本發(fā)明涉及將火山灰的礦物和纖維材料的聚酯進(jìn)行融合的復(fù)合抗菌功能纖維制造方法,更詳細(xì)地,涉及一種含有火山灰的聚酯纖維的復(fù)合抗菌功能纖維制造方法,其將火山灰作為母料,利用其與聚酯切片融合紡織,從而,能夠卓越地體現(xiàn)火山灰的抗菌、除臭及遠(yuǎn)紅外線放射功能,并且,保護(hù)環(huán)境。
背景技術(shù):
:作為化學(xué)纖維的聚酯、尼龍、腈綸等的開(kāi)發(fā)和使用正在急劇上升,最近,也開(kāi)發(fā)了兼?zhèn)涓鞣N功能的化學(xué)纖維,被廣泛應(yīng)用于各種服飾類及工業(yè)材料。將天然纖維和化學(xué)纖維進(jìn)行比較,作為天然纖維最普遍使用的棉纖維是當(dāng)制成產(chǎn)品時(shí)顯現(xiàn)吸濕性、保溫性、柔軟的觸感、通氣性、靜電特性優(yōu)秀的環(huán)保的纖維的特征,但,形態(tài)穩(wěn)定性降低,機(jī)械性強(qiáng)度較弱,并且,發(fā)生污染和變色、脫水等問(wèn)題。相反地,作為化學(xué)纖維的代表性的聚酯纖維,顯現(xiàn)機(jī)械性強(qiáng)度和彈性、張力優(yōu)秀,耐候性、耐洗滌性等優(yōu)秀的耐久性,但,不夠柔軟、干燥、靜電特性較差,而不環(huán)保。如上述地,天然纖維的棉纖維和化學(xué)纖維的聚酯纖維各自具有優(yōu)缺點(diǎn),從而,利用其特性生產(chǎn)產(chǎn)品。現(xiàn)代人的生活日常是,第一,日常生活匆忙;第二,強(qiáng)調(diào)快速簡(jiǎn)便;第三,強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)、干練的設(shè)計(jì);第四,優(yōu)選兼?zhèn)涓鞣N功能性的產(chǎn)品。為應(yīng)對(duì)上述問(wèn)題的纖維,目前的棉纖維難以進(jìn)行更進(jìn)一步的開(kāi)發(fā),從而,需要開(kāi)發(fā)作為化學(xué)材料并符合上述四個(gè)條件且滿足最近的各種功能性的產(chǎn)品。聚酯纖維產(chǎn)品可開(kāi)發(fā)各種絲類和注重各種功能性的產(chǎn)品,但,難以被認(rèn)定作為化學(xué)纖維最大的問(wèn)題點(diǎn)即環(huán)保材料。本發(fā)明為了解決如上述的化學(xué)纖維的問(wèn)題點(diǎn),提供一種在紡織化學(xué)纖維時(shí)以新的技術(shù)方法融合包含二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵、二氧化鈦、氧化鈉等具有各種功能性的無(wú)機(jī)物的火山灰的復(fù)合抗菌功能原絲的制造方法。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:要解決的技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明為了解決上述的問(wèn)題點(diǎn),提供一種為了在聚酯纖維中充分體現(xiàn)作為天然材料的火山灰固有的特性,并保持聚酯纖維的特性,混入火山灰進(jìn)行紡織,與聚酯一同制造成纖維的方法。