CN111286806A - 一种负离子保健功能纤维及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种负离子保健功能纤维及其制备方法，其中，一种负离子保健功能纤维，其中：所述负离子保健功能纤维通过聚乳酸纺丝液、负离子保健微胶囊、天然矿物粉末、分散剂共混纺丝而得，各成分的质量比为150:7～18:1～2.5:0.5～1.5；一种负离子保健功能纤维的制备方法，其包括：以质量分数计，将150份聚乳酸纺丝液、7～18份负离子保健微胶囊、1～2.5份天然矿物粉末、0.5～1.5份分散剂在185～190℃下混合，并以550～650rpm的速度搅拌，得到负离子保健功能纤维纺丝液；将所述负离子保健功能纤维纺丝液制备成初生纤维，卷绕后将所述初生纤维在160℃温度下进行拉伸热定型，即得负离子保健功能纤维。本发明的负离子保健功能纤维的负离子释放功能极长效，且有优异的耐水洗性能。
Description
技术领域
本发明属于功能纤维技术领域，具体涉及一种负离子保健功能纤维及其制备方法。
背景技术
随着现代工业的不断发展，各种机械及电子设备产生的正离子、工业排放的微粒粉尘以及工业污染物等，使空气质量越来越差，空气中正负离子的平衡被破坏，空气中的负离子数目减少。另外，在空调房间，因空气中负离子经过一系列空调净化处理和漫长通风管道后几乎全部消失，人们在其中长期停留会感到胸闷、头晕、乏力、工作效率和健康状况下降，被称之为“空调综合症”。负离子对人体有镇静、镇痛、镇咳、止痒、利尿、增食欲、降血压之效，因此，具有负离子保健功能的产品开始大量涌现。
这其中负离子功能纺织品的加工方法有两种：一种是采用本身即具有负离子释放功能的纤维来生产纺织品，另一种则是通过后整理即浸轧烘燥等方法将含有无机物微粒的处理液固着在织物表面，第一种方法的成本较高，第二种的持久性则太弱，总之不能做到长效和低成本兼顾。
聚乳酸纤维来源广、成本相对较低，它是一种原料可种植、易种植，废弃物在自然界中可自然降解的合成纤维。微胶囊作为一种可控制释放的结构，可以保证有效成分的长效发挥。因此，如能将聚乳酸纤维和具有负离子保健功能的微胶囊相结合，即可解决上述问题。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述的技术缺陷，提出了本发明。
因此，作为本发明其中一个方面，本发明克服现有技术中存在的不足，提供一种负离子保健功能纤维及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种负离子保健功能纤维，其中：所述负离子保健功能纤维通过聚乳酸纺丝液、负离子保健微胶囊、天然矿物粉末、分散剂共混纺丝而得，各成分的质量比为150:7～18:1～2.5:0.5～1.5。
作为本发明所述的负离子保健功能纤维的优选方案，其中：所述的负离子保健微胶囊的芯材是由竹炭微粒、吊兰微粒、彩叶草微粒、绿宝石微粒、芦荟微粒、龙舌兰微粒、白鹤芋微粒、琴叶榕微粒中的任两种或两种以上的组合物制备而得，其粒径范围为15～30μm，平均粒径为20μm。
作为本发明所述的负离子保健功能纤维的优选方案，其中：所述的负离子保健微胶囊的制备方法为，以质量分数计，在室温下将2.5～6.5份生物质负离子保健芯材缓慢加入到5～12份熔融的生物质壁材中，在6400～6800rpm下搅拌18～22min，得到微胶囊前期混合物；准备90～100份的有机溶剂，在室温下将所得微胶囊前期混合物缓慢加入到所述有机溶剂中，并加入0.5～2份的烷基糖苷，在加入的同时在1600～2000rpm下搅拌18～22min，得到负离子保健微胶囊悬浮液；将所述负离子保健微胶囊悬浮液进行抽滤，在压力为0.015～0.035MPa下通过5～10μm孔径的进行抽滤，所得滤渣即为7～18份的所述负离子保健微胶囊。
