專利名稱：高強(qiáng)力爐甘石海藻纖維及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于紡織工業(yè)領(lǐng)域，涉及一種高強(qiáng)力爐甘石海藻纖維，還涉及高強(qiáng)力爐甘石海藻纖維制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
隨著人們的環(huán)保意識(shí)不斷加強(qiáng)，21世紀(jì)〃綠色服裝“、〃綠色消費(fèi)〃將主導(dǎo)世界紡織品和服裝潮流。作為現(xiàn)代紡織的主要原料來(lái)源，棉麻、石油化工等纖維越來(lái)越受資源、環(huán)境成本制約，因此各國(guó)都在花大力氣開(kāi)發(fā)可生物降解，集自然與美觀、舒適與健康于一體的天然環(huán)保型新纖維品種。21世紀(jì)將又是海洋的世紀(jì)，對(duì)海洋資源的利用將進(jìn)入更深的領(lǐng)域。近幾年，海藻纖維因其各種優(yōu)異性能在醫(yī)用領(lǐng)域得到了關(guān)注，在紡織業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。我國(guó)科研人員經(jīng)過(guò)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(kāi)辟紡織纖維的第三來(lái)源。目前，海藻纖維的制取已進(jìn)入初試和中試階段，大規(guī)模的生產(chǎn)也在準(zhǔn)備過(guò)程中。據(jù)報(bào)導(dǎo)按現(xiàn)有生產(chǎn)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(cè)算每噸5萬(wàn)一 7萬(wàn)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(qiáng)度比棉的要結(jié)實(shí)。現(xiàn)今陸地纖維和合成纖維在環(huán)保方面的局限性越來(lái)越突出，非常有必要尋找一種新的可再生的環(huán)保型纖維材料。2010年，我國(guó)年消耗4130萬(wàn)噸左右纖維，生產(chǎn)途徑主要來(lái)源于棉、麻、毛、絲等動(dòng)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(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增長(zhǎng)，纖維的獲取越來(lái)越受到土地和石油資源短缺的制約。與此同時(shí)，生物質(zhì)化纖正在我國(guó)蓬勃發(fā)展， 2009年，我國(guó)生物質(zhì)再生纖維產(chǎn)能已達(dá)191萬(wàn)噸，占世界總產(chǎn)能的77%。中國(guó)是世界上最大的海藻養(yǎng)殖與加工國(guó)，海藻酸鹽產(chǎn)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(guī)模開(kāi)發(fā)生產(chǎn)。我國(guó)海藻化工產(chǎn)品十分豐富，以海藻酸鹽為原料開(kāi)發(fā)的海藻纖維，將獲取纖維的領(lǐng)域從陸地?cái)U(kuò)展到了海洋，增加了紡織纖維的來(lái)源。 同時(shí)，海藻纖維原料的生產(chǎn)不占用石油和土地資源，由于取自海洋，海藻纖維具有本質(zhì)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(hù)服、醫(yī)療服等特殊用途的服裝。據(jù)悉，海藻纖維面料在高檔保健服裝、J L童玩具及消防、醫(yī)療、軍事和環(huán)保等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。世界海洋中估計(jì)有25000多種海藻，按顏色可粗分為紅藻、褐藻、綠藻和藍(lán)藻四大類。海藻纖維的原材料來(lái)自天然海藻中所提取的海藻多糖。其有機(jī)多糖部分由β-D-甘露糖醛酸(β-D-mannuronic acid，簡(jiǎn)稱 Μ)禾口 α-L-古羅糖醛酸(α-L- guluronic acid，簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱G)兩種組分構(gòu)成，見(jiàn)圖1、圖2，無(wú)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(yī)用材料。海藻酸鈉結(jié)構(gòu)中的G單元能夠與Ca2+形成特殊的‘‘egg-box”結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖3、圖4。利用海藻酸鈉的這種性質(zhì)，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(wú)水)為凝固浴，采用濕法紡絲工藝制備海藻纖維自1980年以來(lái)，海藻纖維紗布廣泛應(yīng)用于西方醫(yī)療界，許多臨床研究已證明了這種紗
