[发明专利]一种负离子人造草丝纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种人造草丝纤维及其制备方法，尤其是指一种负离子人造草丝纤维及其制备方法。

背景技术

人造草坪发展到现在已有四十多年的历史，它最早起源于美国，当时因为在顶棚底下的天然草无法生长，为了解决这个问题，采用了人造草坪。自此以后人造草坪从美国向世界范围内流行开来，形成了美洲草、欧洲草、澳洲草以及亚洲草分割市场的局面，而美洲草因为历史长、材料和工艺先进而拥有更强的市场竞争力。人造草克服了天然草几个主要缺点：一是在极端的气候条件下无法生长；二是需要支付高昂的维护费用；三是在一些带有顶棚的体育场馆内无法种植。除了这些之外，人造草还具有可使用频率高，铺装容易、维护保养简单、排水快捷的特点，这些优点都使得人造草具有广阔的发展空间，大有取代天然草的趋势。

近年来，人造草坪蓬勃发展，增长率每年都在20-25%，并且随着足球、网球、高尔夫球等运动的职业化、产业化、商业化发展使得运动人造草坪行业的发展大有空间。目前人造草坪的应用已超越体育场馆，用于各种休闲、装饰领域。国际足球界各权威机构及体育部门对人造草场地的推荐和大开绿灯，对推动人造草场地在炎热地带、高寒地区以及那些经济条件不适宜种植天然草的国家和地区的普及运用提供了有利的条件。

人造草坪在国内，其产品经历了一个的快速发展的阶段。从只被少数专业俱乐部所接受，到如今在绝大部分高等学府的运动场建设中得到广泛使用，而且，越来越多的中小学校也加入到人造草产品的使用者行列，人造草产品已经步入了一个空前发展的新阶段。全球已经有数千万运动员和运动爱好者在分享这一科技成果，它让越来越多的人们真正体验到运动的乐趣。

目前对人造草坪的研究，多数还是集中于草坪外形、耐磨等方面，如US643250581，设计了截面形状为菱形的草丝纤维；W099/60213，设计了截面形状为U形的草丝纤维；CN201751460U设计了截面为O形的草丝纤维。而天然草坪所具有的许多特殊功能，人造草坪尚不具备。如天然草坪的草丝可以通过光合作用形成光电效应，使空气电离产生被称为“空气中的维生素”的负离子，有益于人体健康。

发明内容

为克服上述人造草坪不足之处，本发明提供了一种负离子人造草丝纤维及其制备方法，在铺设由该草丝编织而成的人造草坪后，可以在铺设区域形成较高的负离子浓度，特别适合于室内运动场馆、室内休闲场地等。

本发明是采用下述技术方案实现的：

一种负离子人造草丝纤维，是以高分子基体树脂、负离子功能母料、色母料、抗老化剂及加工助剂为原料，经混合、熔融挤出、拉丝、定型而得。各组份配比按重量份计如下所示：

高分子基体树脂    70～90份

负离子功能母料    1～20份

色母料    0～5份

抗老化剂    0.1～5份

加工助剂    0～5份

填料    0～5份

所述的负离子功能母料是以负离子矿物、加工助剂、高分子基体树脂为原料，经混合、造粒而得。各组份配比按重量份计如下所示：

高分子基体树脂    60～80份

负离子矿物    10～40份

加工助剂    0～5份

所述的高分子基体树脂为聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、尼龙中的一种或几种的混合物。

所述的抗老化剂为紫外吸收剂、光稳定剂、抗氧剂中的一种或几种的混合物。

所述的加工助剂为增塑剂、分散剂、润滑剂中的一种或几种的混合物。

所述的负离子矿物为电气石、蛋白石、奇才石、负离子粉中的一种或几种的混合物。

所述的一种负离子人造草丝纤维的制备方法为：

通过混合、造粒制备负离子功能母料后，再通过混合、熔融挤出、拉丝、定型制得负离子人造草丝纤维。因此制备方法包含两个步骤，其具体制备工序为：

步骤一、负离子功能母料的制备

（1）将负离子矿物、高分子基体树脂、加工助剂按照比例加入捏合机中，捏合温度110℃～180℃，时间10min～60min；

（2）将捏合后的物料通过挤出机塑化、挤出、造粒，挤出机机身设定温度110℃～250℃，螺杆转速10～50r/min。

步骤二：负离子人造草丝纤维的制备

（1）将高分子基体树脂、负离子功能母料、色母料、抗老化剂及加工助剂，按比例混合后加入料斗，并经螺杆挤出机熔融挤出。其中挤出机螺杆长径比大于32，螺杆转速30～70r/min，熔融挤出温度150℃～270℃；