解決問(wèn)題的技術(shù)方案為了解決所述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明包括如下步驟:將火山灰粉碎的步驟,將火山灰進(jìn)行1次及2次粉碎,加熱通過(guò)所述粉碎獲得的粉碎的火山灰,并將通過(guò)所述加熱粉碎的火山灰在空氣粉碎分級(jí)設(shè)備的氣流下使其沖突,而將火山灰粉末化;將所述火山灰粉末進(jìn)行納米粉碎,而獲得納米大小的火山灰的步驟;將所述納米大小的火山灰粒子解碎,準(zhǔn)備納米火山灰的步驟;將所述準(zhǔn)備的納米火山灰和纖維用聚酯以10:90~30:70的重量比混合,熔融擠壓,制造高分散火山灰母料的步驟;及將所述火山灰母料和纖維用聚酯以4:96~8:92的重量比混合紡織,制造聚酯復(fù)合抗菌功能纖維的步驟。發(fā)明的效果本發(fā)明的利用將火山灰和聚酯復(fù)合的抗菌功能原絲的產(chǎn)品,含有火山灰,從而,具有環(huán)保、抗菌、除臭、遠(yuǎn)紅外線放射等各種功能性。并且,只使用聚酯纖維的產(chǎn)品,其公定水分率只有0.4%,而使得自身吸濕力降低,變硬,而難以提高吸濕力、保溫性及通氣性,但,根據(jù)本發(fā)明的融合火山灰和聚酯的復(fù)合抗菌功能原絲產(chǎn)品,因含有多孔性物質(zhì),從而,能夠提高吸濕性、保濕型及柔軟性,并且,能夠解決提高堅(jiān)牢度和斑點(diǎn)等染色問(wèn)題,而且,因含有礦物質(zhì)成分,能夠減少在接觸皮膚時(shí)發(fā)生的皮膚過(guò)敏和皮膚干燥等問(wèn)題。并且,能夠防止火山灰作為不純物的影響,以納米大小被均勻地分散,從而,防止纖維的機(jī)械性物性降低,提高洗滌耐久性。并且,釋放遠(yuǎn)紅外線在常溫下提高溫暖的熱量和對(duì)人體有益的環(huán)保氛圍。附圖說(shuō)明圖1為表示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的含有火山灰的聚酯纖維的復(fù)合抗菌功能纖維制造方法的順序圖。具體實(shí)施方式本發(fā)明是將火山灰粉碎,制成納米大小的火山灰,并利用制成的納米大小的火山灰制造火山灰母料,將制造的火山灰母料和纖維用聚酯復(fù)合紡織而形成的含有火山灰的聚酯纖維的復(fù)合抗菌功能纖維的制造方法。火山灰是,因火山活動(dòng)的沖擊或火山氣體的侵蝕等以粉碎的狀態(tài)釋放的巖石碎片稱為火山碎屑物,其中,從火山噴出的熔巖的碎片中大小為0.25~4mm左右的小顆粒的沉積物被稱為火山灰。本發(fā)明中可使用濟(jì)州島舊左邑的未污染的地域的表層中采取50㎝以上的濟(jì)州島火山灰。此時(shí),未污染的地域是釋放有益于生命體的能源的地域,使用高斯測(cè)試儀測(cè)量從地面散發(fā)的量子能源,為0高斯的地域。該地域?yàn)檫m宜人類、動(dòng)物、植物生存的場(chǎng)所,在此空間表現(xiàn)的特征是以圓的形態(tài)形成能源。即,該圓的空間內(nèi)側(cè)維持磁場(chǎng)為零的狀態(tài),地表溫度相比外側(cè)高4℃,無(wú)濕氣,苔蘚、霉死亡被消滅,而潔凈清明。所述濟(jì)州島火山灰是斑脫土無(wú)機(jī)物礦物質(zhì),由sio2、al2o3、fe2o3、tio2、na2o3等無(wú)機(jī)物為主要成分而構(gòu)成,以粉末狀態(tài)的形狀,即使輕微的沖擊也容易繼續(xù)以更小的大小粉末化。并且,相比普通的沙子,為較輕的媒質(zhì),吸水率高,孔隙率也較大。本發(fā)明從將所述濟(jì)州島火山灰粉碎的粉碎火山灰的步驟開(kāi)始。