專利名稱：托瑪琳粘膠纖維的制備方法
技術領域：
本發明涉及紡織功能粘膠纖維的制備方法，具體是指一種能釋放負離子和發射遠 紅外等多種保健功能的托瑪琳粘膠纖維的制備方法。
背景技術：
托瑪琳(tourmaline)是一種具有永久電極的天然寶石，經測定其電流值與人體 的生物電流相當，加之又能輻射4-14微米的遠紅外輻射，釋放負離子，含有微量元素，故而 對人體健康有著重要的作用。因此被廣泛應用于紡織品類、建材類、化妝品類、種植養殖類寸。對于紡織品類目前應用已相當廣泛，有關這方面的專利文獻報道也很多。托瑪琳粘膠纖維是指一種將亞微米級托瑪琳粉狀制成漿料按一定比例混入到粘 膠纖維中，而具有多種保健功能的粘膠纖維。目前托瑪琳粘膠纖維的制備方法大體有如下幾種1.首先將托瑪琳粗磨原料和水攪拌得到漿料，然后濕法超細研磨，再將超細研磨 后的漿料分級，即< 0. 8 μ m粒徑為合格產品，制成托瑪琳漿料，按一定比例混入到粘膠纖 維中。大于此粒徑的再重復研磨，如此反復進行。2.濕法超細研磨-氣流粉碎-制成托瑪琳漿料，再按一定比例混入到粘膠纖維中， 其得到的托瑪琳粒徑為0. 5 μ m-0. 9 μ m。3.采用高達800°C的煅燒工藝-超細研磨得到納米級托瑪琳粉料，這種方法是最 不可取的，因托瑪琳一旦經高溫煅燒就破壞原有的晶體結構特性，失去了原有的保健功能， 托瑪琳在加工過程中最高溫度不能超過40°C。另外托瑪琳系晶體結構，即顆粒再小，其晶體結構始終不變，但其效果而言，粒子 的大小有著重要的影響，托瑪琳靜電壓隨著粒子的直徑變小而增高，也就是說，其粒子愈 小，電壓愈高。當托瑪琳粒子的直徑為0.3μπι的時候，其電壓最高。在一定的壓力下， 0. 3 μ m直徑大小的粒子最高可以釋放負離子達20000個/cm3。因此，要使托瑪琳粘膠纖維 制成的紡織品具有較好的保健功能，必須將托瑪琳粒子尺寸均勻穩定在0. 3 μ m直徑大小， 這就是本發明所要解決的技術難題。
發明內容
本發明的目的就是要提供一種具有高釋放負離子功能的托瑪琳粘膠纖維的制備 方法。本發明的技術方案是將托瑪琳粗磨原料利用濕法超細研磨-氣流粉碎-制備托 瑪琳漿料，其特征是在制備托瑪琳漿料時，通過選用適當的分散劑、磨料和配比，以及合適 的工藝條件，在制漿的同時對托瑪琳粒子進一步進行研磨，最后得到90%以上的托瑪琳粒 子尺寸均勻穩定在0. 3 μ m，然后在粘膠纖維濕法紡絲前注入制備好的托瑪琳漿料，最后得 到具有高釋放負離子功能的瑪琳粘膠纖維。
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本發明的制備方法步驟如下托瑪琳漿料的制備濕法超細研磨將托瑪琳粗磨原料，放入球磨機中加水和分散劑進行研磨，研磨時 間36-48小時，得到80%的托瑪琳粒徑在0. 65 μ m。托瑪琳粗磨原料磨球水的重量比 為5-6 4-5 16，分散劑的加入量為托瑪琳顆粒重量比的1.0%。磨球材質為氧化鋯。磨 球直徑 Φ0. 8mm 2. 0mm。磨球級配為 Φ2. Omm Φ1. 2mm Φ0. 8mm = 4 2 3。分 散劑為聚丙稀鹽酸。氣流粉碎將上述研磨好的漿料經脫水，烘干，通過氣流粉碎機將顆粒粉碎，經測 試得到80%的托瑪琳粒徑在0. 35 μ m-0. 4 μ m。