專利名稱：一種含有鍺酸鉍微納米粉末的纖維制造方法
技術領域：
本發明涉及纖維制造領域，尤其是-種含有鍺酸鉍微納米粉末的纖維 制造方法。
背景技術：
隨著科學技術的發展，各種新材料領域逐漸成為滿足人類生活需要新 的研究方向。各種金屬或半導體金屬元素對于人體的作用越來越得到人們 的關注。目前納米技術日益成熟，在傳統的化學纖維中添加金屬或半導體 金屬元素的復合無機物納米粉體而制成的功能纖維己相繼面世。其中，在 化學纖維中加入了遠紅外陶瓷粉制成的遠紅外產品，具有顯著的保暖效應 和改善人體微循環的保健功能，己得到檢驗證實，并得到廣大消費者的認 可。
CN1027983C的專利公開了在纖維中大量使用了氧化鋯，但是，由于 氧化鋯的比重大，硬度高，用含有大量氧化鋯超細微粉的纖維生產的布料 與普通纖維生產同等規格的布料相比，每平方分米的單位重量明顯偏高， 柔軟性差；此外高性能氧化鋯的生產技術難度大，在國際市場基本由少數 發達國家壟斷，我國目前大部分依賴進口，導致生產成本高。
申請號為200710023570公布了一種含有鍺金屬的纖維，鍺為14(W) 族元素，是位于金屬和非金屬中間的半導體金屬。但使用純質的鍺金屬加 入纖維過程中，要使其達到纖維添加所必需的0.3-0.5"超細微粉難度較大， 較難實現原有的目的。
發明內容
本發明的目的在于針對上述現有技術存在的問題，使用鍺酸鉍超細粉體，提供一種新的含有鉍、鍺元素的纖維生產方法。
鍺酸鉍化學式為2Bi203 3Ge02。元素鍺屬于IVA族，是位于金屬和 非金屬中間的半導體金屬，鍺本身具有負電性。鉍為VA族中的元素之一， 其原子最外層有5個電子，鉍及其合金有熱電效應；鉍和硒、碲等金屬和 非金屬之間半導體金屬的化合物具有半導體性質。特別是鍺酸鉍具有強阻 止射線能力、高閃爍效率、優良的能量分辨率及不潮解等優點。
本發明的目的是這樣實現的 一種含有鍺酸鉍微納米粉末的纖維，纖
維的基料中含有多元素混合超細微粉；所述的基料為滌綸或丙綸或錦綸等， 所述的多元素混合超細微粉按照下列重量百分比配伍鍺酸鉍微粉1-49%， 二氧化錫1-49%， 1-2%的鈣、鉀、鐵、鋅、銀等對人體有益的微量元素。 上述基料中含有重量百分比為1-50%的多元素混合超細微粉，多元素混合 超細微粉的粒度在0.3-0.5微米之間。
含有鍺酸鉍微納米粉末的纖維的制造方法如下
A、 將按上述多元素混合超細微粉原料按比例混合均勻后制成粒度在 0.3-0.5微米之間多元素混超細微粉；
B、 將滌綸或丙綸或錦綸等基料切片后，與上述多元素混合超細微粉進 行攪拌，其中混合超細微粉占基料切片的重量百分比為1-50% ，然后加入 1-5%的聚合物助紡劑，熔融并充分攪拌20分鐘，熔融溫度為260-286 。C ;
C、 將熔融并充分攪拌的混合物通過雙螺桿造粒機造粒，形成含有鍺酸 鉍的母粒；
D、 含有鍺酸鉍的母粒加熱至260-286 。C ，使其形成熔體，將熔 體經螺桿擠壓機，由計量泵壓出噴絲孔，使之形成細流狀射入空氣中，經 冷凝而成為細條；
E、 D步驟所得的細條經過冷卻固化、巻曲牽生，形成含有鍺酸鉍的纖維。在所述的含有鍺酸鉍微納米粉末的纖維的生產方法中所述的聚合物 助紡劑通過低沸點有機溶劑溶解后再與基料切片和混合超細微粉混合熔融 并充分攪拌。所述的低沸點有機溶劑為乙醇。
在所述的含有有鍺酸鉍纖維的生產方法中所述的聚合物助紡劑是指 鈦酸醋系列、硅垸系列。其中所述的鈦酸醋系列包括異丙基三異硬脂 酸鈦酸醋，或異丙基異硬脂酸基-甲基丙烯基鈦酸醋；所述的硅烷系列包括 r-氨丙基三乙氧基硅垸，或r-基三甲氧基硅烷，或縮水甘油氧基三甲氧基硅 垸，或雙-(r-三乙氧基硅基丙基)四硫。
本發明的優點在于由于生產纖維的多元素混合超細微粉中采用了一 定量的鍺酸鉍微納米粉末，具有良好的負電性，并可激化四周的空氣，產 生負離子，清新空氣；鍺元素本身的負電性還可以消除體表的自由基，「'J 以調節人體的酸堿度；二氧化錫常用于ITO等半導體電子工業材料，陶瓷 釉料的遮光劑、導電陶瓷及電極材料，并因具有抗菌性而作為抗菌材料， 已被廣泛證實具有較低的熱輻射系數。鍺酸鉍和二氧化錫微納米粉末可形 成半導體電熱薄膜，按照材料的物理特性，材料的導電性越好，其熱輻射 系數越低，依照熱輻射傳導公式Q =ExSxFxA(Ta—Tb)。公式中Q代表熱 輻射所交換的能力，E是物體表面的熱輻射系數。所以當E較低時能夠有 效的阻隔和反射主要的熱輻射即人體發射的遠紅外線，阻止人體自身產生 的熱量逃逸。