利用顎式破碎機(jī)將所述濟(jì)州島火山灰進(jìn)行1次粉碎,并使用錘式破碎機(jī)進(jìn)行2次粉碎,以小于2mm的大小粉碎的火山灰,在陶瓷電爐在300~350℃的溫度下,120~150分鐘進(jìn)行熱處理及干燥后,在常溫下進(jìn)行冷卻。然后,在空氣粉碎分級(jí)系統(tǒng)的設(shè)備中,以2500~3500rpm形成粉碎機(jī)內(nèi)部的氣流,使得在火山灰粒子之間引起沖突飛揚(yáng),進(jìn)行3次粉碎。如上述地獲得的粉碎的火山灰的粉末的大小為500~1000目篩。在所述溫度下,將火山灰進(jìn)行加熱處理,保持火山灰固有的特性,去除火山灰的各種有機(jī)不純物和孔隙水,增加氣孔,使得火山灰的比重較輕,通過(guò)空氣粉碎在不規(guī)則的粒子形態(tài)下顯現(xiàn)接近球的粒子的形態(tài),由此,在與后述的母料制造和與聚酯的復(fù)合紡織中,使得與聚酯的比重差異減小,以球形狀形成一定的大小,從而,能夠提高火山灰的混煉性和分散性。然后,執(zhí)行將在粉碎所述火山灰的步驟的粉碎的火山灰進(jìn)行納米粉碎的步驟。粉碎所述火山灰的步驟中的粉碎的火山灰,包含微米大小的火山灰,將粉碎的火山灰與水一同地在震動(dòng)粉碎機(jī)中,利用與火山灰類似的成分的鋁或二氧化硅形成的直徑0.5~2.0mm大小的球體進(jìn)行震動(dòng)粉碎,并利用過(guò)濾器,分離所述球體。然后,分離球體,對(duì)于震動(dòng)粉碎的溶液100重量份加入氫氧化鈣10~30重量份,進(jìn)行攪拌使其均勻后,12~24小時(shí)靜置后圓心分離,沉淀的較大粒子廢氣,只回收變薄的懸浮溶液,而去除微米大小的粒子,獲得含有以200~900毫微米大小范圍納米粉碎的火山灰粒子的懸浮液。此時(shí),震動(dòng)粉碎可以300~900周期/分鐘的速度執(zhí)行12~36小時(shí),圓心分離可在3,000~9,000rpm下執(zhí)行10~30分鐘。如果震動(dòng)粉碎和圓心分離的條件小于所述范圍時(shí),難以獲得毫微米大小范圍的粒子,并且,如果大于所述范圍時(shí),則發(fā)生粒子之間的凝集,在經(jīng)濟(jì)性方面也不理想。將如上述的震動(dòng)粉碎速度和時(shí)間、圓心分離速度和時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié),即能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的方法容易地獲得微米大小的火山灰的毫微米大小范圍的粒子,從而,而獲得狹小的粒度分布領(lǐng)域的粒子。并且,添加氫氧化鈣,在水中進(jìn)行離子化,使得與火山灰構(gòu)成成分-無(wú)機(jī)氧化物反應(yīng),而促進(jìn)在火山灰發(fā)生負(fù)電荷,由此,粒子相互反彈,而抑制發(fā)生凝集。然后,執(zhí)行將含有所述納米粉碎步驟中的火山灰粒子的懸浮液進(jìn)行干燥并解碎,準(zhǔn)備納米火山灰的步驟。所述干燥可無(wú)限制地使用通常的方法。干燥的毫微米大小的火山灰粉末,使用通常的超音波均質(zhì)機(jī),執(zhí)行既定時(shí)間,或使用向70~120℃的高溫高速的流體飛散粉末的氣流粉碎裝置(jet-millapparatus),處理既定時(shí)間,即能夠迅速地解碎所述毫微米大小的火山灰。