[发明专利]一种抗菌远红外保健聚酯纤维的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及纺织行业的合成纤维生产领域，具体地说，是一种抗菌远红外保健聚酯纤维的制造方法。

背景技术

随着经济的快速发展以及人们生活水平的提高，在安全与保健越来越受关注的今天，人们对纺织品提出了更高的要求，既要满足舒适、时尚，也要符合当前的时代主题——绿色健康，因而，能够有效减少细菌等病原微生物对人身的侵害的抗菌纺织品和具有远红外发射功能的保健纺织品越来越引起人们的关注，并逐渐成为人们的需求和选择，研发生产兼具抗菌和远红外保健功能的聚酯纤维已成为功能性聚酯纤维的发展方向之一。

目前国内外抗菌聚酯纤维主要以共混法制备为主，即在聚酯纺丝时，通过添加无机抗菌剂，主要是金属离子型抗菌剂与聚酯共混熔融纺丝制成抗菌纤维。

与有机抗菌剂相比，金属离子抗菌剂具有抗菌能力强、持久，热稳定性好，特别是细菌等病原微生物对金属离子抗菌剂不易产生抗菌性突变等特点，但由于Hg²⁺、Cd²⁺、Pb²⁺、Cr³⁺对人体残留性毒害大，Ni²⁺、Co²⁺和Cu²⁺带有颜色，所以目前广泛作为无机抗菌剂使用的抗菌剂有银和锌两种离子，由于锌离子的抗菌强度只有银离子的约千分之一，故载银抗菌剂在目前的无机抗菌剂中占据主导地位。

虽然银、铜离子等金属抗菌离子本身具有一定的抗菌能力，但近来学者致力于研究抗菌离子在纺织品中的缓释，提高抗菌离子的耐热温度，提高抗菌能力。研究了多种内部具有孔洞结构的材料负载金属抗菌离子，如磷酸锆、磷酸钛钠、磷酸锆钠、海泡石、沸石、蒙脱土、活性炭、粘土等，经过载体改性的银离子的化学温度性提高，在一定程度上克服了纺织品的变色现象，同时，载体控制抗菌离子释放速度，抗菌效果更持久、稳定。尤其是磷酸锆钠载体的研究，主要基于磷酸锆钠中磷原子与氧原子强健结合，形成刚性的PO₄四面体和ZrO₆八面体，钠原子位于两个ZrO₆八面体的氧三角面形成的畸变八面体空间内，形成空间群为R3C的六角晶系的晶格，形成了弛豫稳定的骨架。磷酸锆 钠分子结构中的每一个阳离子都可以被多种元素原子取代，因此，以磷酸锆钠为载体，负载价格低廉的铜离子抗菌材料将是比较有意义的尝试。

远红外功能纤维的释放的远红外线与体内水分子的共振作用能够有效活化水分子，提高细胞渗透性能，从而提高身体的含氧量，活性水分子自由出入细胞之间，以及远红外线的热效应，能够促使血流速度加快，微丝血管扩张，改善微循环，促进新陈代谢。

目前，文献记载的发生远红外线的材料和产品有主要有生物炭、碳纤维、电气石、远红外陶瓷、玉石、金属氧化物及碳化硅类，致密多孔的金属氧化物薄膜如氧化铝、氧化铜、氧化银，以及疏松多孔的碳化硅物质，在温度高于150摄氏度时发出的远红外线，波长主要集中在8～13微米，是石英管﹑红外线灯泡﹑线管之类产品始终无法达到的。

近年，联邦三禾(福建)股份有限公司从中国台湾引进太极石，然后把原石做成母粒进行纳米化，把纳米粒子添加到纤维中，纺成纱、织成布，最后做成服装成品。中国专利申请201410372725.3和201410371613.6公开了太极石保健纤维和纱线的制造方法，以粒径为100纳米以下的太极石粉，太极石粉与纤维的重量比为1：50-100。其制造方法包括以下步骤：1)选取太极石天然矿石，将其击碎后高温烧结淬炼，再研磨成太极石超细微粉；2)将太极石超细微粉与纤维基料混合、干燥，加入聚合物助纺剂，造粒得到太极石母粒；3)将太极石母粒和同质纤维切片混合，纺丝、卷绕、拉伸，得到太极石纤维，其红外线发射率达到91％以上。作为一种天然矿石，太极石具有释放远红外线功能，放射率高达93.36％，同时，太极石具有高频的共振频率与人体细胞分子相当接近，可辅助人体吸纳、补充地球天然磁场所释放的磁场能量，具有改变体质、消除疲劳、促进血液微循环、促进新陈代谢、促进人体吸收和聚集正能量。因此，太极石应用于研究和开发新型远红外保健纤维制品具有一定的市场价值和社会价值。

发明内容

研究表明，由于铜离子与锌离子的有效半径相近，同时与纳米磷酸锆钠进行反应时，两种离子在纳米磷酸锆钠结构中占据的位置相同，铜离子、锌离子共存是两者的交换为竞争交换，因而混合与单独使用时，抑菌功能相当。