[发明专利]竹炭多功能复合粉体的结构及其在纤维制造中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种竹炭多功能复合粉体的结构及其在纤维制造中的应用，利用一种较高比重的远红外线微细粉体与负离子功能性微细粉体，直接黏结于竹炭粉体表面形成复合粉体，使其比重改变至与纤维原料相近，在应用于纤维制造中时，有利于粉体在纤维原料中的分散性。

背景技术

竹炭是采用五年以上的高山孟宗竹经1000℃高温烧制而成，台湾高山孟宗竹成长过程吸收土壤中的碱性矿物质如钙、铁、镁、钾...等，成熟竹炭所含矿物质易融于水中，能中和水之PH值使其介于7.5～8.5之间的弱碱性，对人体极有帮助，另竹炭多孔特性可吸附自来水中的氯与其它异味，活性炭特性可除去三卤甲莞使其无毒化，使水质变得甜美甘醇，有益健康。

一般的竹炭粉与纤维的结合方式有使用黏结剂或直接加入原料中抽成纤维丝两种，前者如中国专利第CN1690300号及第CN2663487号、日本专利公开号第JP2005068565号及第JP11323747号所述，后者如中国专利第CN1607271号及第CN1558007号所述；

该纤维制品为增加其功能特性，以竹炭粉混合不同功能的材料来提高整体产品的功能特性，如中国专利第CN1690130号、第CN1689408号及第CN1618888号、日本专利公开号第JP10043584号；

混合竹炭的粉体再以黏结剂形成涂层或特定外观结构的产品，如中国专利第CN1718268号、第CN1515199号、第CN1647915号、第CN1695931号、第CN2612530号、美国专利号第US6509294号及日本专利公开号第JP2000343639号、第JP2004180864号；

将含竹炭的纤维以混纺方式形成功能性纤维，如中国专利第CN1730741号及第CN1733985号及日本专利公开号第JP2003118024号；

而目前与竹炭粉关连的既有产品，以混合黏结剂外加方式使用居多，其是在纤维中含竹炭粉，延用既有的纤维工艺，将竹炭粉以添加物的方式来制作为主，由于竹炭粉体比重低，与纤维原料混合时容易产生分散不均的结果，其虽可经由分散剂的添加改善，然添加量仍受限于2wt％以下，导致添加于纤维中的竹炭粉含量无法太高，因而影响可以产生的功能效果，此外，添加不同材料为增加纤维的功能特性的常用方法，则是利用混合后的粉体作为添加物，经既有的纤维工艺制作成多功能性的纤维制品，由于添加的粉体比重大不相同，在纤维中的均质分散性不易控制，导致纤维的特性不均，又若将添加的粉体微细化以提高添加物的表面积，其虽可在比较低的添加量下得到好的功能特性，唯对比重不同的粉体仍会造成均质性不佳的结果，尤其使用的粉体比重太低，使均匀分散粉体到纤维中相当困难；

因此，对不同比重，尤其包含低比重粉体的添加物，如何改质使其在既有的纤维工艺中可以得到均质分散，进而提高纤维中的粉体添加量以改善功能特性，即为本发明所欲解决的技术困难点的所在。

发明内容

本发明的目的是提供一种竹炭多功能复合粉体的结构及其在纤维制造中的应用。

本发明提供的一种竹炭多功能粉体，是利用一种较高比重的远红外线粉体与负离子功能性微细粉体黏结于竹炭粉体表面，形成比重可调整的复合粉体。使其在与化纤原料混合时不会有以往竹炭粉比重太低导致偏析的问题，复合粉体比重调整至与化纤原料接近时，可以得到最好的分散性，这样可添加的复合粉体含量最大。以本发明制作的母料中复合粉体含量可高达38％不会产生微裂痕，其在纤维中的最终含量亦可提高至4wt％以上，为高粉体添加量纤维的重要制作方法。配合黏结于竹炭粉体表面的微细粉体的功能特性，可大幅提高纤维的远红外线放射(92％以上)与负离子产生率(3500个/cm³以上)，比纯使用竹炭粉制作的纤维有更好的功能特性，借由高比重的表面微细粉体黏结，提高竹炭粉在纤维中的分散性，使其更能发挥竹炭粉的消臭功能，本发明利用1wt％的粉体含量就可使纤维的氨气消臭率达97％以上，明显优于现有技术方式制作的竹炭纤维。

具体来说，本发明的竹炭多功能复合粉体的结构，其特征在于，以微量黏结剂将微细纳米化的、比重较高于竹炭的远红外线粉体及负离子功能性粉体载于竹炭粉体表面形成复合粉体，利用载负物的较高比重来增加复合粉体的比重，且该复合粉体比重可以远红外线粉体及负离子粉体的黏结比例来调整，因此可以调整到与纤维的比重相同或相近。本发明调整后的该复合粉体比重为0.8～4.0之间。