專利名稱：高強力爐甘石海藻纖維及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
本發明屬于紡織工業領域，涉及一種高強力爐甘石海藻纖維，還涉及高強力爐甘石海藻纖維制備方法及其應用。
背景技術：
隨著人們的環保意識不斷加強，21世紀〃綠色服裝“、〃綠色消費〃將主導世界紡織品和服裝潮流。作為現代紡織的主要原料來源，棉麻、石油化工等纖維越來越受資源、環境成本制約，因此各國都在花大力氣開發可生物降解，集自然與美觀、舒適與健康于一體的天然環保型新纖維品種。21世紀將又是海洋的世紀，對海洋資源的利用將進入更深的領域。近幾年，海藻纖維因其各種優異性能在醫用領域得到了關注，在紡織業得到了廣泛的應用。我國科研人員經過多年研究，成功從海藻中提取纖維，紡成絲線并織成布料，在海洋中開辟紡織纖維的第三來源。目前，海藻纖維的制取已進入初試和中試階段，大規模的生產也在準備過程中。據報導按現有生產技藝，一噸淡干海帶，可以提取200公斤至250公斤海藻酸鹽， 形成200公斤纖維，而每100克海藻纖維就能織一平方米布。海藻纖維的成本初步測算每噸5萬一 7萬元，把海藻纖維和棉花混紡，可以織更多的布，成本更低，而由海藻纖維制成的布強度比棉的要結實。現今陸地纖維和合成纖維在環保方面的局限性越來越突出，非常有必要尋找一種新的可再生的環保型纖維材料。2010年，我國年消耗4130萬噸左右纖維，生產途徑主要來源于棉、麻、毛、絲等動植物天然纖維及其再生纖維，以及取自石油的合成纖維，但隨著經濟發展和人口增長，纖維的獲取越來越受到土地和石油資源短缺的制約。與此同時，生物質化纖正在我國蓬勃發展， 2009年，我國生物質再生纖維產能已達191萬噸，占世界總產能的77%。中國是世界上最大的海藻養殖與加工國，海藻酸鹽產量占世界的一半以上，非常有利于海藻纖維原料的獲得和大規模開發生產。我國海藻化工產品十分豐富，以海藻酸鹽為原料開發的海藻纖維，將獲取纖維的領域從陸地擴展到了海洋，增加了紡織纖維的來源。 同時，海藻纖維原料的生產不占用石油和土地資源，由于取自海洋，海藻纖維具有本質阻燃性。海藻纖維的這些有利特性加上良好的紡織加工性能，使它不但可以做成普通的衣物，還可以用于制造消防服、防護服、醫療服等特殊用途的服裝。據悉，海藻纖維面料在高檔保健服裝、J L童玩具及消防、醫療、軍事和環保等領域具有廣闊的應用前景。世界海洋中估計有25000多種海藻，按顏色可粗分為紅藻、褐藻、綠藻和藍藻四大類。海藻纖維的原材料來自天然海藻中所提取的海藻多糖。其有機多糖部分由β-D-甘露糖醛酸(β-D-mannuronic acid，簡稱 Μ)禾口 α-L-古羅糖醛酸(α-L- guluronic acid，簡稱簡稱G)兩種組分構成，見圖1、圖2，無毒，生物可將降解而且生物活性高，與人體相容性好，非常適合用作醫用材料。海藻酸鈉結構中的G單元能夠與Ca2+形成特殊的‘‘egg-box”結構，見圖3、圖4。利用海藻酸鈉的這種性質，將可溶性海藻酸鹽(通常用海藻酸鈉)溶于水形成粘稠溶液，以低毒性的氯化鈣(無水)為凝固浴，采用濕法紡絲工藝制備海藻纖維自1980年以來，海藻纖維紗布廣泛應用于西方醫療界，許多臨床研究已證明了這種紗
布的優越性能。但據文獻報道，目前國內外生產的海藻纖維比較硬脆，強力較低，限制了其應用范圍，給產業化生產帶來一定的困難。本發明采用濕法紡絲方法制備了強力較高的海藻纖維，強力達4.67cN/dteX，并研究影響其斷裂強力的各種因素，得到了制備高強力海藻纖維的最佳工藝條件，同時對其結構與性能進行了研究。用本發明工藝制備的海藻纖維粗細均勻且縱向表面有溝槽，截面近似圓形且無較厚的皮層存在，海藻纖維縱向和橫截面，見圖5。本發明的工藝條件，可為大規模工業化生產提供了依據。爐甘石具有很高的藥用和保健價值，爐甘石的藥用功能在多種歷代醫藥古籍，現代藥典上都有記載。爐甘石是一味天然藥材藥名爐甘石，英文名稱luganshi，性味 甘平，歸肝，胃經。主要成分為碳酸鋅(ZnCO3),含水碳酸鋅(ZnCO3. 2Zn(OH)2. H2O),氧化鋅 (ZnO)0爐甘石功效解毒明目，去翳收濕，用治目赤腫痛，目生翳膜，爛眩風眼；收濕止癢， 生肌斂瘡，用治濕疹濕瘡，潰瘍不斂。臨床可用于多種接觸性皮炎、皮膚病癥的治療，尤其是用于潰瘍不斂，膿水淋漓，濕瘡，皮膚騷癢等病癥的治療。將高強力海藻纖維紡織品與爐甘石藥用保健功能相結合，高強力爐甘石海藻纖維，除具有高強力和海藻纖維的醫用、醫療優點外，還賦予高強力海藻纖維藥用和保健功能。高強力爐甘石海藻纖維具有多種生理活性，有助于增強細胞活力，可起到調理皮膚、美體養生作用，而且，高強力爐甘石海藻纖維還具有顯著的抗紫外線性能，對UVA區和UVB區紫外線都有屏蔽作用，可見光透過率大，另外還具有良好的抗菌性能，因此，高強力爐甘石海藻纖維是理想的具有中藥功能的綠色海藻纖維。