作为本发明所述的负离子保健功能纤维的优选方案，其中：所述的生物质负离子保健芯材为竹炭微粒、吊兰微粒、彩叶草微粒、绿宝石微粒、芦荟微粒、龙舌兰微粒、白鹤芋微粒、琴叶榕微粒中的任两种或两种以上的组合物。
作为本发明所述的负离子保健功能纤维的优选方案，其中：所述的生物质负离子保健芯材为经35℃干燥后粉碎所得，其粒径范围为8～18μm，平均粒径为10μm。
作为本发明所述的负离子保健功能纤维的优选方案，其中：所述的生物质壁材为氧化糊精、麦芽糊精、β-环糊精中的任一种或两种及其以上的组合物，其熔点范围为238～265℃；所述有机溶剂为乙醇。
作为本发明所述的负离子保健功能纤维的优选方案，其中：所述的聚乳酸纺丝液为熔融的左旋聚乳酸，其分子量范围为35万～50万，熔点范围为175～180℃；所述的天然矿物粉末为电气石粉、黑曜石粉、氧化镧、氧化钕中的任两种或两种以上的组合物，所述的分散剂为聚乙二醇-400、聚丙二醇-2000中的任一种或两种的组合物。
作为本发明所述的负离子保健功能纤维的优选方案，其中：所述的天然矿物粉末的粒径范围为5～15μm，平均粒径为8μm。
作为本发明所述的负离子保健功能纤维的优选方案，其中：负离子释放浓度为22500个/cm3；远红外(波长为30～1000微米)发射率在94％以上。
作为本发明其中一个方面，本发明克服现有技术中存在的不足，提供一种负离子保健功能纤维的制备方法，其包括：以质量分数计，将150份聚乳酸纺丝液、7～18份负离子保健微胶囊、1～2.5份天然矿物粉末、0.5～1.5份分散剂在185～190℃下混合，并以550～650rpm的速度搅拌，得到负离子保健功能纤维纺丝液；将所述负离子保健功能纤维纺丝液制备成初生纤维，卷绕后将所述初生纤维在160℃温度下进行拉伸热定型，即得负离子保健功能纤维。
本发明的有益效果：
1、本发明的负离子保健功能纤维全部采用天然环保原料，原料易得而对人体无害，制备过程中的溶剂可回收，使用后的功能纤维也可被生物降解，做到了生产、使用、回收的全过程绿色环保。另外，本发明的负离子保健功能纤维的负离子释放功能极长效，且有优异的耐水洗性能，水洗500次后的负离子释放性能下降不到20％。
2、本发明的负离子保健功能纤维，其纺丝液中通过生物质壁材包覆生物质负离子保健芯材构成微胶囊，使得有效成分能得以缓慢释放，延长了负离子释放时效。在此基础上添加了微米级的天然矿物粉末和液体分散剂，不仅使各成分在熔融聚乳酸中的分散更加均一稳定，还令人意外地强化了整体的负离子保健效果，并使该效果保持时间长达五年。这可能是因为尽管负离子保健微胶囊嵌于聚乳酸纤维中，还是有部分暴露于纤维外部，释放速度偏快；而天然矿物粉末和分散剂则可以填补暴露在纤维外的微胶囊的缺陷处，使得负离子保健微胶囊得以缓慢发挥作用，这也说明了各成分之间的协同效应。
3、本发明的负离子保健功能纤维，还令人意外地具有一定的释放远红外功能，这可能是微胶囊与天然矿物粉末的复合协同作用所赋予的，这也进一步提高了负离子保健功能纤维的附加价值，使其更具应用前景。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
测试方法
负离子保健性能测试：使用东创IMH01空气负离子检测仪对负离子保健功能纤维进行测试。
远红外发射性能测试：使用盛科BLC50半球发射率测试仪对负离子保健功能纤维进行测试。
实施例1