此時(shí),如果使用氣流粉碎裝置,優(yōu)選地,使得所述火山灰粉末高溫流體的超高壓對(duì)噴式高速氣流相互沖突,對(duì)噴式高速氣流以沖突位置的高速氣流半徑0.1mm,高速氣流速度600m/sec及噴嘴的高速氣流的流量15l/min,使其既定時(shí)間相互沖突,將毫微米大小的火山灰粉末凝聚體在短時(shí)間內(nèi)維持毫微米大小,并去除火山灰粒子的孔隙的水分,而解碎。所述氣流粉碎在高溫下進(jìn)行,因此,干燥狀態(tài)優(yōu)秀,能夠去除水分和不純物,空隙發(fā)達(dá),外觀比重較輕,使得成為完整的粒度分布,從而,能夠解決因以納米粒子粉碎的火山灰粒子無(wú)法完全分散化,一部分被黏著,而在制造母料時(shí)無(wú)法均勻地混合,紡織時(shí)壓力上升的問(wèn)題。然后,利用所述準(zhǔn)備的納米火山灰制造火山灰母料的步驟。所述火山灰母料的制造,可通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間制造方式即高分散制造方式,使得納米火山灰能夠均勻地分散,從而,使得火山灰和聚酯之間易于融合,使得火山灰在聚酯均勻地分布。所述高分散制造方法由納米火山灰分散加工、破碎加工、與聚酯之間融合的步驟構(gòu)成。首先,利用轉(zhuǎn)鼓混合機(jī),對(duì)于所述準(zhǔn)備的納米火山灰通過(guò)300~350目篩體而獲得的火山灰100重量份,作為第1分散劑干式混合磷酸三乙酯或磷酸三丁酯等磷酸酯10~30重量份,并附著于火山灰的表面,然后,作為第2分散劑,混合2,2'-bis(4-羥苯基)丙烷或?qū)Ρ蕉?0~90重量份,并在100~150℃的溫度下軟化,分散加工50~70分鐘并冷卻。通過(guò)在所述溫度下,進(jìn)行分散加工,使得在火山灰的表面附著的第1分散劑通過(guò)作為第2分散劑的二羥基醇流動(dòng)化,在火山灰的表面和空隙均勻地吸附,從而,所述第1分散劑及第2分散劑即使在為聚酯的熔融的高溫下也能夠顯現(xiàn)分散性能。利用通常使用的破碎機(jī)將所述分散加工的納米火山灰破碎成薄片狀態(tài),由此,能夠消除在分散加工過(guò)程中凝團(tuán)現(xiàn)象,而能夠容易地進(jìn)行下一個(gè)步驟。與所述聚酯的混合,利用高速混合器將所述薄片狀態(tài)的納米火山灰和聚酯以10:90~30:70的重量比混合,在100~120℃的溫度下,混合15~20小時(shí)。如果納米火山灰和聚酯的混合比超過(guò)所述范圍,使得借助于火山灰的物性無(wú)法顯現(xiàn),或因火山灰的過(guò)多反而使得分散效果降低,從而,在聚酯纖維的制造過(guò)程中發(fā)生斷絲或?qū)е吕w維強(qiáng)度變?nèi)酰焕硐搿@脭D壓機(jī)將所述混合的混合物在聚酯能夠熔融的260~290℃的溫度下擠壓并冷卻,制粒,制造火山灰母料。由此,獲得的母料顆粒的長(zhǎng)度為3~3.5mm,直徑為2~3mm。并且,作為火山灰母料的基料,除了聚酯外,可將聚乙烯或錦綸調(diào)整擠壓溫度而使用。然后,進(jìn)行利用所述火山灰母料制造復(fù)合抗菌功能纖維的步驟。利用本發(fā)明的火山灰的復(fù)合抗菌功能纖維的制造方法,可利用通常使用的方法,更優(yōu)選地,以下述條件進(jìn)行。將所述火山灰母料和纖維用聚酯以4:96~8:92的重量比混合擠壓,并且,在紡絲組件(pack)經(jīng)過(guò)沙粒100~120目篩,經(jīng)過(guò)過(guò)濾器400~420目篩后,通過(guò)圓形截面噴嘴進(jìn)行紡絲。