盡管高強力海藻纖維和爐甘石各具特點，但是，迄今為止，尚無人將海藻纖維和爐甘石結合，使一種產品同時具有二種物質的優點。本發明人在了解、掌握高強力海藻纖維和爐甘石的特性后，經過努力研究，終于將高強力海藻纖維紡織品和爐甘石的保健功能相結合，本案由此產生。
發明內容
本發明的目的在于提供一種高強力爐甘石海藻纖維，其不僅強力高、而且還具有海藻纖維的醫用、醫療性能的優點，同時又賦予新的藥用和保健功能，提高材料品質。本發明的另一目的在于提供一種高強力爐甘石海藻酸纖維制備方法及其應用。為了達成上述目的，本發明的解決方案是
高強力爐甘石海藻纖維，在纖維中，以纖維總干基重計含有1%_6%的爐甘石粉體。上述爐甘石粉體分散于纖維的內部和表層。上述的海藻纖維是海藻纖維長絲和海藻纖維短纖維。上述爐甘石粉體為平均粒經< 1微米的微米級粒子，粒經大于4微米的粒子總重量;^ 10%。高強力爐甘石海藻纖維制備方法，工藝流程為予溶解一輸送泵一溶解一輸送泵一混合一輸送泵一一道過濾一緩沖桶一輸送泵一二道過濾一紡絲液脫泡一輸送泵一三道過濾一紡絲、凝固、牽伸一水洗一上油一脫水一烘干一調濕一成筒，即制得高強力爐甘石海藻纖維長絲；其中
(1)予溶解
海藻酸納，分子結構中:Μ(β -D-甘露糖醛酸)/G( α -L-古羅糖醛酸)0. 30士0. 10 ； 溶解液去離子水；
海藻酸納與去離子水的質量比海藻酸納5%-7%，去離子水95%-93% ； 予溶解時間3_4小時，予溶解溫度20-25°C ； 予溶解釜材質不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼；
(2)溶解
溶解時間4-5小時；溶解溫度20-250C ；攪拌50-100轉/分； 溶解釜材質不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼；
(3)混合
爐甘石平均粒經< 1微米的微米級粒子，粒經大于4微米的粒子總重量< 10% ； 爐甘石母液爐甘石與去離子水的質量百分比爐甘石20%-25%，去離子水75%-80% ； 爐甘石與海藻酸納的質量比為爐甘石1%_6%，海藻酸納99%-94% ； 混合時間1-2小時； 攪拌50-100轉/分；
混合釜材質不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼；
(4)一道過濾
一道過濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列1層絨布、1層平布；
過濾機材質PVC(增強)，緩沖桶材質不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼；
(5)二道過濾
二道過濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列2層絨布、2層府綢； 過濾機材質PVC (增強)，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼；
(6)紡絲液脫泡
脫泡真空度>90. 6 kPa (千帕)，脫泡時間>24小時； 脫泡間溫度25 士 2 °C，相對濕度65%士 3% ； 脫泡桶材質不銹鋼；輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼；
(7)三道過濾
三道過濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列2層絨布、2層府綢； 過濾機材質PVC (增強)，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼；
(8)紡絲、凝固、牽伸 紡絲原液的組成
海藻酸納與去離子的質量比海藻酸納5%-7%，去離子水95%-93% ； 爐甘石與海藻酸納的質量比爐甘石1%_6%，海藻酸納99%-94% ； 凝固浴濃度=CaCl2 (無水)4. 5%士0. 2% ； 凝固浴溫度40 士 1 °C ； 凝固浴循環泵出口壓力3. 5-4. 0 Kg/cm2 ；
紡絲速度長絲纖度(dtex)/紡絲速度(m/min) 133. 3/85，166. 7/84，277. 8/84 ；紡絲盤間牽伸率纖度 / 牽伸率(dtex / %) 133. 3/24，166. 5/20，277. 5/18 ； 浸長(mm) 350-380 ；