以质量分数计，在室温下将0.75份竹炭微粒、1.25份吊兰微粒、1.5份彩叶草微粒、1份琴叶榕微粒缓慢加入到熔融的3.5份麦芽糊精、5份β-环糊精中，使用高速搅拌机在6600rpm下搅拌20min，得到微胶囊前期混合物；
准备95份的乙醇，在室温下将所得微胶囊前期混合物缓慢加入到乙醇中，并加入1.25份的烷基糖苷，在加入的同时使用高速搅拌机在1800rpm下不断搅拌20min后，得到负离子保健微胶囊的乙醇悬浮液；
将负离子保健微胶囊的乙醇悬浮液通过5～10μm孔径的滤纸进行抽滤，泵压为0.015～0.035MPa，所得滤渣即为12.5份的负离子保健微胶囊；
以质量分数计，将150份聚乳酸纺丝液(聚乳酸分子量在35万～50万)、12.5份负离子保健微胶囊、1.25份电气石粉、0.5份氧化镧、0.6份聚乙二醇-400、0.4份聚丙二醇-2000在185～190℃下混合，并以600rpm的速度搅拌，得到负离子保健功能纤维纺丝液；
在氮气保护下将负离子保健功能纤维纺丝液通过螺杆挤压机喷丝冷却得到初生纤维，并以一定速度进行卷绕，然后将初生纤维在160℃的热板上双向拉伸进行拉伸热定型，即得负离子保健功能纤维。
测试结果：所得功能纤维的负离子释放浓度为22500个/cm3；远红外(波长为30～1000微米)发射率在94％以上；六个月(期间水洗50次)后负离子释放浓度为21800个/cm3；一年(期间水洗100次)后负离子释放浓度为21200个/cm3；三年(期间水洗300次)后负离子释放浓度为20000个/cm3。
实施例2
以质量分数计，在室温下将4.5份芦荟提取物(液体，湖北巨胜科技有限公司，工业级)缓慢加入到熔融的3.5份麦芽糊精、5份β-环糊精中，使用高速搅拌机在6600rpm下搅拌20min，得到微胶囊前期混合物(与实施例1相比将生物质负离子保健芯材替换为芦荟提取物)；
准备95份的乙醇，在室温下将所得微胶囊前期混合物缓慢加入到乙醇中，并加入1.25份的烷基糖苷，在加入的同时使用高速搅拌机在1800rpm下不断搅拌20min后，得到负离子保健微胶囊的乙醇悬浮液；
将负离子保健微胶囊的乙醇悬浮液通过5～10μm孔径的滤纸进行抽滤，泵压为0.015～0.035MPa，所得滤渣即为12.5份的负离子保健微胶囊；
以质量分数计，将150份聚乳酸纺丝液、12.5份负离子保健微胶囊、1.25份电气石粉、0.5份氧化镧、0.6份聚乙二醇-400、0.4份聚丙二醇-2000在185～190℃下混合，并以600rpm的速度搅拌，得到负离子保健功能纤维纺丝液；
在氮气保护下将负离子保健功能纤维纺丝液通过螺杆挤压机喷丝冷却得到初生纤维，并以一定速度进行卷绕，然后将初生纤维在160℃的热板上双向拉伸进行拉伸热定型，即得负离子保健功能纤维。
测试结果：所得功能纤维的负离子释放浓度仅为3500个/cm3；远红外(波长为30～1000微米)发射率为54％；六个月(期间水洗50次)后负离子释放浓度为3300个/cm3；一年(期间水洗100次)后负离子释放浓度为3120个/cm3；三年(期间水洗300次)后负离子释放浓度为3000个/cm3。
实施例3
以质量分数计，在室温下将0.75份竹炭微粒、1.25份吊兰微粒、1.5份彩叶草微粒、1份琴叶榕微粒缓慢加入到熔融的3.5份麦芽糊精、5份β-环糊精中，使用高速搅拌机在6600rpm下搅拌20min，得到微胶囊前期混合物；
准备95份的乙醇，在室温下将所得微胶囊前期混合物缓慢加入到乙醇中，并加入1.25份的烷基糖苷，在加入的同时使用高速搅拌机在1800rpm下不断搅拌20min后，得到负离子保健微胶囊的乙醇悬浮液；