布的優(yōu)越性能。但據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的海藻纖維比較硬脆，強(qiáng)力較低，限制了其應(yīng)用范圍，給產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)帶來(lái)一定的困難。本發(fā)明采用濕法紡絲方法制備了強(qiáng)力較高的海藻纖維，強(qiáng)力達(dá)4.67cN/dteX，并研究影響其斷裂強(qiáng)力的各種因素，得到了制備高強(qiáng)力海藻纖維的最佳工藝條件，同時(shí)對(duì)其結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行了研究。用本發(fā)明工藝制備的海藻纖維粗細(xì)均勻且縱向表面有溝槽，截面近似圓形且無(wú)較厚的皮層存在，海藻纖維縱向和橫截面，見(jiàn)圖5。本發(fā)明的工藝條件，可為大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)提供了依據(jù)。爐甘石具有很高的藥用和保健價(jià)值，爐甘石的藥用功能在多種歷代醫(yī)藥古籍，現(xiàn)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(jīng)。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(fēng)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(qiáng)力海藻纖維紡織品與爐甘石藥用保健功能相結(jié)合，高強(qiáng)力爐甘石海藻纖維，除具有高強(qiáng)力和海藻纖維的醫(yī)用、醫(yī)療優(yōu)點(diǎn)外，還賦予高強(qiáng)力海藻纖維藥用和保健功能。高強(qiáng)力爐甘石海藻纖維具有多種生理活性，有助于增強(qiáng)細(xì)胞活力，可起到調(diào)理皮膚、美體養(yǎng)生作用，而且，高強(qiáng)力爐甘石海藻纖維還具有顯著的抗紫外線性能，對(duì)UVA區(qū)和UVB區(qū)紫外線都有屏蔽作用，可見(jiàn)光透過(guò)率大，另外還具有良好的抗菌性能，因此，高強(qiáng)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(qiáng)力海藻纖維和爐甘石各具特點(diǎn)，但是，迄今為止，尚無(wú)人將海藻纖維和爐甘石結(jié)合，使一種產(chǎn)品同時(shí)具有二種物質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明人在了解、掌握高強(qiáng)力海藻纖維和爐甘石的特性后，經(jīng)過(guò)努力研究，終于將高強(qiáng)力海藻纖維紡織品和爐甘石的保健功能相結(jié)合，本案由此產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高強(qiáng)力爐甘石海藻纖維，其不僅強(qiáng)力高、而且還具有海藻纖維的醫(yī)用、醫(yī)療性能的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又賦予新的藥用和保健功能，提高材料品質(zhì)。本發(fā)明的另一目的在于提供一種高強(qiáng)力爐甘石海藻酸纖維制備方法及其應(yīng)用。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是
高強(qiáng)力爐甘石海藻纖維，在纖維中，以纖維總干基重計(jì)含有1%_6%的爐甘石粉體。上述爐甘石粉體分散于纖維的內(nèi)部和表層。上述的海藻纖維是海藻纖維長(zhǎng)絲和海藻纖維短纖維。上述爐甘石粉體為平均粒經(jīng)< 1微米的微米級(jí)粒子，粒經(jīng)大于4微米的粒子總重量;^ 10%。高強(qiáng)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(guò)濾一緩沖桶一輸送泵一二道過(guò)濾一紡絲液脫泡一輸送泵一三道過(guò)濾一紡絲、凝固、牽伸一水洗一上油一脫水一烘干一調(diào)濕一成筒，即制得高強(qiáng)力爐甘石海藻纖維長(zhǎng)絲；其中
(1)予溶解
海藻酸納，分子結(jié)構(gòu)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(zhì)量比海藻酸納5%-7%，去離子水95%-93% ； 予溶解時(shí)間3_4小時(shí)，予溶解溫度20-25°C ； 予溶解釜材質(zhì)不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)不銹鋼；
(2)溶解
溶解時(shí)間4-5小時(shí)；溶解溫度20-250C ；攪拌50-100轉(zhuǎn)/分； 溶解釜材質(zhì)不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)不銹鋼；
(3)混合
爐甘石平均粒經(jīng)< 1微米的微米級(jí)粒子，粒經(jīng)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(zhì)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(zhì)量比為爐甘石1%_6%，海藻酸納99%-94% ； 混合時(shí)間1-2小時(shí)； 攪拌50-100轉(zhuǎn)/分；
混合釜材質(zhì)不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)不銹鋼；
(4)一道過(guò)濾
一道過(guò)濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列1層絨布、1層平布；
過(guò)濾機(jī)材質(zhì)PVC(增強(qiáng))，緩沖桶材質(zhì)不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)不銹鋼；
(5)二道過(guò)濾
二道過(guò)濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列2層絨布、2層府綢； 過(guò)濾機(jī)材質(zhì)PVC (增強(qiáng))，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)不銹鋼；
