[發明專利]納米ZrO2復合聚酯功能纖維及其制造方法與應用

無效

• 申請號: 201210173455.4
• 申請日: 2012-05-31
• 公開（公告）號: CN102660799A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 周曉地;吳進前
• 申請（專利權）人: 南京龍頤紡織科技發展有限公司
• 主分類號: D01F8/14
• 分類號: D01F8/14;D01F1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于紡織新材料領域，尤其涉及一種納米ZrO₂復合聚酯功能纖維及其制造方法與應用。

背景技術

紅外輻射對生物體和人體的醫療保健作用及機理，國內外有大量研究文獻報道并已廣泛應用。研究表明：9-11μm波段紅外輻射易于被人體皮膚吸收，可用于保暖保健領域；10-16μm波段紅外輻射射頻率與人體有機觀能團肽鏈固有振動頻率相一致，因此可引起人體細胞的共振而產生熱效應，促進藥物的滲透和吸收，起到良好的輔助醫療效果；此外，一些特定波段范圍的紅外輻射還可以刺激人體的神經系統，使人體產生一系列如內臟活動加強、血管擴張、血流加快等的生理反應，從而增強人體新陳代謝，改善身體機能而提高免疫力。在中醫經絡與紅外光的研究方面，實驗證明：人體經絡物質是由數種不同蛋白質分子構成的一種生物液晶態(Bio-Liquid?Crystal)的膠原纖維，膠原纖維在徑向對9-20微米的紅外線具有近100％的透光率，橫向方面則幾乎完全不透光，也就是說在該頻率范圍，人體經絡物質膠原纖維具有光纖維的物理特性。

因此，將具有低溫生物紅外輻射功能材料與紡織材料結合，從而可以賦予紡織品具有對人體的防寒保暖、保健和醫療輔助功能。相關技術和應用有大量報道，如：中國發明專利ZL?96103486.6公開一種遠紅外布料的制備方法，是在聚丙烯中添加氧化鋁、氧化鈦、氧化鎂和氧化鋯系遠紅外陶瓷中的至少兩種為原料，經紡絲及后續工序制成長絲并進一步制成布料加工成保健內衣褲具有良好的促進微循環和血液循環的功能，對微循環障礙引起的病癥有明顯的癥狀改善和輔助治療作用；中國發明專利公開號CN00100837公開一種具遠紅外線放射的纖維的制造方法，主要步驟是將氧化鎂、氧化鈣、氧化鋯、氧化硅、鐠及鈰研磨成1微米的粉末并混合制成遠紅外線陶瓷粉末，再與樹脂、分散劑及濕潤劑經由混合及研磨分散成預備料，將預備料及塑膠粒混合經壓出機制成母粒，以聚酯粒及具遠紅外母粒混合，利用擠壓機加溫擠壓，使其成為熔漿，經由過濾器將雜質分離，并經紡絲機紡絲后，即成為一種具有蓄熱保溫、促進血液循環、抗菌及防臭等功效的具遠紅外線放射的纖維。

近十多年來，隨著納米技術的飛速發展，人們發現將紅外陶瓷材料制成納米顆粒后，其紅外發射峰發生了寬化，從而與人體輻射的生物波段重合得更好；此外，納米級粒子粒徑減小，散射系數減小，其發射率也有了提高；同時，顆粒具有更高的比表面，更強的活性，與聚合物載體的結合力更為牢固，從而具有理想的復合耐久性；因此采用納米材料與紡織技術結合，開發制造納米紅外保健功能纖維和面料是該項技術發展的方向。但納米材料與普通材料具有更為優異的物理化學特性，尤其是無機顆粒或粉體在應用時由于小尺寸團聚因素，目前還存在著許多關鍵性技術困境，特別是在與聚合物高分子材料復合時，如何最大限度保證顆粒的納米級分散和復合，從而保持納米材料優異特性，是當前納米材料應用發展必須面對的課題。

理論上制造納米紅外保健功能纖維與面料的方法主要有三種途徑：(1)涂覆法，是在面料表面涂覆含有納米紅外陶瓷粉的粘合劑，這種方法最明顯的缺點是無法保證納米粉末在纖維或織物表面的附著性和穩定性，尤其是織物的舒適性和多次水洗耐久效果。(2)復合纖維母料法，是將納米功能陶瓷粉與有機聚合物共混形成納米復合纖維母料，再按一定比例將其與紡絲原料混合紡絲，該方法工藝、技術和纖維質量可操作性良好，關鍵是如何保證有效地將納米陶瓷粉以納米粒子狀態均勻分散在母料中，技術上有較大的難度，由于納米材料天然的自團聚特性，目前通用的各種干法共混技術無法解決這個問題。(3)合成纖維母料(切片)法，是在納米粉體存在下進行纖維原料的原位合成、形成包覆有納米粒子的纖維大分子，構成納米復合纖維母料，再以同(2)的方法紡絲，或直接切片紡絲，該方法的關鍵是合成纖維母料的技術、工藝和設備要求都非常復雜和困難，成本相對也很高。