[發明專利]一種含多種無機粉體的遠紅外PA6纖維的制備方法

有效

• 申請號: 201410438832.1
• 申請日: 2014-08-29
• 公開（公告）號: CN104233501A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 梁偉東;郭洋;李細林;張青紅;陳欣;諶繼宗;湯友好;黃建華;林華綱;李耀剛;王宏志
• 申請（專利權）人: 廣東新會美達錦綸股份有限公司;東華大學
• 主分類號: D01F6/90
• 分類號: D01F6/90;D01F1/10
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 江側燕

技術領域

本發明涉及一種遠紅外纖維的制備方法，尤其涉及一種含多種無機粉體的遠紅外PA6纖維的制備方法。

背景技術

遠紅外紡織品因其具有蓄熱保暖、加速血液循環、促進新陳代謝等理療保健功效，從上世紀80年代起日本就率先展開了研究，并陸續推出了“瑪索尼克”、“SOLA?R-V”等產品。進入90年代后，國內學者及企業也展開了相關研究，并推出了相關產品。遠紅外紡織品是通過在聚合物樹脂中加入納米/亞微米級陶瓷粉體后進行紡絲、織造，使織物獲得吸收、蓄積太陽和人體周圍環境所釋放的為人體所需要的波長在4μm～14μm的紅外輻射能量的能力，同時這些能量以與人體放熱相同的頻率反饋給人體，從而達到體感升溫的效果，并通過細胞內水分子的活動而激活人體組織細胞，增強新陳代謝，改善人體血液微循環和體液微循環，促進各部位獲得氧和營養成分，保持人體細胞的健康，從而達到輔助治療、理療保健的目的，因而具有廣闊的市場前景。

然而，在遠紅外添加劑的制備過程中，需要通過濕法研磨、濕法改性、干燥、氣流粉碎等過程，其工藝流程長，過程中乙醇用量大(濕法研磨和濕法改性過程中，粉體：乙醇＝15：100～25：100)，能耗高，生產成本高，因而大大限制了產業化應用。

如上所述，目前市場已有較多的遠紅外紡織品，但由于遠紅外添加劑的制備及加工工藝流程長，能耗高，成本高，因而致使市場上的產品價格比較高，受益人數還不夠多。因此，目前有許多相關領域的研究者及企業致力于遠紅外產品加工工藝的改進。如何運用高效、快捷的方法來使多種無機粉體混合均勻且進一步粉碎細化，細化后直接改性將從根本上改變遠紅外粉體制備中揮發性有機物(Volatile?organic?compounds，VOCs)排放、難以連續生產等諸多問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種含多種無機粉體干法改性制備PA6遠紅外纖維的方法，該方法縮短了遠紅外添加劑的制備工藝流程，降低了能耗和成本，更利于工業化生產，所得PA6遠紅外紡織品保暖性能優異。

本發明采用的技術方案是：

一種含多種無機粉體的遠紅外PA6纖維的制備方法，包括：

(1)將鎂鋁復合氧化物(MMO)與ZrO₂納米晶以及納米粒子SiO₂進行復配，并研磨混合至粒徑達到350nm或以下；

(2)在步驟(1)的研磨混合過程中噴入改性劑溶液，得到經改性的遠紅外添加劑；

(3)將制得的遠紅外添加劑與PA6切片混合、造粒，制成遠紅外母粒；

(4)將遠紅外母粒與PA6切片混合、熔融紡絲，制備遠紅外纖維。

目前制備遠紅外添加劑普遍采用的方法是濕法研磨和改性，即在研磨過程中將粉體與乙醇配成15wt％～25wt％的混合溶液，采用砂磨機進行研磨，至合適粒徑后加入預配好的偶聯劑溶液，機械攪拌20～40分鐘，出料并烘干，先機械粉碎，再氣流粉碎。而本發明通過鎂鋁復合氧化物(Mixed?metal?oxide，MMO)、SiO₂、ZrO₂干法混合研磨復配，不出釜干法進行有機表面改性，制備高發射率遠紅外添加劑。多種粉體的復配是通過高速混合碰撞的剪切應力使納米晶粒ZrO₂及納米粒子SiO₂包覆在MMO表面，形成核/殼結構，并且多種粉體均勻分散。針對復配后粉體的表面有機包覆改性是粉體經一定時間研磨至合適粒徑后，使其在高速混合過程中，采用高壓脈沖式噴霧設備將預配好的改性劑溶液間歇式噴入高能納米沖擊磨的釜體中，受剪切應力作用而表面被激活的粒子與噴入的改性劑發生反應、附著，從而達到表面包覆改性的目的，即在殼層外再均勻包裹一層有機物，降低粒子的表面能，阻止團聚的發生。相對于現有技術，本發明采用一次性出料，無需干燥、氣流粉碎工藝，而且無需大量乙醇，節省了原料，縮短了工藝流程，降低了能耗和成本，更利于工業化生產。

優選地，按重量計，步驟(1)中MMO與ZrO₂納米晶以及納米粒子SiO₂的復配比例為2：1：1～6：1：1。

優選地，步驟(1)所述MMO為鎂鋁水滑石在500～650℃下煅燒4～6h所得，粒徑在1～2μm之間。

優選地，所述鎂鋁復合氧化物的鎂鋁摩爾比為1：1～3：1。

優選地，步驟(1)中所述的SiO₂、ZrO₂粒徑為45-55nm。

優選地，步驟(1)中采用高能納米沖擊磨進行研磨，研磨時間為3～6h。