将负离子保健微胶囊的乙醇悬浮液通过5～10μm孔径的滤纸进行抽滤，泵压为0.015～0.035MPa，所得滤渣即为12.5份的负离子保健微胶囊；
以质量分数计，将150份聚乳酸纺丝液、12.5份负离子保健微胶囊、1.6份聚乙二醇-400、1.15份聚丙二醇-2000在185～190℃下混合，并以600rpm的速度搅拌，得到负离子保健功能纤维纺丝液(与实施例1相比未添加天然矿物粉末，而以分散剂补充余量)；
在氮气保护下将负离子保健功能纤维纺丝液通过螺杆挤压机喷丝冷却得到初生纤维，并以一定速度进行卷绕，然后将初生纤维在160℃的热板上双向拉伸进行拉伸热定型，即得负离子保健功能纤维。
测试结果：所得功能纤维的负离子释放浓度仅为8700个/cm3；远红外(波长为30～1000微米)发射率为66％；六个月(期间水洗50次)后负离子释放浓度为8540个/cm3；一年(期间水洗100次)后负离子释放浓度为8400个/cm3；三年(期间水洗300次)后负离子释放浓度为8130个/cm3。
实施例4
以质量分数计，在室温下将0.75份竹炭微粒、1.25份吊兰微粒、1.5份彩叶草微粒、1份琴叶榕微粒缓慢加入到熔融的3.5份麦芽糊精、5份β-环糊精中，使用高速搅拌机在6600rpm下搅拌20min，得到微胶囊前期混合物；
准备95份的乙醇，在室温下将所得微胶囊前期混合物缓慢加入到乙醇中，并加入1.25份的烷基糖苷，在加入的同时使用高速搅拌机在1800rpm下不断搅拌20min后，得到负离子保健微胶囊的乙醇悬浮液；
将负离子保健微胶囊的乙醇悬浮液通过5～10μm孔径的滤纸进行抽滤，泵压为0.015～0.035MPa，所得滤渣即为12.5份的负离子保健微胶囊；
以质量分数计，将150份聚乳酸纺丝液、12.5份负离子保健微胶囊、1.85份电气石粉、0.9份氧化镧在185～190℃下混合，并以600rpm的速度搅拌，得到负离子保健功能纤维纺丝液(与实施例1相比未添加分散剂，而以天然矿物粉末补充余量)；
在氮气保护下将负离子保健功能纤维纺丝液通过螺杆挤压机喷丝冷却得到初生纤维，并以一定速度进行卷绕，然后将初生纤维在160℃的热板上双向拉伸进行拉伸热定型，即得负离子保健功能纤维。
测试结果：所得功能纤维的负离子释放浓度为18800个/cm3；远红外(波长为30～1000微米)发射率为72％；六个月(期间水洗50次)后负离子释放浓度为18000个/cm3；一年(期间水洗100次)后负离子释放浓度为17300个/cm3；三年(期间水洗300次)后负离子释放浓度为15600个/cm3。
实施例5
以质量分数计，在室温下将0.75份竹炭微粒、1.25份吊兰微粒、1.5份彩叶草微粒、1份琴叶榕微粒缓慢加入到熔融的3.5份麦芽糊精、5份β-环糊精中，使用高速搅拌机在6600rpm下搅拌20min，得到微胶囊前期混合物；
准备95份的乙醇，在室温下将所得微胶囊前期混合物缓慢加入到乙醇中，并加入1.25份的烷基糖苷，在加入的同时使用高速搅拌机在1800rpm下不断搅拌20min后，得到负离子保健微胶囊的乙醇悬浮液；
将负离子保健微胶囊的乙醇悬浮液通过5～10μm孔径的滤纸进行抽滤，泵压为0.015～0.035MPa，所得滤渣即为12.5份的负离子保健微胶囊；
以质量分数计，将150份聚乳酸纺丝液(与实施例1不同，聚乳酸分子量在6万～10万)、12.5份负离子保健微胶囊、1.25份电气石粉、0.5份氧化镧、0.6份聚乙二醇-400、0.4份聚丙二醇-2000在185～190℃下混合，并以600rpm的速度搅拌，得到负离子保健功能纤维纺丝液；