噴絲頭規格纖度(dtex) / 孔數(孔)/ 孔經(mm) 133. 3/30/0. 08，166. 5/25/0. 08， 277. 5/18/0. 08 ；
紡絲計量泵規格=JN2-O. 835，轉速(轉/min) :5_50 ；
漏斗升降次數纖度(dtex)/ 次數(次/min) 133. 3/40. 14,166.7/36.49， 277. 8/40. 14 ；
落絲周期纖度(dtex) / (h/次)133. 3/8，166. 5/6，277. 5/4 ； 絲條捻向S
絲條捻數(捻/m) 100 士 10 ；
上紡絲盤饒絲圈數(圈)1，下紡絲盤饒絲圈數(圈)2 ； 噴絲頭濾布層數1層府綢； 噴絲頭更換周期7天； 燭形濾器濾布層數單面絨、府綢各1層； 燭形濾器更換周期30-35天； 漏斗鉤更換周期35天； 導絲鉤更換周期14天； 導絲棒更換周期14天；
(9)水洗后處理水洗溫度30-400C ；水洗時間1_2 h，水洗方式壓洗或淋洗；
(10)上油
濃度4.0士0. 5g/L (克/升)，配方白油71%，油酸16%，三乙醇胺8%，甘油5%;PH: 7. 0-7. 2 ；溫度 33 0C -35 0C ；
(11)脫水
脫水周期7 min ；脫水后絲餅含水率150%-170% ；脫水機型號離心式脫水機；
(12)烘干:
烘干溫度(熱風)30-400C ；烘干時間60-70h ；烘干后絲餅含水率<5. 5%
(13)調濕
絲餅調濕時間> 24 h ；絲餅調濕溫度25士2 V ；相對濕度65%士3% ；
(14)成筒
筒子機轉速=1700-1800轉/min;成品筒重量1500 士 75 g/筒；成品回潮率 6%-10%。
高強力爐甘石海藻纖維制備方法，工藝流程為予溶解一輸送泵一溶解一輸送泵一混合一輸送泵一一道過濾一緩沖桶一輸送泵一二道過濾一紡絲液脫泡一輸送泵一三道過濾一紡絲、凝固、集束一濕熱牽伸一上油一卷曲一松弛定型一切斷一打包，即制得高強力爐甘石海藻纖維短纖維；其中 (1)予溶解
海藻酸納，分子結構中:Μ(β -D-甘露糖醛酸)/G( α -L-古羅糖醛酸)0. 30士0. 10 ； 溶解液去離子水；
海藻酸納與去離子水的質量比為海藻酸納5%-7%，去離子水95%-93% ；予溶解時間；3-4小時，予溶解溫度20-25°C ； 予溶解釜材質不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼；
(2)溶解
溶解時間；4-5小時； 溶解溫度20-25 °C ； 攪拌50-100轉/分；
溶解釜材質不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼；
(3)混合:
爐甘石平均粒經彡1微米的微米級粒子，粒經大于4um的粒子總重量彡10% ； 爐甘石母液爐甘石與去離子水的質量百分比20%-25%，去離子水75%-80% ； 爐甘石與海藻酸納的質量比為爐甘石1%_6%，海藻酸納99%-94% ； 混合時間1-2小時；攪拌50-100轉/分； 混合釜材質不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼；
(4)一道過濾
一道過濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列1層絨布、1層平布；
過濾機材質PVC(增強)，緩沖桶材質不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼；
(5)二道過濾
二道過濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列2層絨布、2層府綢； 過濾機材質PVC (增強)，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼；
(6)紡絲液脫泡
脫泡真空度>90. 6 kPa (千帕)，脫泡時間>24小時； 脫泡間溫度25 士 2 °C，相對濕度65%士 3% ； 脫泡桶、輸送泵材質不銹鋼；
(7)三道過濾
三道過濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列2層絨布、2層府綢； 過濾機材質PVC (增強)，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼；
(8)紡絲、凝固、集束 紡絲原液的組成