在紡絲時(shí)的壓力可為內(nèi)部110~130,外部110~130kg/cm2。紡絲后,以17~23℃在冷卻室進(jìn)行冷卻并卷曲,而制造含有火山灰的復(fù)合抗菌功能纖維。本發(fā)明為圓形截面絲,通過(guò)圓形截面噴嘴紡絲后,通過(guò)sdy(spindrawyarn)或dty(drawtexturedyarn)制造長(zhǎng)纖絲。sdy是紡絲的同時(shí)牽伸的方法,稱為拉伸絲,在紡絲工藝中,安裝加熱輥,利用加熱輥的速度差,實(shí)現(xiàn)一定水平的拉伸,在輥之間以60~65%拉伸,在1次輥以85~90℃,在2次輥以115~120℃加熱,進(jìn)行熱固定后,以5000~5500m/min卷曲而獲得的纖維。如上述的獲得的sdy單獨(dú)地作為通常的織物面料使用,稱為長(zhǎng)纖絲(filament)。dty是紡絲的同時(shí)進(jìn)行拉伸和加捻的方法,與sdy相同地拉伸后,扭曲并185~195℃加捻后,以3200~3300m/min卷曲而獲得的纖維。如上述地獲得的dty作為編織用或與其他纖維混紡用,稱為poy絲。并且,本發(fā)明利用代替圓形截面噴嘴的噴嘴制造異形截面纖維或皮芯復(fù)合纖維(sheath/core絲)。本發(fā)明的異形截面纖維是將噴嘴的截面構(gòu)成三角形、星狀、十字形等異形截面而制造,將所述圓形截面噴嘴使用異形截面噴嘴替換,與所述的原絲制造方法相同地進(jìn)行,賦予保溫性、吸汗速干性、拉伸性、如同真絲的光澤和觸感等功能性。本發(fā)明的皮芯復(fù)合纖維是將噴嘴的截面以核心(core)部和皮層(sheath)部形成,在所述核心部單獨(dú)使得聚酯通過(guò),并且,以4:96~8:92的重量比混合所述火山灰母料和纖維用聚酯,使得通過(guò)所述皮層部進(jìn)行紡絲,而與所述的原絲制造方法相同地制造的原絲,更加提高了因火山灰的本發(fā)明的效果和原絲的強(qiáng)度。在下面說(shuō)明通過(guò)上述的方法制造,以1.2重量%含有火山灰的圓形截面聚酯原絲及利用其的織/編物面料的評(píng)價(jià)結(jié)果。表1為對(duì)于由根據(jù)本發(fā)明的含有火山灰的聚酯纖維的復(fù)合抗菌功能纖維形成的面料的fiti實(shí)驗(yàn)研究院的抗菌性實(shí)驗(yàn)結(jié)果。注﹒標(biāo)準(zhǔn)布:面﹒使用公示菌株:菌株1-staphylococcusaureusatcc6538菌株2-klebsiellapneumoniaeatcc4352抗菌度(ksk0693:2011):細(xì)菌數(shù)/ml,抑菌減少率%[表1]通過(guò)表1,利用由含有150d/48f的火山灰的聚酯纖維的復(fù)合抗菌功能纖維制造的面料,通過(guò)ksk0693:2011的方法測(cè)定抗菌度的結(jié)果,經(jīng)過(guò)18小時(shí)后,抑菌減少率為99.9,而能夠知曉具有優(yōu)秀的抗菌力。表2表示由根據(jù)本發(fā)明的含有火山灰的聚酯纖維的復(fù)合抗菌功能纖維制成的編織面料的脫臭率評(píng)價(jià)結(jié)果。為利用由含有150d/48f的火山灰的聚酯纖維的復(fù)合抗菌功能纖維制成的編織面料測(cè)定脫臭率的韓國(guó)服飾實(shí)驗(yàn)研究院的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。試料1[表2]經(jīng)過(guò)120分鐘后,脫臭率為70%,而能夠知曉具有優(yōu)秀的除臭性。