在氮气保护下将负离子保健功能纤维纺丝液通过螺杆挤压机喷丝冷却得到初生纤维，并以一定速度进行卷绕，然后将初生纤维在160℃的热板上双向拉伸进行拉伸热定型，即得负离子保健功能纤维。
测试结果：所得功能纤维的负离子释放浓度为20500个/cm3；远红外(波长为30～1000微米)发射率在87％以上；六个月(期间水洗50次)后负离子释放浓度为17500个/cm3；一年(期间水洗100次)后负离子释放浓度为14400个/cm3；三年(期间水洗300次)后负离子释放浓度为9800个/cm3，负离子释放性能的长效性较差，且成纤强度较低。实施例6
以质量分数计，在室温下将0.75份竹炭微粒、1.25份吊兰微粒、1.5份彩叶草微粒、1份琴叶榕微粒缓慢加入到熔融的8.5份紫虫胶中，使用高速搅拌机在6600rpm下搅拌20min，得到微胶囊前期混合物(与实施例1相比壁材仅用紫虫胶)；
准备95份的乙醇，在室温下将所得微胶囊前期混合物缓慢加入到乙醇中，并加入1.25份的烷基糖苷，在加入的同时使用高速搅拌机在1800rpm下不断搅拌20min后，得到负离子保健微胶囊的乙醇悬浮液；
将负离子保健微胶囊的乙醇悬浮液通过5～10μm孔径的滤纸进行抽滤，泵压为0.015～0.035MPa，所得滤渣即为12.5份的负离子保健微胶囊；
以质量分数计，将150份聚乳酸纺丝液、12.5份负离子保健微胶囊、1.25份电气石粉、0.5份氧化镧、0.6份聚乙二醇-400、0.4份聚丙二醇-2000在185～190℃下混合，并以600rpm的速度搅拌，得到负离子保健功能纤维纺丝液；
在氮气保护下将负离子保健功能纤维纺丝液通过螺杆挤压机喷丝冷却得到初生纤维，并以一定速度进行卷绕，然后将初生纤维在160℃的热板上双向拉伸进行拉伸热定型，即得负离子保健功能纤维。
测试结果：所得功能纤维的负离子释放浓度为22000个/cm3；远红外(波长为30～1000微米)发射率在92％以上；六个月(期间水洗50次)后负离子释放浓度为18700个/cm3；一年(期间水洗100次)后负离子释放浓度为15300个/cm3；三年(期间水洗300次)后负离子释放浓度为10800个/cm3，负离子释放性能的长效性较差。
实施例7
以质量分数计，在室温下将0.75份竹炭微粒、1.25份吊兰微粒、1.5份彩叶草微粒、1份琴叶榕微粒缓慢加入到熔融的3.5份麦芽糊精、5份β-环糊精中，使用高速搅拌机在6600rpm下搅拌20min，得到微胶囊前期混合物(与实施例1相比，生物质负离子保健芯材在85℃下干燥)；
准备95份的乙醇，在室温下将所得微胶囊前期混合物缓慢加入到乙醇中，并加入1.25份的烷基糖苷，在加入的同时使用高速搅拌机在1800rpm下不断搅拌20min后，得到负离子保健微胶囊的乙醇悬浮液；
将负离子保健微胶囊的乙醇悬浮液通过5～10μm孔径的滤纸进行抽滤，泵压为0.015～0.035MPa，所得滤渣即为12.5份的负离子保健微胶囊；
以质量分数计，将150份聚乳酸纺丝液、12.5份负离子保健微胶囊、1.25份电气石粉、0.5份氧化镧、0.6份聚乙二醇-400、0.4份聚丙二醇-2000在185～190℃下混合，并以600rpm的速度搅拌，得到负离子保健功能纤维纺丝液；
在氮气保护下将负离子保健功能纤维纺丝液通过螺杆挤压机喷丝冷却得到初生纤维，并以一定速度进行卷绕，然后将初生纤维在160℃的热板上双向拉伸进行拉伸热定型，即得负离子保健功能纤维。
测试结果：所得功能纤维的负离子释放浓度为16400个/cm3；远红外(波长为30～1000微米)发射率在72％以上；六个月(期间水洗50次)后负离子释放浓度为15500个/cm3；一年(期间水洗100次)后负离子释放浓度为13800个/cm3；三年(期间水洗300次)后负离子释放浓度为11900个/cm3。