海藻酸納與去離子水的質量比為海藻酸納5%-7%，去離子水95%-93% ； 爐甘石與海藻酸納的質量比為爐甘石1%_6%，海藻酸納99%-94% ； 凝固浴濃度=CaCl2 (無水)4. 5%士0. 2% ；凝固浴溫度40士 1 °C ； 紡絲速度(m/min) 50-66 ； 纖維浸浴長度(mm) 800-900 ； 浸浴深度(mm) 130 ；
噴絲頭規格纖度(dtex) / 孔數(孔)/ 孔經(mm) 3. 33/7500/0. 07，2. 77/7500/0. 07， 1.66/12000/0. 06 ；
紡絲計量泵規格JN-20或JN-30，轉速(轉/min) :5_50 ； 紡絲盤直徑(mm) 200 ； 纖維牽伸(％) 0-75 ；機尾牽引棍直徑(mm) 300 ；機尾牽引棍線速度(m/min) :31_86 ； 燭形濾器濾布層數單面絨、府綢各1層；燭形濾器更換周期30天；
(9)濕熱牽伸
牽伸倍數(倍)3-6 ；頭道牽伸比率(％) :80-90，二道牽伸比率(％) 20-10 ； 頭道牽伸溫度及介質25-30°C，熱水； 二道牽伸溫度及介質30-35 °C，熱水； 牽伸速度(m/min) 280 ；
(10)上油
濃度4. 0士0. 5克/升，配方白油71%，油酸16%，三乙醇胺8%，甘油5% ；
(11)卷曲
卷曲予熱溫度30士 2 0C ，卷曲溫度40士 2 0C ，加熱介質濕熱蒸汽，卷曲絲束寬度(mm) 280 ；
(12)松弛熱定型
松弛熱定型溫度35°C -40°C (熱風)，松弛熱定型時間40-70min ；
(13)切斷
切斷速度(m/min) 40-130 ；長度(mm) :38 或 51 或 65 ；
(14)打包
打包重量130 士 5Kg/包。高強力爐甘石海藻纖維長絲可直接用于紡紗或與棉、化纖合股加捻交織，或經梳理、鋪層制成連續的非織造布，作為醫用手術用紗布、繃帶、瘡可貼等傷口敷料，廣泛用于醫藥領域。高強力爐甘石海藻纖維短纖維用于純紡，與棉、化纖短纖維混紡，廣泛應用于帽子、夾克、上衣、內衣和泳裝等紡織領域，具有抑菌養膚，抵御紫外線侵襲和預防皮膚癌效^ ο本發明由于將爐甘石粉體均勻地分散于海藻纖維之中，粉體在纖維的內部和表層，與纖維牢固成為一體。爐甘石粉體相容性、分散性良好，海藻纖維的可紡性好。通過上述方法制得的高強力爐甘石海藻纖維，具有廣譜抗菌、抗菌持久作用，對金黃色葡萄球菌、 大腸桿菌、白色念珠菌等有顯著的抗(抑)菌效果。對多種接觸性皮炎、皮膚病癥患者的治療起到保健和輔助醫療的作用。高強力爐甘石海藻纖維是添加功能性纖維，高強力爐甘石海藻纖維，除具有強力高和海藻纖維的醫用、醫療優點外，還賦予新的藥用和保健功能。高強力爐甘石海藻纖維具有多種生理活性，有助于增強細胞活力，可起到調理皮膚、美體養生作用，而且，高強力爐甘石海藻纖維還具有顯著的抗紫外線性能，對UVA區和UVB區紫外線都有屏蔽作用，可見光透過率大，另外還具有良好的抗菌性能，提高了材料品質。
圖1是海藻酸鈉中的G單元，M單元結構示意圖； 圖2是海藻酸的結構示意圖3是海藻酸鈉G單元與Ca2+形成的“egg-box”蛋盒結構；圖4是G單元與Ca2+形成的蛋盒結構的大分子片段； 圖5是海藻纖維縱向和橫截面的SEM照片； 圖6是爐甘石的粒度分布圖。
具體實施例方式高強力爐甘石海藻纖維應用范圍廣泛，以下實例并不是對本發明的限制。實施例1
制備一噸含量為5%爐甘石醫用海藻長絲(133. 3dteX/30f)，首先原材料的準備 海藻酸納，醫用級，分子結構中Μ(β -D-甘露糖醛酸)/G( α -L-古羅糖醛酸):0· 30士0. 10 ；
溶解液去離子水；
爐甘石粉體為平均粒經< 1微米的微米級粒子，粒經大于4微米的粒子總重量 ^ 10% ；爐甘石的粒徑分布見圖6。爐甘石母液制備爐甘石與去離子水的質量百分比20%，去離子水80%。然后，按以下工藝流程進行予溶解一輸送泵一溶解一輸送泵一混合一輸送泵一一道過濾一緩沖桶一輸送泵一二道過濾一紡絲液脫泡一輸送泵一三道過濾一紡絲、凝固、牽伸一7jC洗一上油一脫水一烘干一調濕一成筒。其中工藝條件為
(1)予溶解
海藻酸納與去離子水的質量比為海藻酸納6%，去離子水94% ； 予溶解時間3_4小時，予溶解溫度20-25°C ； 予溶解釜材質不銹鋼，輸送泵齒輪泵材質不銹鋼。(2)溶解
溶解時間4-5小時；溶解溫度20-250C ；攪拌50-100轉/分； 溶解釜材質不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼。(3)混合
爐甘石與海藻酸納的質量比為爐甘石5%，海藻酸納95% ； 混合時間1-2小時； 攪拌50-100轉/分；
混合釜材質不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼。(4) 一道過濾