(6)紡絲液脫泡
脫泡真空度>90. 6 kPa (千帕)，脫泡時(shí)間>24小時(shí)； 脫泡間溫度25 士 2 °C，相對(duì)濕度65%士 3% ； 脫泡桶材質(zhì)不銹鋼；輸送泵齒輪泵，材質(zhì)不銹鋼；
(7)三道過(guò)濾
三道過(guò)濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列2層絨布、2層府綢； 過(guò)濾機(jī)材質(zhì)PVC (增強(qiáng))，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)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(zhì)量比海藻酸納5%-7%，去離子水95%-93% ； 爐甘石與海藻酸納的質(zhì)量比爐甘石1%_6%，海藻酸納99%-94% ； 凝固浴濃度=CaCl2 (無(wú)水)4. 5%士0. 2% ； 凝固浴溫度40 士 1 °C ； 凝固浴循環(huán)泵出口壓力3. 5-4. 0 Kg/cm2 ；
紡絲速度長(zhǎng)絲纖度(dtex)/紡絲速度(m/min) 133. 3/85，166. 7/84，277. 8/84 ；紡絲盤(pán)間牽伸率纖度 / 牽伸率(dtex / %) 133. 3/24，166. 5/20，277. 5/18 ； 浸長(zhǎng)(mm) 350-380 ；
噴絲頭規(guī)格纖度(dtex) / 孔數(shù)(孔)/ 孔經(jīng)(mm) 133. 3/30/0. 08，166. 5/25/0. 08， 277. 5/18/0. 08 ；
紡絲計(jì)量泵規(guī)格=JN2-O. 835，轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/min) :5_50 ；
漏斗升降次數(shù)纖度(dtex)/ 次數(shù)(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(shù)(捻/m) 100 士 10 ；
上紡絲盤(pán)饒絲圈數(shù)(圈)1，下紡絲盤(pán)饒絲圈數(shù)(圈)2 ； 噴絲頭濾布層數(shù)1層府綢； 噴絲頭更換周期7天； 燭形濾器濾布層數(shù)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(dǎo)絲鉤更換周期14天； 導(dǎo)絲棒更換周期14天；
(9)水洗后處理水洗溫度30-400C ；水洗時(shí)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(jī)型號(hào)離心式脫水機(jī)；
(12)烘干:
烘干溫度(熱風(fēng))30-400C ；烘干時(shí)間60-70h ；烘干后絲餅含水率<5. 5%
(13)調(diào)濕
絲餅調(diào)濕時(shí)間> 24 h ；絲餅調(diào)濕溫度25士2 V ；相對(duì)濕度65%士3% ；
(14)成筒
筒子機(jī)轉(zhuǎn)速=1700-1800轉(zhuǎn)/min;成品筒重量1500 士 75 g/筒；成品回潮率 6%-10%。
高強(qiáng)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(guò)濾一緩沖桶一輸送泵一二道過(guò)濾一紡絲液脫泡一輸送泵一三道過(guò)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(qiáng)力爐甘石海藻纖維短纖維；其中 (1)予溶解
海藻酸納，分子結(jié)構(gòu)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(zhì)量比為海藻酸納5%-7%，去離子水95%-93% ；予溶解時(shí)間；3-4小時(shí)，予溶解溫度20-25°C ； 予溶解釜材質(zhì)不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)不銹鋼；
(2)溶解
溶解時(shí)間；4-5小時(shí)； 溶解溫度20-25 °C ； 攪拌50-100轉(zhuǎn)/分；
溶解釜材質(zhì)不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)不銹鋼；
(3)混合:
爐甘石平均粒經(jīng)彡1微米的微米級(jí)粒子，粒經(jīng)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(zhì)量百分比20%-25%，去離子水75%-80% ； 爐甘石與海藻酸納的質(zhì)量比為爐甘石1%_6%，海藻酸納99%-94% ； 混合時(shí)間1-2小時(shí)；攪拌50-100轉(zhuǎn)/分； 混合釜材質(zhì)不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)不銹鋼；
(4)一道過(guò)濾
一道過(guò)濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列1層絨布、1層平布；
過(guò)濾機(jī)材質(zhì)PVC(增強(qiáng))，緩沖桶材質(zhì)不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)不銹鋼；
(5)二道過(guò)濾
二道過(guò)濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列2層絨布、2層府綢； 過(guò)濾機(jī)材質(zhì)PVC (增強(qiáng))，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)不銹鋼；