表3為對(duì)于由含有火山灰的聚酯纖維的復(fù)合抗菌功能纖維制成的面料的遠(yuǎn)紅外線釋放性實(shí)驗(yàn)結(jié)果,表示韓國(guó)建設(shè)生活環(huán)境實(shí)驗(yàn)研究院的放射率和放射能源實(shí)驗(yàn)結(jié)果值。*本實(shí)驗(yàn)結(jié)果是利用ft-irspetrometer的blackbody對(duì)比測(cè)定結(jié)果。完。實(shí)驗(yàn)方法:kcl-fir-1025:2011[表3]從實(shí)驗(yàn)結(jié)果值能夠知曉正放射遠(yuǎn)紅外線。由此,在穿著時(shí)在常溫下也能夠感覺(jué)溫暖。表4為對(duì)于含有根據(jù)本發(fā)明的火山灰的聚酯纖維的復(fù)合抗菌功能纖維的fiti實(shí)驗(yàn)研究院的機(jī)械性強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)結(jié)果。01.比強(qiáng)度(ksk0412:2010c.r.e):cn/denier(gf/denier)#1#23.93(4.01)4.26(4.34)注)根據(jù)委托人的邀請(qǐng)?jiān)诮Y(jié)果值并記了gf/denier。將gf/denier以cn/denier換算的系數(shù)為0.980665。02.拉伸度(ksk0412:2010,c.r.e):%#1#220.025.6[表4]根據(jù)表4,含有火山灰的聚酯纖維的復(fù)合抗菌功能纖維的比強(qiáng)度和引張伸度,相比通常聚酯原絲的比強(qiáng)度和引張伸度,以類似的水平,具有優(yōu)秀的機(jī)械性強(qiáng)度。表5為由根據(jù)本發(fā)明的含有火山灰的聚酯纖維的復(fù)合抗菌功能纖維制成的面料的洗滌堅(jiān)牢度實(shí)驗(yàn)結(jié)果。01.洗滌堅(jiān)牢度(ksiso105c06:2014,a2s,洗滌溫度(40+2)°洗滌時(shí)間30分鐘,0.4ece標(biāo)準(zhǔn)洗滌,0.1%過(guò)硼酸,采取10個(gè)):級(jí)#3變褪色4-5污染-棉4-5-聚酯4-5由含有火山灰的聚酯纖維的復(fù)合抗菌功能纖維制成的面料的洗滌堅(jiān)牢度相比棉或聚酯面料,為相同的水平。尤其,根據(jù)本發(fā)明,火山灰為具有納米大小范圍的粉末,分散性容易,外觀比重較輕,提高與聚酯的混煉性,而在通過(guò)噴嘴的紡織中能夠防止過(guò)分增加組件壓力,而容易地紡織,并且,通過(guò)火山灰降低原絲的表面的摩擦強(qiáng)度,借助于火山灰的吸濕性,容易加工,并且,使得火山灰在纖維內(nèi)均勻地分散,以較少量的含量也能夠顯現(xiàn)火山灰固有的特性,容易染色,又能夠提高因洗滌的變退及污染的穩(wěn)定性。本發(fā)明的含有火山灰的聚酯纖維的復(fù)合抗菌功能纖維具有上述的特征,因此,能夠使用于在功能性內(nèi)衣、成人用外衣、幼兒童內(nèi)衣、運(yùn)動(dòng)襪等服飾產(chǎn)品,被子、墊子、床墊等床具類,沙發(fā)、靠墊、尿布、保護(hù)帶、普通服飾類和各種無(wú)紡布、包裝材料及汽車的過(guò)濾器等工業(yè)用器材領(lǐng)域等,利用聚酯復(fù)合抗菌功能纖維而能夠生產(chǎn)的各種產(chǎn)品。當(dāng)前第1頁(yè)12