一道過濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列1層絨布、1層平布；
過濾機材質PVC(增強)，緩沖桶材質不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼。(5) 二道過濾
二道過濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列2層絨布、2層府綢； 過濾機材質PVC (增強)，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼。(6)紡絲液脫泡
脫泡真空度>90. 6 (kPa)(千帕)，脫泡時間>24小時； 脫泡間溫度25 士 2 °C，相對濕度65%士 3% ； 脫泡桶、輸送泵材質不銹鋼。
(7)三道過濾
三道過濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列2層絨布、2層府綢； 過濾機材質PVC (增強)，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼。(8)紡絲、凝固、牽伸
凝固浴濃度=CaCl2 (無水)4. 5%士0. 2% ；
凝固浴溫度40 士 1 °C ；
凝固浴循環泵出口壓力3. 5-4. 0 Kg/cm2 ；
紡絲速度長絲纖度(dtex) /紡絲速度(m/min) 133. 3/85. 235 ；
紡絲盤間牽伸率纖度/牽伸率(dtex / %) 133. 3/24 ；
浸長(mm) 380 ；
噴絲頭規格纖度(dtex)/孔數(孔)/孔經(mm) 133. 3/30/0. 08， 紡絲計量泵規格JN2-O. 835，轉速(轉/min) 16. 90 ； 漏斗升降次數次數(次/min) 40. 14 ； 落絲周期(h/次)8; 絲條捻向S
絲條捻數(捻/m) 100 士 10 ；
上紡絲盤饒絲圈數(圈)1，下紡絲盤饒絲圈數(圈)2 ； 噴絲頭濾布層數1層府綢； 噴絲頭更換周期7天； 燭形濾器濾布層數單面絨、府綢各1層； 燭形濾器更換周期30-35天； 漏斗鉤更換周期35天； 導絲鉤更換周期14天； 導絲棒更換周期14天。(9)水洗后處理水洗溫度30_40 °C ；水洗時間2 h(淋洗)。(10)上油:
濃度4. 0士0. 5g/L,配方白油71%，油酸16%，三乙醇胺8%，甘油5% ；PH -J. 0-7. 2 ；溫度 33 °C -35 °C。(11)脫水:
脫水周期7 min ；脫水后絲餅含水率150% ；脫水機型號離心式脫水機。(12)烘干
烘干溫度(熱風)30-40 V ；烘干時間65 h ；烘干后絲餅含水率< 5.5 %。(13)調濕
絲餅調濕時間> 24 h ；絲餅調濕溫度25士2 V ；相對濕度65%士3%。(14)成筒
筒子機轉速=1700-1800轉/min;成品筒重量1500 士 75 g/筒；成品回潮率 8%-10%。實施例2
制備一噸含量為7%爐甘石海藻棉型短纖維(1. 66dtex/38mm)，首先原材料的準備海藻酸納，工業級，分子結構中Μ(β -D-甘露糖醛酸)/G( α -L-古羅糖醛酸)0· 30 + 0. 10 ；
溶解液去離子水；
爐甘石粉體為平均粒經< 1微米的微米級粒子，粒經大于4微米的粒子總重量 ^ 10% ；
爐甘石母液制備爐甘石與去離子水的質量百分比25%，去離子水75%。然后，按以下工藝流程進行予溶解一輸送泵一溶解一輸送泵一混合一輸送泵一一道過濾一緩沖桶一輸送泵一二道過濾一紡絲液脫泡一輸送泵一三道過濾一紡絲、凝固、集束一濕熱牽伸一上油一卷曲一松弛定型一切斷一打包。其中工藝條件為
(1)予溶解
海藻酸納與去離子水的質量比為海藻酸納7%，去離子水93% ； 予溶解時間；3-4小時，予溶解溫度20-25°C ； 予溶解釜材質不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼。(2)溶解
溶解時間；4-5小時； 溶解溫度20-25 °C ； 攪拌50-100轉/分；
溶解釜材質不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼。(3)混合
爐甘石與海藻酸納的質量比為爐甘石7%，海藻酸納93% ； 混合時間1-2小時；攪拌50-100轉/分； 混合釜材質不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼。(4) 一道過濾