(6)紡絲液脫泡
脫泡真空度>90. 6 kPa (千帕)，脫泡時(shí)間>24小時(shí)； 脫泡間溫度25 士 2 °C，相對(duì)濕度65%士 3% ； 脫泡桶、輸送泵材質(zhì)不銹鋼；
(7)三道過(guò)濾
三道過(guò)濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列2層絨布、2層府綢； 過(guò)濾機(jī)材質(zhì)PVC (增強(qiáng))，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)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(zhì)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(zhì)量比為爐甘石1%_6%，海藻酸納99%-94% ； 凝固浴濃度=CaCl2 (無(wú)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(zhǎng)度(mm) 800-900 ； 浸浴深度(mm) 130 ；
噴絲頭規(guī)格纖度(dtex) / 孔數(shù)(孔)/ 孔經(jīng)(mm) 3. 33/7500/0. 07，2. 77/7500/0. 07， 1.66/12000/0. 06 ；
紡絲計(jì)量泵規(guī)格JN-20或JN-30，轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/min) :5_50 ； 紡絲盤(pán)直徑(mm) 200 ； 纖維牽伸(％) 0-75 ；機(jī)尾牽引棍直徑(mm) 300 ；機(jī)尾牽引棍線速度(m/min) :31_86 ； 燭形濾器濾布層數(shù)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(shù)(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(zhì)25-30°C，熱水； 二道牽伸溫度及介質(zhì)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(zhì)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(fēng))，松弛熱定型時(shí)間40-70min ；
(13)切斷
切斷速度(m/min) 40-130 ；長(zhǎng)度(mm) :38 或 51 或 65 ；
(14)打包
打包重量130 士 5Kg/包。高強(qiáng)力爐甘石海藻纖維長(zhǎng)絲可直接用于紡紗或與棉、化纖合股加捻交織，或經(jīng)梳理、鋪層制成連續(xù)的非織造布，作為醫(yī)用手術(shù)用紗布、繃帶、瘡可貼等傷口敷料，廣泛用于醫(yī)藥領(lǐng)域。高強(qiáng)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(yīng)用于帽子、夾克、上衣、內(nèi)衣和泳裝等紡織領(lǐng)域，具有抑菌養(yǎng)膚，抵御紫外線侵襲和預(yù)防皮膚癌效^ ο本發(fā)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(nèi)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(guò)上述方法制得的高強(qiáng)力爐甘石海藻纖維，具有廣譜抗菌、抗菌持久作用，對(duì)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(duì)多種接觸性皮炎、皮膚病癥患者的治療起到保健和輔助醫(yī)療的作用。高強(qiáng)力爐甘石海藻纖維是添加功能性纖維，高強(qiáng)力爐甘石海藻纖維，除具有強(qiáng)力高和海藻纖維的醫(yī)用、醫(yī)療優(yōu)點(diǎn)外，還賦予新的藥用和保健功能。高強(qiáng)力爐甘石海藻纖維具有多種生理活性，有助于增強(qiáng)細(xì)胞活力，可起到調(diào)理皮膚、美體養(yǎng)生作用，而且，高強(qiáng)力爐甘石海藻纖維還具有顯著的抗紫外線性能，對(duì)UVA區(qū)和UVB區(qū)紫外線都有屏蔽作用，可見(jiàn)光透過(guò)率大，另外還具有良好的抗菌性能，提高了材料品質(zhì)。


圖1是海藻酸鈉中的G單元，M單元結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是海藻酸的結(jié)構(gòu)示意圖3是海藻酸鈉G單元與Ca2+形成的“egg-box”蛋盒結(jié)構(gòu)；圖4是G單元與Ca2+形成的蛋盒結(jié)構(gòu)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(shí)施例方式高強(qiáng)力爐甘石海藻纖維應(yīng)用范圍廣泛，以下實(shí)例并不是對(duì)本發(fā)明的限制。實(shí)施例1
制備一噸含量為5%爐甘石醫(yī)用海藻長(zhǎng)絲(133. 3dteX/30f)，首先原材料的準(zhǔn)備 海藻酸納，醫(yī)用級(jí)，分子結(jié)構(gòu)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(jīng)< 1微米的微米級(jí)粒子，粒經(jīng)大于4微米的粒子總重量 ^ 10% ；爐甘石的粒徑分布見(jiàn)圖6。爐甘石母液制備爐甘石與去離子水的質(zhì)量百分比20%，去離子水80%。然后，按以下工藝流程進(jìn)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(guò)濾一緩沖桶一輸送泵一二道過(guò)濾一紡絲液脫泡一輸送泵一三道過(guò)濾一紡絲、凝固、牽伸一7jC洗一上油一脫水一烘干一調(diào)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(zhì)量比為海藻酸納6%，去離子水94% ； 予溶解時(shí)間3_4小時(shí)，予溶解溫度20-25°C ； 予溶解釜材質(zhì)不銹鋼，輸送泵齒輪泵材質(zhì)不銹鋼。(2)溶解
