[發明專利]采用聚乳酸基生產納米竹炭纖維的工藝方法

有效

• 申請號: 201010151762.3
• 申請日: 2010-04-20
• 公開（公告）號: CN101857981A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 程賢生;談杰;李濤
• 申請（專利權）人: 安徽省和勝新材料科技有限公司
• 主分類號: D01F6/92
• 分類號: D01F6/92;D01D5/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及工業化生產納米竹炭纖維的工藝方法，具體是采用聚乳酸基生產納米竹炭纖維的工藝方法。

背景技術

在現代社會中，研究和生產有益于人類生態和健康的功能性紡織品已經成為一種潮流。竹炭是一種新型功能材料，具有卓越性能的環保材料，具有“黑鉆石”的美譽，在國際上被譽為“21世紀的環保新衛士”，是竹材資源有效利用的一個全新發展方向。竹炭纖維，是選用納米級竹炭粉末(竹炭微粉)，將其通過特殊工藝加入切片或紡絲液中再經近似常規紡絲工藝紡出的纖維新品種。

竹炭纖維及其制成的織物具有吸附除臭、抑菌防霉、發射遠紅外、負離子等功能和作用。據測定，竹炭纖維內部有微孔、中孔和大孔，且比表面積大。1cm³竹炭的比表面積可達350m²，使竹炭紡織品能吸附多種有害氣體，消除體臭和空氣中的異味。竹炭纖維能夠持續釋放負離子，經檢測，在測試距離1cm時，釋放負離子2000個/cm³，測試距離2cm時，釋放負離子1600個/cm³。竹炭纖維能吸收和再放射4-14μm的遠紅外線，而此段波長的遠紅外線與生物之生長有極密切的關系，故又稱為“生育光線”或“成長光線”。遠紅外線容易被人體吸收，能夠增加人體表面微血管的血液循環，具有蓄熱保暖、促進新陳代謝的功效，對于預防和治療關節炎、失眠等有明顯作用。除以上優良性能外，竹炭纖維還具有環保、靜電屏蔽、抗菌防霉等特性，而且竹炭纖維都帶有的自然的灰色、黑色，使之不需要染色，不含化學染料的有害物質，因此環保健康。

2003年，河南新鄉白鷺化纖集團成功開發出了竹炭粘膠纖維。該纖維采用我國南方優質的山野毛竹制成的竹香炭納米級微粉為原料，添加入粘膠中，經過特殊工藝制作而成。同年，華東理工大學上海華力索菲科技有限公司推出了一款竹炭纖維新品種。該纖維是在纖維表面涂上一種純天然的超細竹炭添加劑加工而成。2004年以來，中國臺灣地區也陸續報道有新型竹炭纖維問世。臺灣地區紡織中心利用納米技術將竹炭微粉化，再通過熔融紡絲程序把竹炭均勻地融入聚酯纖維中，從而制成竹炭纖維。2005年，日本自然科學雜志報道稱，日本生產出500目的竹炭纖維，它的加工方法是竹炭加工為第一步，然后將竹纖維拉長并與化纖、棉線等交織在一起。2006年，浙江上虞弘強彩色滌綸有限公司成功開發出多功能環保型竹炭纖維。該竹炭纖維的加工是把5年生以上的竹子通過瞬間純氧高溫和氮氣阻隔新工藝技術處理后，通過物理方法，使其粒徑達到微米級，然后與經過特殊聚合工藝技術處理后的滌綸改性切片一起熔入紡絲熔體之中，再經紡絲制成竹炭纖維。

聚乳酸(簡稱PLA)是以乳酸為主要原料聚合所得到的高分子聚合物。而乳酸的原料是所有碳水化合物富集的物質，例如玉米、土豆以及有機廢棄物等，可以不斷再生、因此取之不盡，用之不竭。聚乳酸纖維是將聚乳酸樹脂切片經過融熔紡絲而制成的新型纖維素纖維。是一種沒有添加一切有害化學物質的固有抗菌性和阻燃性、耐氣候性的環境友好型再生纖維素纖維。據炭排放量檢測，采用傳統粘膠法生產的再生纖維素纖維粘膠絲為14680CO₂Kg/t、代表合成纖維的聚酯為6443?CO₂Kg/t，而聚乳酸纖維只不過3650?CO₂Kg/t，其環境負荷特性顯著。

根據前面論述，可知傳統竹炭纖維生產所用載體主要為粘膠和聚酯兩種，其炭排放量居高，且石油產品資源緊張，不易降解。聚乳酸纖維可循環再生，資源豐富，固有抗菌性和阻燃性、耐氣候等特性，環保健康。

發明內容

本發明提供了一種采用聚乳酸基生產納米竹炭纖維的工藝方法，是采用聚乳酸為載體，添加納米竹炭粉，利用干法紡絲技術生產出綠色環保，易回收、易降解、生產低炭排放的納米竹炭纖維工藝方法。

發明的技術方案為下：

采用聚乳酸基生產納米竹炭纖維的工藝方法，包括以下步驟：

(1)、將聚乳酸切片和納米竹炭粉按95-97％：3-5％的質量百分比進行混合得混合原料，混合原料進行加熱真空干燥，干燥的工藝條件為：在103-107℃下預干燥100-140分鐘，然后升溫到118-122℃干燥6.5-7.5小時；