一道過濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列1層絨布、1層平布；
過濾機材質PVC(增強)，緩沖桶材質不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼。(5) 二道過濾
二道過濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列2層絨布、2層府綢； 過濾機材質PVC (增強)，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼。(6)紡絲液脫泡
脫泡真空度>90. 6 (kPa)(千帕)，脫泡時間>24小時； 脫泡間溫度25 士 2 °C，相對濕度65%士 3% ； 脫泡桶、輸送泵材質不銹鋼。(7)三道過濾
三道過濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列2層絨布、2層府綢； 過濾機材質PVC (增強)，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼。(8)紡絲、凝固、集束
凝固浴濃度=CaCl2 (無水)4. 5%士0. 2% ； 凝固浴溫度40 士 1 °C ； 紡絲速度(m/min) 61. 754 ；纖維浸浴長度(mm):800; 浸浴深度(mm) 130 ；
噴絲頭規格纖度(dtex)/孔數(孔)/孔經(mm) 1. 66/12000/0. 06 ； 紡絲計量泵規格JN-20，轉速(轉/min) 50. 5 ； 紡絲盤直徑(mm) 200 ； 纖維牽伸(％) 16 ；
機尾牽引棍直徑(mm) 300 ；機尾牽引棍線速度(m/min) 57. 6 ； 燭形濾器濾布層數單面絨、府綢各1層；燭形濾器更換周期30天。(9)濕熱牽伸
牽伸倍數(倍)3. 2 ；頭道牽伸比率(％) :80，二道牽伸比率(％) 20 ； 頭道牽伸溫度及介質25-30°C，熱水； 二道牽伸溫度及介質30-35 °C，熱水； 牽伸速度(m/min) :280。(10)上油:
濃度4.0士0. 5克/升，配方白油71%，油酸16%，三乙醇胺8%，甘油5%。(12)卷曲:
卷曲予熱溫度30士 2 0C ，卷曲溫度40士 2 0C ，加熱介質濕熱蒸汽，卷曲絲束寬度(mm) :280。(13)松弛熱定型
松弛熱定型溫度35°C -40°C (熱風)，松弛熱定型時間65min。(14)切斷:
切斷速度(m/min) 55. 9 ；長度(mm) :38。(15)打包打包重量130 士 5Kg/包。實踐證明2%爐甘石含量的海藻纖維，抗紫外效果顯著，與普通海藻纖維相比，紫外線防護系數UPF可提高0. 6倍以上。抑菌率不低于80%，對皮膚的抑癢效果好。總之，本發明的纖維手感柔軟，親膚細膩，強力高，除具有海藻纖維的醫用、醫療優點外，還賦予新的藥用和保健功能，具有多種生理活性，有助于增強細胞活力，可起到調理皮膚、美體養生作用。該發明將爐甘石的保健功能與醫用、服用紡織品結合，具有廣闊的發展前景。
權利要求
1.高強力爐甘石海藻纖維，其特征在于在纖維中，以纖維總干基重計含有1%-6%的爐甘石粉體。
2.如權利要求1所述的高強力爐甘石海藻纖維，其特征在于上述爐甘石粉體分散于纖維的內部和表層。
3.如權利要求1所述的高強力爐甘石海藻纖維，其特征在于上述的海藻纖維是海藻纖維長絲和海藻纖維短纖維。
4.如權利要求1所述的高強力爐甘石海藻纖維，其特征在于上述爐甘石粉體為平均粒經< 1微米的微米級粒子，粒經大于4微米的粒子總重量< 10%。
5.高強力爐甘石海藻纖維制備方法，其特征在于工藝流程為予溶解一輸送泵一溶解一輸送泵一混合一輸送泵一一道過濾一緩沖桶一輸送泵一二道過濾一紡絲液脫泡一輸送泵一三道過濾一紡絲、凝固、牽伸一水洗一上油一脫水一烘干一調濕一成筒，即制得高強力爐甘石海藻纖維長絲；其中(1)予溶解海藻酸納，分子結構中M即β-D-甘露糖醛酸/G即α-L-古羅糖醛酸0.30 士0. 