溶解時(shí)間4-5小時(shí)；溶解溫度20-250C ；攪拌50-100轉(zhuǎn)/分； 溶解釜材質(zhì)不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)不銹鋼。(3)混合
爐甘石與海藻酸納的質(zhì)量比為爐甘石5%，海藻酸納95% ； 混合時(shí)間1-2小時(shí)； 攪拌50-100轉(zhuǎn)/分；
混合釜材質(zhì)不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)不銹鋼。(4) 一道過(guò)濾
一道過(guò)濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列1層絨布、1層平布；
過(guò)濾機(jī)材質(zhì)PVC(增強(qiáng))，緩沖桶材質(zhì)不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)不銹鋼。(5) 二道過(guò)濾
二道過(guò)濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列2層絨布、2層府綢； 過(guò)濾機(jī)材質(zhì)PVC (增強(qiáng))，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)不銹鋼。(6)紡絲液脫泡
脫泡真空度>90. 6 (kPa)(千帕)，脫泡時(shí)間>24小時(shí)； 脫泡間溫度25 士 2 °C，相對(duì)濕度65%士 3% ； 脫泡桶、輸送泵材質(zhì)不銹鋼。
(7)三道過(guò)濾
三道過(guò)濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列2層絨布、2層府綢； 過(guò)濾機(jī)材質(zhì)PVC (增強(qiáng))，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)不銹鋼。(8)紡絲、凝固、牽伸
凝固浴濃度=CaCl2 (無(wú)水)4. 5%士0. 2% ；
凝固浴溫度40 士 1 °C ；
凝固浴循環(huán)泵出口壓力3. 5-4. 0 Kg/cm2 ；
紡絲速度長(zhǎng)絲纖度(dtex) /紡絲速度(m/min) 133. 3/85. 235 ；
紡絲盤(pán)間牽伸率纖度/牽伸率(dtex / %) 133. 3/24 ；
浸長(zhǎng)(mm) 380 ；
噴絲頭規(guī)格纖度(dtex)/孔數(shù)(孔)/孔經(jīng)(mm) 133. 3/30/0. 08， 紡絲計(jì)量泵規(guī)格JN2-O. 835，轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/min) 16. 90 ； 漏斗升降次數(shù)次數(shù)(次/min) 40. 14 ； 落絲周期(h/次)8; 絲條捻向S
絲條捻數(shù)(捻/m) 100 士 10 ；
上紡絲盤(pán)饒絲圈數(shù)(圈)1，下紡絲盤(pán)饒絲圈數(shù)(圈)2 ； 噴絲頭濾布層數(shù)1層府綢； 噴絲頭更換周期7天； 燭形濾器濾布層數(shù)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(dǎo)絲鉤更換周期14天； 導(dǎo)絲棒更換周期14天。(9)水洗后處理水洗溫度30_40 °C ；水洗時(shí)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(jī)型號(hào)離心式脫水機(jī)。(12)烘干
烘干溫度(熱風(fēng))30-40 V ；烘干時(shí)間65 h ；烘干后絲餅含水率< 5.5 %。(13)調(diào)濕
絲餅調(diào)濕時(shí)間> 24 h ；絲餅調(diào)濕溫度25士2 V ；相對(duì)濕度65%士3%。(14)成筒
筒子機(jī)轉(zhuǎn)速=1700-1800轉(zhuǎn)/min;成品筒重量1500 士 75 g/筒；成品回潮率 8%-10%。實(shí)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(zhǔn)備海藻酸納，工業(yè)級(jí)，分子結(jié)構(gòu)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(jīng)< 1微米的微米級(jí)粒子，粒經(jīng)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(zhì)量百分比25%，去離子水75%。然后，按以下工藝流程進(jìn)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(guò)濾一緩沖桶一輸送泵一二道過(guò)濾一紡絲液脫泡一輸送泵一三道過(guò)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(zhì)量比為海藻酸納7%，去離子水93% ； 予溶解時(shí)間；3-4小時(shí)，予溶解溫度20-25°C ； 予溶解釜材質(zhì)不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)不銹鋼。(2)溶解