將經氣流粉碎后的托瑪琳顆粒放入紡前球磨機內，加入六偏磷酸納分散劑和水， 配成漿料進行攪拌研磨，時間為8-10小時。漿料濃度為20% 23%，六偏磷酸鈉分散劑加 入量為托瑪琳顆粒重量比的的0.5-1.0%。托瑪琳顆粒與磨球的重量比為2. 5-3 1。磨 球材質為氧化鋯。磨球直徑Φ0. 8mm 2. 0mm。最后經測試得到90%的托瑪琳粒子尺寸均 勻穩定在0. 3 μ m。托瑪琳粘膠纖維的制備對漿粕用NaOH進行堿化，加進行黃化，纖維素黃酸酯溶解進行過濾、脫泡、熟 成、濕法紡絲、后處理及干燥。在濕法紡絲前注入上述制備好的托瑪琳漿料，與粘絞進行混和。使托瑪琳占甲纖 為5%。所說的漿粕為棉漿粕、木漿粕、竹漿粕。本發明的優點是1.由于托瑪琳是一種極性晶體，加工到一定細度后會存在嚴重自團聚現象，通過 氣流粉碎將顆粒粉碎，然后在制備托瑪琳漿料時加入磨球、分散劑，控制漿料濃度和磨球的 尺寸進行研磨，使得托瑪琳顆粒尺寸進一步減小，90%以上的托瑪琳粒子尺寸均勻穩定在 0.3 μ m，得到高釋放負離子功能的瑪琳粘膠纖維。2.在不增加工藝步驟的情況下，通過在制漿過程中加入磨料，使得托瑪琳顆粒尺 寸達到本發明預期的目標，而不是通過反復研磨、分級這種繁瑣的工藝，并且效果并不理
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圖1為托瑪琳漿料工藝流程圖；圖2為托瑪琳粘膠纖維工藝流程具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明的具體實施方式
作進一步的詳細說明1.托瑪琳粗磨原料挑選選擇一級品托瑪琳，其表面清楚地呈現出結晶的紋路， 具有光澤的黑色，這種托瑪琳電荷很高，處于靜止狀態也能產生負離子。放射性強度的測試，必需對人體無放射性損害。紅外發射率在0. 92以上。
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2.托瑪琳漿料的制備托瑪琳粗磨原料磨球水為5-6 4-5 16，分散劑的加入量為托瑪琳 顆粒重量比的1.0%。磨球材質為氧化鋯。磨球直徑φ0.8mm 2.0mm。磨球級配為 Φ2. Omm Φ1. 2mm Φ0. 8_ = 4 2 3。分散劑為聚丙稀鹽酸。將一級品的粒徑約為30 μ m的托瑪琳粗磨粉料放入球磨機中加水、磨球和分散劑 進行研磨，研磨時間36-48小時，經測試得到80%粒徑在0. 65 μ m的托瑪琳顆粒。氣流粉碎將上述研磨好的漿料經脫水，烘干，將烘干的粉料通過常規的高壓氣流 粉碎，得到80%粒徑在0. 35 μ m-0. 4 μ m的托瑪琳顆粒。將經氣流粉碎后的托瑪琳顆粒放入紡前球磨機內，加入六偏磷酸納分散劑，加量 入為托瑪琳顆粒的0. 5-1. 0% (重量比)，然后再加水配制成濃度在20% 23%的漿料，再 加氧化鋯磨球，磨球直徑為Φ0. 8mm 2. 0mm，氧化鋯磨球與托瑪琳顆粒的重量比為1 3， 進行攪拌研磨，時間為8-10小時。經英國馬爾文公司生產的激光粒度分布測試儀測量，得 到90%的托瑪琳粒徑尺寸均勻穩定在0. 3 μ m的漿料。為避免在制備漿料的工藝過程中可能混有雜質，還需將上述制備好的漿料在注入 粘膠前要經過兩道過濾，以期解決托瑪琳生產中堵孔問題和接頭周期短的難題，從而保證 了生產的穩定。2.托瑪琳粘膠纖維的制備漿粕可使用棉漿粕、木漿粕、竹漿粕，過程為堿化。