10; 溶解液去離子水；海藻酸納與去離子水的質量比海藻酸納5%-7%，去離子水95%-93% ； 予溶解時間3_4小時，予溶解溫度20-25°C ； 予溶解釜材質不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼；(2)溶解溶解時間4-5小時；溶解溫度20-250C ；攪拌50-100轉/分； 溶解釜材質不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼；(3)混合:爐甘石平均粒經< 1微米的微米級粒子，粒經大于4微米的粒子總重量< 10% ； 爐甘石母液爐甘石與去離子水的質量百分比爐甘石20%-25%，去離子水75%-80% ； 爐甘石與海藻酸納的質量比為爐甘石1%_6%，海藻酸納99%-94% ； 混合時間1-2小時； 攪拌50-100轉/分；混合釜材質不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼；(4)一道過濾一道過濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列1層絨布、1層平布；過濾機材質增強PVC，緩沖桶材質不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼；(5)二道過濾二道過濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列2層絨布、2層府綢； 過濾機材質增強PVC，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼；(6)紡絲液脫泡脫泡真空度>90. 6 kPa，脫泡時間>24小時； 脫泡間溫度25 士 2 °C，相對濕度65%士 3% ； 脫泡桶材質不銹鋼；輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼；(7)三道過濾三道過濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列2層絨布、2層府綢； 過濾機材質增強PVC，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼；(8)紡絲、 凝固、牽伸 紡絲原液的組成海藻酸納與去離子的質量比海藻酸納5%-7%，去離子水95%-93% ； 爐甘石與海藻酸納的質量比爐甘石1%_6%，海藻酸納99%-94% ； 凝固浴濃度無水CaCl2 4. 5%士 0. 2% ； 凝固浴溫度40士 1 V ； 凝固浴循環泵出口壓力3. 5-4. 0 Kg/cm2 ；紡絲速度長絲纖度(dtex)/紡絲速度(m/min) 133. 3/85，166. 7/84，277. 8/84 ； 紡絲盤間牽伸率纖度 / 牽伸率(dtex / %) 133. 3/24，166. 5/20，277. 5/18 ； 浸長350-380 mm ；噴絲頭規格纖度(dtex) / 孔數(孔)/ 孔經(mm) 133. 3/30/0. 08，166. 5/25/0. 08， 277. 5/18/0. 08 ；紡絲計量泵規格JN2-O. 835，轉速(轉/min) :5_50 ；漏斗升降次數纖度(dtex)/ 次數(次 /min) 133. 3/40. 14,166.7/36.49， 277. 8/40. 14 ；落絲周期纖度(dtex) / (h/次)133. 3/8，166. 5/6，277. 5/4 ； 絲條捻向S絲條捻數100 士 10捻/m;上紡絲盤饒絲圈數1圈，下紡絲盤饒絲圈數2圈； 噴絲頭濾布層數1層府綢； 噴絲頭更換周期7天； 燭形濾器濾布層數單面絨、府綢各1層； 燭形濾器更換周期30-35天； 漏斗鉤更換周期35天； 導絲鉤更換周期14天； 導絲棒更換周期14天；(9)水洗后處理水洗溫度30-400C ；水洗時間1_2 h，水洗方式壓洗或淋洗；(10)上油濃度4. 0士0. 5g/L,配方白油71%，油酸16%，三乙醇胺8%，甘油5% ；PH -J. 0-7. 2 ；溫度 33 °C -35 °C ；(11)脫水脫水周期-J min ；脫水后絲餅含水率150%-170% ；脫水機型號離心式脫水機；(12)烘干:烘干溫度30-40°C ；烘干時間60-70h ；烘干后絲餅含水率<5. 5%(13)調濕絲餅調濕時間> 24 h ；絲餅調濕溫度25士2 V ；相對濕度65%士3% ；(14)成筒筒子機轉速=1700-1800轉/min;成品筒重量1500 士 75 g/筒；成品回潮率 6%-10%。