溶解時(shí)間；4-5小時(shí)； 溶解溫度20-25 °C ； 攪拌50-100轉(zhuǎn)/分；
溶解釜材質(zhì)不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)不銹鋼。(3)混合
爐甘石與海藻酸納的質(zhì)量比為爐甘石7%，海藻酸納93% ； 混合時(shí)間1-2小時(shí)；攪拌50-100轉(zhuǎn)/分； 混合釜材質(zhì)不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)不銹鋼。(4) 一道過(guò)濾
一道過(guò)濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列1層絨布、1層平布；
過(guò)濾機(jī)材質(zhì)PVC(增強(qiáng))，緩沖桶材質(zhì)不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)不銹鋼。(5) 二道過(guò)濾
二道過(guò)濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列2層絨布、2層府綢； 過(guò)濾機(jī)材質(zhì)PVC (增強(qiáng))，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)不銹鋼。(6)紡絲液脫泡
脫泡真空度>90. 6 (kPa)(千帕)，脫泡時(shí)間>24小時(shí)； 脫泡間溫度25 士 2 °C，相對(duì)濕度65%士 3% ； 脫泡桶、輸送泵材質(zhì)不銹鋼。(7)三道過(guò)濾
三道過(guò)濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列2層絨布、2層府綢； 過(guò)濾機(jī)材質(zhì)PVC (增強(qiáng))，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)不銹鋼。(8)紡絲、凝固、集束
凝固浴濃度=CaCl2 (無(wú)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(zhǎng)度(mm):800; 浸浴深度(mm) 130 ；
噴絲頭規(guī)格纖度(dtex)/孔數(shù)(孔)/孔經(jīng)(mm) 1. 66/12000/0. 06 ； 紡絲計(jì)量泵規(guī)格JN-20，轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/min) 50. 5 ； 紡絲盤(pán)直徑(mm) 200 ； 纖維牽伸(％) 16 ；
機(jī)尾牽引棍直徑(mm) 300 ；機(jī)尾牽引棍線速度(m/min) 57. 6 ； 燭形濾器濾布層數(shù)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(shù)(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(zhì)25-30°C，熱水； 二道牽伸溫度及介質(zhì)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(zhì)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(fēng))，松弛熱定型時(shí)間65min。(14)切斷:
切斷速度(m/min) 55. 9 ；長(zhǎng)度(mm) :38。(15)打包打包重量130 士 5Kg/包。實(shí)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(hù)系數(shù)UPF可提高0. 6倍以上。抑菌率不低于80%，對(duì)皮膚的抑癢效果好。總之，本發(fā)明的纖維手感柔軟，親膚細(xì)膩，強(qiáng)力高，除具有海藻纖維的醫(yī)用、醫(yī)療優(yōu)點(diǎn)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(qiáng)細(xì)胞活力，可起到調(diào)理皮膚、美體養(yǎng)生作用。該發(fā)明將爐甘石的保健功能與醫(yī)用、服用紡織品結(jié)合，具有廣闊的發(fā)展前景。
權(quán)利要求
1.高強(qiáng)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(jì)含有1%-6%的爐甘石粉體。
2.如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)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(nèi)部和表層。
3.如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)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(zhǎng)絲和海藻纖維短纖維。
4.如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)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(jīng)< 1微米的微米級(jí)粒子，粒經(jīng)大于4微米的粒子總重量< 10%。