具體實施方式
實施例1
A、 備料
高鍺酸鉍微粉70， 二氧化錫29，鈣、鉀、鐵、鋅、銀共l
B、 多元素混合超細微粉的生產
按照A步驟的比例混合均勻后，通過氣流粉碎機將混合料研磨成粒度在0.3-0.5微米之間的多元素混合超細微粉。
C、 將以滌綸為基料，將滌綸切片，切片厚度為MX3mm;稱取滌綸切片1200g，稱取實施例l獲得的多元素混合超細微粉1000g;
D、 將硅烷系列的r-甲基丙烯酞基三甲氧基硅烷30g加入80ml的乙醇中使它們充分溶解，形成聚合物助紡劑；
E、 將滌綸切片、多元素混合超細微粉混合后加入聚合物助紡劑，置于雙螺旋桿混煉機熔融，并充分攪拌20-40分鐘，熔融溫度為260-286 °C ;將熔融并充分攪拌的混合物通過雙螺桿造粒機造粒，形成含有鍺酸鉍的母粒。
F、 將含有鍺酸鉍的母粒加熱至260-286 °C ，使其形成熔體，按照傳統工藝將熔體經螺桿擠壓機，由計量泵壓出噴絲孔，使之形成細流狀射入空氣中，經冷凝而成為細條；細條經過冷卻固化、巻曲牽生，形成含有鍺元素的遠紅外纖維。
G、 按步驟F獲得的含有鍺酸鉍纖維與棉纖維按照4:6的比例混紡形成混紡紗，用這種混紡紗織成面料。
權利要求
1、一種含有鍺酸鉍微納米粉末的纖維的制造方法，其具體操作方法如下A、將按含有鍺酸鉍的多元素混合超細微粉原料按比例混合均勻后制成粒度在0.3-0.5微米之間的超細微粉；B、將滌綸或丙綸或錦綸等基料切片后，與上述多元素混合超細微粉進行攪拌，其中混合超細微粉占基料切片的重量百分比為1-50％，然后加入1-5％的聚合物助紡劑，熔融并充分攪拌20分鐘，熔融溫度為260-286℃；C、將熔融并充分攪拌的混合物通過雙螺桿造粒機造粒，形成含有鍺酸鉍的母粒；D、含有鍺酸鉍的母粒加熱至260-286℃，使其形成熔體，將熔體經螺桿擠壓機，由計量泵壓出噴絲孔，使之形成細流狀射入空氣中，經冷凝而成為細條；E、D步驟所得的細條經過冷卻固化、卷曲牽生，形成含有鍺酸鉍的纖維。
2、 根據權利要求1所述的一種含有鍺酸鉍微納米粉末的纖維制造 方法，其特征在于所述的聚合物助紡劑通過低沸點有機溶劑溶解后再 與基料切片和混合超細微粉混合熔融并充分攪拌；所述的低沸點有機溶 劑為乙醇。
3、 根據權利要求1或2所述的一種含有鍺酸鉍微納米粉末的纖維 制造方法，其特征在于在所述的含有鍺酸鉍纖維的生產方法中所述的 聚合物助紡劑為鈦酸醋系列、硅垸系列；所述的鈦酸醋系列包括異丙 基三異硬脂酸鈦酸醋，或異丙基異硬脂酸基-甲基丙烯基鈦酸醋；所述的硅烷系列包括r-氨丙基三乙氧基硅烷，或r-基三甲氧基硅烷，或縮 水甘油氧基三甲氧基硅烷，或雙-(r-三乙氧基硅基丙基)四硫。
4、根據權利要求1所述的一種含有鍺酸鉍微納米粉末的纖維的制造方法，其特征在于所述的基料為滌綸或丙綸或錦綸等，所述的多元 素混合超細微粉按照下列重量百分比配伍鍺酸鉍微粉1-50%, 二氧化錫1-50%，上述基料中含有重量百分比為1-50%的多元素混合超細微 粉，多元素混合超細微粉的粒度在0.3-0.5微米之間。
全文摘要
本發明涉及纖維制造領域，尤其是一種含有鍺酸鉍微納米粉末的纖維制造方法。本發明所述的基料為滌綸或丙綸或錦綸等，基料中含有重量百分比為1-50％的多元素混合超細微粉，多元素混合超細微粉按照下列重量百分比配伍鍺酸鉍微粉1-49％，二氧化錫1-49％，1-2％的鈣、鉀、鐵、鋅、銀等對人體有益的微量元素，其粒度在0.3-0.5微米之間。將基料切片后，與多元素混合超細微粉進行攪拌，其中混合超細微粉占基料切片的重量百分比為1-50％，然后加入1-5％的聚合物助紡劑，熔融并充分攪拌20分鐘，熔融溫度為260-286℃再經過噴絲冷卻固化、卷曲牽生，形成含有鍺酸鉍的纖維。
文檔編號D01F6/92GK101498060SQ20081003348
公開日2009年8月5日 申請日期2008年2月3日 優先權日2008年2月3日
發明者夏海天, 張建君 申請人:上海甲秀工業設計有限公司