实施例8
以质量分数计，在室温下将0.75份竹炭微粒、1.25份吊兰微粒、1.5份彩叶草微粒、1份琴叶榕微粒缓慢加入到熔融的3.5份麦芽糊精、5份β-环糊精中，使用高速搅拌机在6600rpm下搅拌20min，得到微胶囊前期混合物；
准备95份的乙醇，在室温下将所得微胶囊前期混合物缓慢加入到乙醇中，并加入1.25份的烷基糖苷，在加入的同时使用高速搅拌机在1800rpm下不断搅拌20min后，得到负离子保健微胶囊的乙醇悬浮液；
将负离子保健微胶囊的乙醇悬浮液通过5～10μm孔径的滤纸进行抽滤，泵压为0.015～0.035MPa，所得滤渣即为12.5份的负离子保健微胶囊；
以质量分数计，将150份聚乳酸纺丝液、12.5份负离子保健微胶囊、1.25份电气石粉、0.5份氧化镧、0.6份聚乙二醇-400、0.4份聚丙二醇-2000在185～190℃下混合，并以600rpm的速度搅拌，得到负离子保健功能纤维纺丝液(与实施例1相比，天然矿物粉末的平均粒径为35μm)；
在氮气保护下将负离子保健功能纤维纺丝液通过螺杆挤压机喷丝冷却得到初生纤维，并以一定速度进行卷绕，然后将初生纤维在160℃的热板上双向拉伸进行拉伸热定型，即得负离子保健功能纤维。
测试结果：所得功能纤维的负离子释放浓度为21300个/cm3；远红外(波长为30～1000微米)发射率在90％以上；六个月(期间水洗50次)后负离子释放浓度为20200个/cm3；一年(期间水洗100次)后负离子释放浓度为18400个/cm3；三年(期间水洗300次)后负离子释放浓度为15900个/cm3，但成纤强度偏低且不稳定。
实施例9
以质量分数计，在室温下将3.5份彩叶草微粒、1份琴叶榕微粒缓慢加入到熔融的3.5份麦芽糊精、5份β-环糊精中，使用高速搅拌机在6600rpm下搅拌20min，得到微胶囊前期混合物(与实施例1相比，生物质负离子保健芯材只用彩叶草微粒)；
准备95份的乙醇，在室温下将所得微胶囊前期混合物缓慢加入到乙醇中，并加入1.25份的烷基糖苷，在加入的同时使用高速搅拌机在1800rpm下不断搅拌20min后，得到负离子保健微胶囊的乙醇悬浮液；
将负离子保健微胶囊的乙醇悬浮液通过5～10μm孔径的滤纸进行抽滤，泵压为0.015～0.035MPa，所得滤渣即为12.5份的负离子保健微胶囊；
以质量分数计，将150份聚乳酸纺丝液(聚乳酸分子量在35万～50万)、12.5份负离子保健微胶囊、1.25份电气石粉、0.5份氧化镧、0.6份聚乙二醇-400、0.4份聚丙二醇-2000在185～190℃下混合，并以600rpm的速度搅拌，得到负离子保健功能纤维纺丝液；
在氮气保护下将负离子保健功能纤维纺丝液通过螺杆挤压机喷丝冷却得到初生纤维，并以一定速度进行卷绕，然后将初生纤维在160℃的热板上双向拉伸进行拉伸热定型，即得负离子保健功能纤维。
测试结果：所得功能纤维的负离子释放浓度为14800个/cm3；远红外(波长为30～1000微米)发射率在79％以上；六个月(期间水洗50次)后负离子释放浓度为14000个/cm3；一年(期间水洗100次)后负离子释放浓度为12300个/cm3；三年(期间水洗300次)后负离子释放浓度为10200个/cm3。
实施例10
以质量分数计，在室温下将0.75份竹炭微粒、1.25份吊兰微粒、1.5份彩叶草微粒、1份琴叶榕微粒缓慢加入到熔融的3.5份麦芽糊精、5份β-环糊精中，使用高速搅拌机在6600rpm下搅拌20min，得到微胶囊前期混合物；
