(xì)旦化，而且多層包覆方式對(duì)纖維的伸長(zhǎng)、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(shí)能滿(mǎn)足服用要求的遠(yuǎn)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(yuǎn)紅外陶瓷粉末作原料進(jìn)行化學(xué)纖維的紡織，遠(yuǎn)紅外陶瓷材料和相增強(qiáng)劑為平均粒度小于0.5μm的超細(xì)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(xì)粉末為50-80wt%ZrO2、5-20wt%F2O3;10-30wt%MnO2與相增強(qiáng)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(shí)加入色母粒紡出色絲。并通過(guò)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(yuǎn)紅外陶瓷粉的配方本發(fā)明采用遠(yuǎn)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(qiáng)劑。其平均料徑均為＜0.5μm，它在20～50℃能放射出2-25μm的遠(yuǎn)紅外線，輻射系數(shù)0.85～0.92。
2.遠(yuǎn)紅外母粒的制作將遠(yuǎn)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(shí)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(zhǎng)率等各項(xiàng)指標(biāo)均滿(mǎn)足要求的遠(yuǎn)紅外特性纖維。
本發(fā)明可以通過(guò)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(xì)的陶瓷粉比表面大，在異型絲的紡絲過(guò)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(yùn)動(dòng)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(xì)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(yuǎn)紅外輻射的比表面增大，輻射效果好。共混紡絲的遠(yuǎn)紅外纖維其遠(yuǎn)紅外輻射特性不受洗滌影響，輻射效果持久。同時(shí)，紡織的纖維其強(qiáng)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(biāo)。
實(shí)施例陶瓷粉60wt%ZrO2，18%Fe2O3;12wt%MnO2和加入20wt%相增強(qiáng)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(jī)上紡成不同規(guī)格的纖維。纖維經(jīng)過(guò)加彈等后處理，紡成衣服，襪子等。纖維的強(qiáng)度為5.2克/旦，斷裂伸長(zhǎng)為38.6%，沸水收縮為3.1%，是性能優(yōu)異的纖維。織成物具有良好的保健功能。如用它制成的文胸。具有促進(jìn)血液循環(huán)，起到消炎活血的作用。
權(quán)利要求
1.一種遠(yuǎn)紅外陶瓷化學(xué)纖維的制備方法，采用遠(yuǎn)紅外陶瓷粉末作原料進(jìn)行化學(xué)纖維的紡織，其特征在于(1)遠(yuǎn)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(qiáng)劑的超細(xì)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(jìn)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(shuō)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(xì)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(shuō)的融熔紡絲也可為陶瓷母粒與聚合物切片融熔同時(shí)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(shuō)的紡絲是通過(guò)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(yuǎn)紅外陶瓷粉末作原料進(jìn)行化學(xué)纖維的紡織。將ZrO
文檔編號(hào)D01F1/00GK1095118SQ9310471
公開(kāi)日1994年11月16日 申請(qǐng)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(qiáng) 申請(qǐng)人:清華大學(xué), 北京華普精細(xì)陶瓷公司