6.高強力爐甘石海藻纖維制備方法，其特征在于工藝流程為予溶解一輸送泵一溶解一輸送泵一混合一輸送泵一一道過濾一緩沖桶一輸送泵一二道過濾一紡絲液脫泡一輸送泵一三道過濾一紡絲、凝固、集束一濕熱牽伸一上油一卷曲一松弛定型一切斷一打包，即制得高強力爐甘石海藻纖維短纖維；其中(1)予溶解海藻酸納，分子結構中 M即β-D-甘露糖醛酸/G即α-L-古羅糖醛酸0.30 士0. 10; 溶解液去離子水；海藻酸納與去離子水的質量比為海藻酸納5%-7%，去離子水95%-93% ； 予溶解時間；3-4小時，予溶解溫度20-25°C ； 予溶解釜材質不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼；(2)溶解溶解時間；4-5小時； 溶解溫度20-25 °C ； 攪拌50-100轉/分；溶解釜材質不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼；(3)混合:爐甘石平均粒經彡1微米的微米級粒子，粒經大于4um的粒子總重量彡10% ； 爐甘石母液爐甘石與去離子水的質量百分比20%-25%，去離子水75%-80% ； 爐甘石與海藻酸納的質量比為爐甘石1%_6%，海藻酸納99%-94% ； 混合時間1-2小時；攪拌50-100轉/分； 混合釜材質不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼；(4)一道過濾一道過濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列1層絨布、1層平布；過濾機材質增強PVC，緩沖桶材質不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼；(5)二道過濾二道過濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列2層絨布、2層府綢； 過濾機材質增強PVC，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼；(6)紡絲液脫泡脫泡真空度>90. 6 kPa，脫泡時間>24小時； 脫泡間溫度25 士 2 °C，相對濕度65%士 3% ； 脫泡桶、輸送泵材質不銹鋼；(7)三道過濾三道過濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列2層絨布、2層府綢； 過濾機材質增強PVC，輸送泵齒輪泵，材質不銹鋼；(8)紡絲、凝固、集束 紡絲原液的組成海藻酸納與去離子水的質量比為海藻酸納5%-7%，去離子水95%-93% ；爐甘石與海藻酸納的質量比為爐甘石1%_6%，海藻酸納99%-94% ； 凝固浴濃度無水CaCl2 4. 5%士0. 2% ；凝固浴溫度40士 1 V ； 紡絲速度50-66 m/min ； 纖維浸浴長度800-900 mm ； 浸浴深度130 mm;噴絲頭規格纖度(dtex) / 孔數(孔)/ 孔經(mm) 3. 33/7500/0. 07，2. 77/7500/0. 07， 1.66/12000/0. 06 ；紡絲計量泵規格JN-20或JN-30，轉速5-50轉/min ； 紡絲盤直徑200 mm； 纖維牽伸0_75% ；機尾牽引棍直徑300 mm ；機尾牽引棍線速度31_86 m/min ； 燭形濾器濾布層數單面絨、府綢各1層；燭形濾器更換周期30天；(9)濕熱牽伸牽伸倍數3_6倍；頭道牽伸比率80-90%，二道牽伸比率20-10% ； 頭道牽伸溫度及介質25-30°C，熱水； 二道牽伸溫度及介質30-35 °C，熱水； 牽伸速度280 m/min ；(10)上油濃度4. 0士0. 5克/升，配方白油71%，油酸16%，三乙醇胺8%，甘油5% ；(11)卷曲卷曲予熱溫度30士 2 0C ，卷曲溫度40士 2 0C ，加熱介質濕熱蒸汽，卷曲絲束寬度280 mm ；(12)松弛熱定型松弛熱定型溫度35°C _40°C，松弛熱定型時間40-70min ；(13)切斷切斷速度40-130 m/min ；長度38或51或65 mm ；(14)打包打包重量130 士 5Kg/包。
7.高強力爐甘石海藻纖維長絲直接用于紡紗或與棉、化纖合股加捻交織，或經梳理、鋪層制成連續的非織造布。
8.高強力爐甘石海藻纖維短纖維用于純紡，與棉、化纖短纖維混紡。
全文摘要
本發明公開了一種高強力爐甘石海藻纖維，在纖維中以纖維總干基重計含有1%-6%的爐甘石粉體。海藻纖維是海藻纖維長絲和海藻纖維短纖維。本發明還公開了高強力爐甘石海藻纖維的制備方法和應用。本發明除具有強力高和海藻纖維的醫用、醫療優點外，還賦予新的藥用和保健功能，具有多種生理活性，有助于增強細胞活力，可起到調理皮膚、美體養生作用，而且，還具有顯著的抗紫外線性能，對UVA區和UVB區紫外線都有屏蔽作用，可見光透過率大，另外還具有良好的抗菌性能，提高了材料品質。
文檔編號D01D10/06GK102383223SQ20111028372
公開日2012年3月21日 申請日期2011年9月22日 優先權日2011年9月22日
發明者張俊峰, 許漪, 高炳生 申請人:福建眾和股份有限公司