5.高強(qiáng)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(guò)濾一緩沖桶一輸送泵一二道過(guò)濾一紡絲液脫泡一輸送泵一三道過(guò)濾一紡絲、凝固、牽伸一水洗一上油一脫水一烘干一調(diào)濕一成筒，即制得高強(qiáng)力爐甘石海藻纖維長(zhǎng)絲；其中(1)予溶解海藻酸納，分子結(jié)構(gòu)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(zhì)量比海藻酸納5%-7%，去離子水95%-93% ； 予溶解時(shí)間3_4小時(shí)，予溶解溫度20-25°C ； 予溶解釜材質(zhì)不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)不銹鋼；(2)溶解溶解時(shí)間4-5小時(shí)；溶解溫度20-250C ；攪拌50-100轉(zhuǎn)/分； 溶解釜材質(zhì)不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)不銹鋼；(3)混合:爐甘石平均粒經(jīng)< 1微米的微米級(jí)粒子，粒經(jīng)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(zhì)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(zhì)量比為爐甘石1%_6%，海藻酸納99%-94% ； 混合時(shí)間1-2小時(shí)； 攪拌50-100轉(zhuǎn)/分；混合釜材質(zhì)不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)不銹鋼；(4)一道過(guò)濾一道過(guò)濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列1層絨布、1層平布；過(guò)濾機(jī)材質(zhì)增強(qiáng)PVC，緩沖桶材質(zhì)不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)不銹鋼；(5)二道過(guò)濾二道過(guò)濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列2層絨布、2層府綢； 過(guò)濾機(jī)材質(zhì)增強(qiáng)PVC，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)不銹鋼；(6)紡絲液脫泡脫泡真空度>90. 6 kPa，脫泡時(shí)間>24小時(shí)； 脫泡間溫度25 士 2 °C，相對(duì)濕度65%士 3% ； 脫泡桶材質(zhì)不銹鋼；輸送泵齒輪泵，材質(zhì)不銹鋼；(7)三道過(guò)濾三道過(guò)濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列2層絨布、2層府綢； 過(guò)濾機(jī)材質(zhì)增強(qiáng)PVC，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)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(zhì)量比海藻酸納5%-7%，去離子水95%-93% ； 爐甘石與海藻酸納的質(zhì)量比爐甘石1%_6%，海藻酸納99%-94% ； 凝固浴濃度無(wú)水CaCl2 4. 5%士 0. 2% ； 凝固浴溫度40士 1 V ； 凝固浴循環(huán)泵出口壓力3. 5-4. 0 Kg/cm2 ；紡絲速度長(zhǎng)絲纖度(dtex)/紡絲速度(m/min) 133. 3/85，166. 7/84，277. 8/84 ； 紡絲盤(pán)間牽伸率纖度 / 牽伸率(dtex / %) 133. 3/24，166. 5/20，277. 5/18 ； 浸長(zhǎng)350-380 mm ；噴絲頭規(guī)格纖度(dtex) / 孔數(shù)(孔)/ 孔經(jīng)(mm) 133. 3/30/0. 08，166. 5/25/0. 08， 277. 5/18/0. 08 ；紡絲計(jì)量泵規(guī)格JN2-O. 835，轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/min) :5_50 ；漏斗升降次數(shù)纖度(dtex)/ 次數(shù)(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(shù)100 士 10捻/m;上紡絲盤(pán)饒絲圈數(shù)1圈，下紡絲盤(pán)饒絲圈數(shù)2圈； 噴絲頭濾布層數(shù)1層府綢； 噴絲頭更換周期7天； 燭形濾器濾布層數(shù)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(dǎo)絲鉤更換周期14天； 導(dǎo)絲棒更換周期14天；(9)水洗后處理水洗溫度30-400C ；水洗時(shí)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(jī)型號(hào)離心式脫水機(jī)；(12)烘干:烘干溫度30-40°C ；烘干時(shí)間60-70h ；烘干后絲餅含水率<5. 5%(13)調(diào)濕絲餅調(diào)濕時(shí)間> 24 h ；絲餅調(diào)濕溫度25士2 V ；相對(duì)濕度65%士3% ；(14)成筒筒子機(jī)轉(zhuǎn)速=1700-1800轉(zhuǎn)/min;成品筒重量1500 士 75 g/筒；成品回潮率 6%-10%。