准备95份的乙醇，在室温下将所得微胶囊前期混合物缓慢加入到乙醇中，并加入1.25份的烷基糖苷，在加入的同时使用高速搅拌机在1800rpm下不断搅拌20min后，得到负离子保健微胶囊的乙醇悬浮液；
将负离子保健微胶囊的乙醇悬浮液通过5～10μm孔径的滤纸进行抽滤，泵压为0.015～0.035MPa，所得滤渣即为12.5份的负离子保健微胶囊；
以质量分数计，将150份聚乳酸纺丝液(聚乳酸分子量在35万～50万)、12.5份负离子保健微胶囊、1.75份黑曜石粉、0.6份聚乙二醇-400、0.4份聚丙二醇-2000在185～190℃下混合，并以600rpm的速度搅拌，得到负离子保健功能纤维纺丝液(与实施例1相比，天然矿物粉末只用黑曜石粉)；
在氮气保护下将负离子保健功能纤维纺丝液通过螺杆挤压机喷丝冷却得到初生纤维，并以一定速度进行卷绕，然后将初生纤维在160℃的热板上双向拉伸进行拉伸热定型，即得负离子保健功能纤维。
测试结果：所得功能纤维的负离子释放浓度为19600个/cm3；远红外(波长为30～1000微米)发射率在88％以上；六个月(期间水洗50次)后负离子释放浓度为18700个/cm3；一年(期间水洗100次)后负离子释放浓度为17000个/cm3；三年(期间水洗300次)后负离子释放浓度为15100个/cm3。
综上，本发明的负离子保健功能纤维全部采用天然环保原料，原料易得而对人体无害，制备过程中的溶剂可回收，使用后的功能纤维也可被生物降解，做到了生产、使用、回收的全过程绿色环保。另外，本发明的负离子保健功能纤维的负离子释放功能极长效，且有优异的耐水洗性能，水洗500次后的负离子释放性能下降不到20％。
本发明的负离子保健功能纤维，其纺丝液中通过生物质壁材包覆生物质负离子保健芯材构成微胶囊，使得有效成分能得以缓慢释放，延长了负离子释放时效。在此基础上添加了微米级的天然矿物粉末和液体分散剂，不仅使各成分在熔融聚乳酸中的分散更加均一稳定，还令人意外地强化了整体的负离子保健效果，并使该效果保持时间长达五年。这可能是因为尽管负离子保健微胶囊嵌于聚乳酸纤维中，还是有部分暴露于纤维外部，释放速度偏快；而天然矿物粉末和分散剂则可以填补暴露在纤维外的微胶囊的缺陷处，使得负离子保健微胶囊得以缓慢发挥作用，这也说明了各成分之间的协同效应。
本发明的负离子保健功能纤维，还令人意外地具有一定的释放远红外功能，这可能是微胶囊与天然矿物粉末的复合协同作用所赋予的，这也进一步提高了负离子保健功能纤维的附加价值，使其更具应用前景。
本发明公开了一种负离子保健功能纤维及其制备方法。所述的负离子保健功能纤维主要通过聚乳酸纺丝液和负离子保健微胶囊共混纺丝而得，其原料大多取自生物，来源广泛，制备过程环保简便，对人体无害。由于微胶囊嵌于功能纤维中，有效成分通过微胶囊缓慢释放，加上天然矿物粉末的协同作用，使功能纤维的负离子保健性能更加长效突出。同时，本发明的负离子保健功能纤维在使用过程中极耐水洗，正常情况可维持负离子保健性能长达五年。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种负离子保健功能纤维，其特征在于：所述负离子保健功能纤维通过聚乳酸纺丝液、负离子保健微胶囊、天然矿物粉末、分散剂共混纺丝而得，各成分的质量比为150:7～18:1～2.5:0.5～1.5。
2.根据权利要求1所述的负离子保健功能纤维，其特征在于：所述的负离子保健微胶囊的芯材是由竹炭微粒、吊兰微粒、彩叶草微粒、绿宝石微粒、芦荟微粒、龙舌兰微粒、白鹤芋微粒、琴叶榕微粒中的任两种或两种以上的组合物制备而得，微胶囊的粒径范围为15～30μm，平均粒径为20μm。