NaoH 濃度220g L/士 1堿纖維組成甲纖31 % 士 1堿10% 士 1黃化CS2加入量(對甲纖)32%黃化時間24 觀分鐘溫度18 35°C粘膠組成甲纖8. 8 % 士 0. 1堿5. 2% 士0.1紡絲膠粘度55S士 7熟成度16H士 1.5此時將上述制成的托瑪琳漿料通過紡前混和裝置按5% (托瑪琳對甲纖)比例與 粘膠充分混合，使托瑪琳顆粒均勻分布在粘膠中，紡絲后纖維中所含的托瑪琳顆粒為4 5%。此時制成的纖維為最佳，其負離子釋放濃度為6 X IO3個/cm3，波長在4 14 μ m范圍 的遠紅外發射率達80 86%，遠遠超過用人工合成的遠紅外材料處理的纖維的遠紅外發射率。后處理依次包括常規的塑化、切斷、精煉、烘燥、打包。本發明制造的托瑪琳粘膠纖維的物理指標如下規格1. 56dtex X 38mm干斷裂強度2.32CN/dtex濕斷裂強度1.52CN/dtex
干斷裂伸長率20. 7%疵點2. 3mg/100g干強度變系數cv 4. 26%以上物理指標完全達到GB/T14463-1993優級品率指標。
權利要求
1.一種托瑪琳粘膠纖維的制備方法，其特征在于步驟如下A.托瑪琳漿料的制備濕法超細研磨將托瑪琳粗磨原料，放入球磨機中加水和分散劑進行研磨，研磨時間 36-48小時；托瑪琳粗磨原料磨球水為5-6 4-5 16，分散劑的加入量為托瑪琳顆粒重量比 的1. 0%，分散劑為聚丙稀鹽酸；磨球材質為氧化鋯，磨球直徑Φ0. 8mm 2. 0mm，磨球級配 為 Φ2·0ι πι Φ1. 2mm Φ0. 8mm = 4 2 3 ；氣流粉碎將上述研磨好的漿料經脫水，烘干，通過氣流粉碎機將顆粒進一步粉碎；將經氣流粉碎后的托瑪琳顆粒放入紡前球磨機內，加入六偏磷酸納分散劑和水，配成 漿料進行攪拌研磨，時間為8-10小時；漿料濃度為20% 23%，六偏磷酸鈉分散劑加入的 重量比為托瑪琳顆粒的0. 5-1. 0% ；托瑪琳顆粒與磨球材質的質量比為2. 5-3 1 ；磨介材 質為氧化鋯，磨介直徑Φ0. 8mm 2. Omm ；B.托瑪琳粘膠纖維的制備對漿粕用NaOH進行堿化，加進行黃化，纖維素黃酸酯進行過濾、脫泡、熟成、濕法紡 絲、后處理及干燥；在濕法紡絲前注入上述制備好的托瑪琳漿料，與粘絞進行混和，托瑪琳為甲纖的5%。
2.根據權利要求1的一種托瑪琳粘膠纖維的制備方法，其特征在于所說的漿粕為棉漿 粕、木漿粕、竹漿粕。
全文摘要
本發明公開了一種托瑪琳粘膠纖維的制備方法，該方法包括托瑪琳粗磨原料利用濕法超細研磨-氣流粉碎-制備托瑪琳漿料，其特征是在制備托瑪琳漿料時，通過選用適當的分散劑、磨料和配比，以及合適的工藝條件，在制漿的同時對托瑪琳粒子進一步進行研磨，最后得到90％以上的托瑪琳粒子尺寸均勻穩定在0.3μm，然后在粘膠纖維濕法紡絲前注入制備好的托瑪琳漿料，最后得到具有高釋放負離子功能的瑪琳粘膠纖維。在不增加工藝步驟的情況下，通過在制漿過程中加入磨料，使的托瑪琳顆粒尺寸達到本發明預期的目標，而不是通過反復研磨、分級這種繁瑣的工藝，并且效果并不理想。
文檔編號D01D5/06GK102121139SQ20111000488
公開日2011年7月13日 申請日期2011年1月11日 優先權日2011年1月11日
發明者高天石 申請人:上海樹銘紡織科技有限公司, 上海珍奧生物科技有限公司