6.高強(qiáng)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(guò)濾一緩沖桶一輸送泵一二道過(guò)濾一紡絲液脫泡一輸送泵一三道過(guò)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(qiáng)力爐甘石海藻纖維短纖維；其中(1)予溶解海藻酸納，分子結(jié)構(gòu)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(zhì)量比為海藻酸納5%-7%，去離子水95%-93% ； 予溶解時(shí)間；3-4小時(shí)，予溶解溫度20-25°C ； 予溶解釜材質(zhì)不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)不銹鋼；(2)溶解溶解時(shí)間；4-5小時(shí)； 溶解溫度20-25 °C ； 攪拌50-100轉(zhuǎn)/分；溶解釜材質(zhì)不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)不銹鋼；(3)混合:爐甘石平均粒經(jīng)彡1微米的微米級(jí)粒子，粒經(jīng)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(zhì)量百分比20%-25%，去離子水75%-80% ； 爐甘石與海藻酸納的質(zhì)量比為爐甘石1%_6%，海藻酸納99%-94% ； 混合時(shí)間1-2小時(shí)；攪拌50-100轉(zhuǎn)/分； 混合釜材質(zhì)不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)不銹鋼；(4)一道過(guò)濾一道過(guò)濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列1層絨布、1層平布；過(guò)濾機(jī)材質(zhì)增強(qiáng)PVC，緩沖桶材質(zhì)不銹鋼，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)不銹鋼；(5)二道過(guò)濾二道過(guò)濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列2層絨布、2層府綢； 過(guò)濾機(jī)材質(zhì)增強(qiáng)PVC，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)不銹鋼；(6)紡絲液脫泡脫泡真空度>90. 6 kPa，脫泡時(shí)間>24小時(shí)； 脫泡間溫度25 士 2 °C，相對(duì)濕度65%士 3% ； 脫泡桶、輸送泵材質(zhì)不銹鋼；(7)三道過(guò)濾三道過(guò)濾壓力<8 Kg/cm2,濾層排列2層絨布、2層府綢； 過(guò)濾機(jī)材質(zhì)增強(qiáng)PVC，輸送泵齒輪泵，材質(zhì)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(zhì)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(zhì)量比為爐甘石1%_6%，海藻酸納99%-94% ； 凝固浴濃度無(wú)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(zhǎng)度800-900 mm ； 浸浴深度130 mm;噴絲頭規(guī)格纖度(dtex) / 孔數(shù)(孔)/ 孔經(jīng)(mm) 3. 33/7500/0. 07，2. 77/7500/0. 07， 1.66/12000/0. 06 ；紡絲計(jì)量泵規(guī)格JN-20或JN-30，轉(zhuǎn)速5-50轉(zhuǎn)/min ； 紡絲盤(pán)直徑200 mm； 纖維牽伸0_75% ；機(jī)尾牽引棍直徑300 mm ；機(jī)尾牽引棍線速度31_86 m/min ； 燭形濾器濾布層數(shù)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(shù)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(zhì)25-30°C，熱水； 二道牽伸溫度及介質(zhì)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(zhì)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(shí)間40-70min ；(13)切斷切斷速度40-130 m/min ；長(zhǎng)度38或51或65 mm ；(14)打包打包重量130 士 5Kg/包。
7.高強(qiáng)力爐甘石海藻纖維長(zhǎng)絲直接用于紡紗或與棉、化纖合股加捻交織，或經(jīng)梳理、鋪層制成連續(xù)的非織造布。
8.高強(qiáng)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(fā)明公開(kāi)了一種高強(qiáng)力爐甘石海藻纖維，在纖維中以纖維總干基重計(jì)含有1%-6%的爐甘石粉體。海藻纖維是海藻纖維長(zhǎng)絲和海藻纖維短纖維。本發(fā)明還公開(kāi)了高強(qiáng)力爐甘石海藻纖維的制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明除具有強(qiáng)力高和海藻纖維的醫(yī)用、醫(yī)療優(yōu)點(diǎn)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(qiáng)細(xì)胞活力，可起到調(diào)理皮膚、美體養(yǎng)生作用，而且，還具有顯著的抗紫外線性能，對(duì)UVA區(qū)和UVB區(qū)紫外線都有屏蔽作用，可見(jiàn)光透過(guò)率大，另外還具有良好的抗菌性能，提高了材料品質(zhì)。
文檔編號(hào)D01D10/06GK102383223SQ20111028372
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者張俊峰, 許漪, 高炳生 申請(qǐng)人:福建眾和股份有限公司