3.根据权利要求1或2所述的负离子保健功能纤维，其特征在于：所述的负离子保健微胶囊的制备方法为，
以质量分数计，在室温下将2.5～6.5份生物质负离子保健芯材缓慢加入到5～12份熔融的生物质壁材中，在6400～6800rpm下搅拌18～22min，得到微胶囊前期混合物；
准备90～100份的有机溶剂，在室温下将所得微胶囊前期混合物缓慢加入到所述有机溶剂中，并加入0.5～2份的烷基糖苷，在加入的同时在1600～2000rpm下搅拌18～22min，得到负离子保健微胶囊悬浮液；
将所述负离子保健微胶囊悬浮液进行抽滤，在压力为0.015～0.035MPa下通过5～10μm孔径的进行抽滤，所得滤渣即为7～18份的所述负离子保健微胶囊。
4.根据权利要求3所述的负离子保健功能纤维，其特征在于：所述的生物质负离子保健芯材为竹炭微粒、吊兰微粒、彩叶草微粒、绿宝石微粒、芦荟微粒、龙舌兰微粒、白鹤芋微粒、琴叶榕微粒中的任两种或两种以上的组合物。
5.根据权利要求1、2或4任一所述的负离子保健功能纤维，其特征在于：所述的生物质负离子保健芯材为经35℃干燥后粉碎所得，其粒径范围为8～18μm，平均粒径为10μm。
6.根据权利要求3所述的负离子保健功能纤维，其特征在于：所述的生物质壁材为氧化糊精、麦芽糊精、β-环糊精中的任一种或两种及其以上的组合物，其熔点范围为238～265℃；所述有机溶剂为乙醇。
7.根据权利要求1、2、4或6任一所述的负离子保健功能纤维，其特征在于：所述的聚乳酸纺丝液为熔融的左旋聚乳酸，其分子量范围为35万～50万，熔点范围为175～180℃；所述的天然矿物粉末为电气石粉、黑曜石粉、氧化镧、氧化钕中的任两种或两种以上的组合物；所述的分散剂为聚乙二醇-400、聚丙二醇-2000中的任一种或两种的组合物。
8.根据权利要求1、2或6任一所述的负离子保健功能纤维，其特征在于：所述的天然矿物粉末的粒径范围为5～15μm，平均粒径为8μm。
9.根据权利要求1、2、4或6任一所述的负离子保健功能纤维，其特征在于：负离子释放浓度为22500个/cm3；远红外(波长为30～1000微米)发射率在94％以上。
10.一种根据权利要求1～9中任一项所述的负离子保健功能纤维的制备方法，其特征在于，具体步骤包括：
以质量分数计，将150份聚乳酸纺丝液、7～18份负离子保健微胶囊、1～2.5份天然矿物粉末、0.5～1.5份分散剂在185～190℃下混合，并以550～650rpm的速度搅拌，得到负离子保健功能纤维纺丝液；
将所述负离子保健功能纤维纺丝液制备成初生纤维，卷绕后将所述初生纤维在160℃温度下进行拉伸热定型，即得负离子保健功能纤维。
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Denomination of invention: A kind of negative ion health-care functional fiber and preparation method thereof Effective date of registration: 20220914 Granted publication date: 20210105 Pledgee: Bank of China Limited Hengqin Guangdong-Macao Deep Cooperation Zone Branch Pledgor: Zhuhai Teng Pai Pharmaceutical Co.,Ltd. Registration number: Y2022980015029 |