[發明專利]高白度消臭白炭粉及其制造方法和應用

有效

• 申請號: 200710097378.8
• 申請日: 2007-05-11
• 公開（公告）號: CN101301483A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發明（設計）人: 宋家嚴
• 申請（專利權）人: 華楙生化科技股份有限公司
• 主分類號: A61L9/014
• 分類號: A61L9/014;A61L101/56
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 孫皓晨;費碧華

技術領域

本發明涉及一種白炭粉的制造方法，特別是指一種消臭白炭粉體的制造方法。

背景技術

傳統含炭纖維制作主要以炭塊研磨成粉體后，添加在抽絲過程中或以黏結劑披覆纖維表面方式制作；為了維持纖維遠紅外線、消臭等功能特性，添加率需達一定的比例；但無論添加率的多寡，添加炭對纖維均會造成成品纖維白度降低，即黑灰色，而后加工染色也會影響原本的功能，使得含碳纖維應用面大幅縮減；

再如，一般將所述的碳粉直接加入纖維原料中抽成纖維絲，所述的炭粉與纖維的結合，如專利CN1690300、CN2663487、JP2005068565、JP11323747等；

為增加功能特性，將所述的炭粉混合不同功能的材料來提高整體產品的功能特性，如專利CN1690130、CN1689408、CN1618888、JP10043584等；

為解決含碳纖維的白度問題，過去有許多解決方案，加入有機鹽類如專利00005158、CN01817919.3使白度提高，以漂白劑處理如專利00300930、CN200410092441.5，加入含TiO2消光劑遮蔽原本的纖維顏色如00422862等；

但由于各類炭粉的白度均極低(約1～5)，因此無論如何在纖維上處理均無法將白度提高至如一般或功能性纖維的白度(70～95)；然有人將煤燒二氧化硅俗稱為白炭黑，則與本發明的白炭屬不同材料；

但是，目前含碳纖維作法是利用微細化后炭粉，延用既有的纖維工藝，將所述的炭粉以添加物的方式來制作；由于所述的炭粉體白度低，所述的炭粉體與纖維原料混合時如混合不均，容易產生色差的結果，其雖然可經由分散劑的添加、染色來改善，但為維持炭材料原本的特性如遠紅外線、吸臭等，導致添加在纖維中的竹炭粉含量無法降低，因此處理后能提高白度的空間相當有限；

所以，如何將上述等缺失加以摒除，并提供一種消臭白炭粉的制造方法的同時，進而因白度提高而大幅提升白炭粉體所制作而成的白碳纖維與紗線的色彩變化性，同時具有原本含碳纖維所提供的功能特性，即為本案實用新型設計人所欲?解決的技術困難點的所在。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于：提供一種高白度消臭白炭粉及其制造方法和應用，利用所述的白炭粉添加在纖維原料熔融抽絲過程中，制作成所述的白炭纖維，可大幅提高傳統碳纖維的白度，同時表面碳層可保留傳統含碳纖維的功能性如遠紅外線、消臭等；而高孔隙介孔材料特性可使白炭纖維在染色程序后仍保有大部分的功能效果；白炭纖維與紗線的色彩變化性因白度提高而大幅提升，在織物色彩應用性上更勝傳統含碳纖維。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案包括：

一種消臭白炭粉與其纖維的制造方法，將白度高的高孔隙介孔材料粉體作為介孔母材，再將所述的介孔母材與纖維素溶液均勻攪拌混和，所述的介孔母材的原始白度為50～95，而所述的介孔母材的粉體粒徑為50nm～2000nm，所述的介孔母材的表面孔隙為10nm～1000nm，其中所述的高孔隙介孔材料粉體可為硅藻土、海泡石、沸石、高嶺土、大理石、方解石、滑石、玉等天然材料，或是以硅、鋁、鎂、鈉、鈣等氧化物、磷化物、氮化物、硅酸鹽類等經由表面處理后所制成的人工高孔隙材料等，經由清洗、研磨、過濾、干燥等程序得到；

所述的纖維素溶液以纖維素溶解在水溶液中，比例為0.1～1wt％，所述的纖維素為水溶性高分子溶液，所述的高分子為甲基纖維素、天然植物纖維素(例如：竹漿、椰漿)、天然纖維萃取物、或是油溶性的人造纖維素或是碳鏈數n滿足1<n<3000的合成高分子聚合物，加熱攪拌使所述的纖維素完全溶解形成所述的纖維素溶液，所述的纖維素溶液為透明水溶液；

所述的介孔母材與纖維素溶液均勻攪拌混和后，將所述的母材溶液取出烘干或以低溫干燥后，所述的介孔母材表面披覆一層高分子薄膜(即纖維素溶液的薄膜)，所述的高分子薄膜厚約50nm～500nm，所述的高分子薄膜填入大部分介孔母材的孔隙內而非遮蔽覆蓋，由于厚度極薄，因此可維持所述的介孔母材的孔隙度與介孔母材的原始白度；

再者，將披覆高分子薄膜的高孔隙介孔材料放置在保護氣氛的高溫爐中，所述的氣氛為氮氣或氬氣，以300～1200℃進行高溫碳化，碳化時間10min～6hr；經由高溫碳化后使表面高分子薄膜層裂解碳化而形成高分子薄膜碳化層，所述的高分子薄膜碳化層依高分子選擇不同，可為竹炭或椰炭膜等；