CN115029815A - 一种磁疗纤维及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本申请提出了一种磁疗纤维及其制备方法与应用，涉及功能性纤维技术领域。一种磁疗纤维，按重量份计，包括以下原料：磁石30‑75份、载体树脂40‑90份、硅表面活性剂2‑6份、包覆剂1‑2份以及助剂1‑2份。本申请的磁疗纤维的磁性更加稳定，磁性颗粒能够均匀地植入磁疗纤维内部，使得磁疗纤维的磁感应强度较高而又不影响磁疗纤维的舒适度，再将该磁疗纤维混纺后应用在家纺、服装领域中，都可达到增加人体磁场和改善生理机能的积极效果，具有较好的保健作用。
Description
技术领域
本申请涉及功能性纤维技术领域，具体而言，涉及一种磁疗纤维及其制备方法与应用。
背景技术
磁性保健纤维是将永磁微粒材料均匀地植入纤维内部并有机的结合在一起，磁性纤维中均匀排列着含有永久磁铁的微粒材料，所以织物表面存在着具有N、S极的磁场，这些磁微粒产生的磁力线由N极到S极构成磁性回路，这些紧靠织物纤维边缘无数磁性微粒产生的许多N、S磁回路及发射出去的磁力线，交织成一层的立体磁力线网，这种网膜能对贴近的肌肤进行全方位的立体刺激和按摩，使肌肤表面处于微运动状态，激活细胞代谢能力，促进身体微循环，那些与肌肤穴位紧贴的磁微粒，发出的磁力线可以穿透这些穴位，故这些磁力线能起到如中医针灸同样的作用，因此能调整人体的生理功能，起到医疗保健作用。
现有的磁性纤维制品通常由铁的氧化物来制备，往往磁感强度不高或是磁感强度较高而纤维强度较低，故舒适度欠佳，磁性纤维制品的保健效果不佳，因而限制了磁性纤维的使用。
发明内容
本申请的目的在于提供一种磁疗纤维，该磁疗纤维磁感应强度较强，具有较好的保健效果。
本申请的另一目的在于提供一种磁疗纤维的制备方法，该制备方法能够制备出磁性稳定的磁疗纤维。
本申请的再一目的在于提供一种磁疗纤维的应用。
本申请解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
一方面，本申请实施例提供一种磁疗纤维，按重量份计，包括以下原料：磁石30-75份、载体树脂40-90份、硅表面活性剂2-6份、包覆剂1-2份以及助剂1-2份。
另一方面，本申请实施例提供一种磁疗纤维的制备方法，包括以下步骤：
将磁石粉碎成纳米级粉末；
将上述纳米级粉末与载体树脂、硅表面活性剂、包覆剂和助剂混匀，经挤出、造粒后，制得母粒；
将上述母粒通过熔融纺丝法进行纺制，得复合纤维；
对上述复合纤维进行充磁，制得成品磁疗纤维。
再一方面，本申请实施例提供一种磁疗纤维在家纺、服装中的应用。
相对于现有技术，本申请的实施例至少具有如下优点或有益效果：
本申请的磁疗纤维由磁石、载体树脂、硅表面活性剂、包覆剂以及助剂制备而成，本申请选择磁石来制备磁疗纤维，磁石为自然界具有磁性的矿石，为氧化物类矿物尖晶石族磁铁矿，主含四氧化三铁，可用于惊悸失眠，头晕目眩，视物昏花，耳鸣耳聋，肾虚气喘，具有良好的保健效果，其磁性固定，即使时间过去很久也不会消磁，故采用磁石混合载体树脂、硅表面活性剂、包覆剂以及助剂来制备磁疗纤维，硅表面活性剂和包覆剂可使粉碎后的纳米级粉末分散更均匀，实现对纳米级粉末的快速包覆，而助剂又能增加包覆剂的浸润性，使包覆剂能够充分包覆纳米级粉末，相比于普通的铁的氧化物来制备磁疗纤维，本申请的磁疗纤维的磁性更加稳定，磁性颗粒均匀地植入磁疗纤维内部，使得磁疗纤维的磁感应强度较高而又不影响磁疗纤维的舒适度，再将该磁疗纤维混纺后应用在家纺、服装领域中，都可达到增加人体磁场和改善生理机能的积极效果，具有较好的保健作用。
本申请的制备方法流程简便，首先将磁石物质粉碎成纳米级粉末，便于纺丝时候与载体树脂充分融合，有利于磁性颗粒更加均匀地植入磁疗纤维内部，在后续充磁步骤中也能保证磁性颗粒进行快速稳定的充磁，再将纳米级粉末与载体树脂、硅表面活性剂、包覆剂和助剂混合均匀，经挤出、造粒后，制得带有磁性的母粒，对复合纤维进行充磁，可进一步增强磁疗纤维的磁感应强度，保证磁性颗粒能够均匀地分布在磁性纤维内部。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例1制备的磁疗纤维的扫描电镜图；
图2为本申请实施例2制备的磁疗纤维的扫描电镜图；
图3为本申请实施例3制备的磁疗纤维的扫描电镜图；
图4为本申请实施例4制备的磁疗纤维的扫描电镜图；
图5为本申请实施例5制备的磁疗纤维的扫描电镜图；
图6为本申请实施例6制备的磁疗纤维的扫描电镜图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本申请。
本申请实施例提供了一种磁疗纤维，按重量份计，包括以下原料：磁石30-75份、载体树脂40-90份、硅表面活性剂2-6份、包覆剂1-2份以及助剂1-2份。
在上述实施例中，由磁石、载体树脂、硅表面活性剂、包覆剂以及助剂制备而成，本申请选择磁石来制备磁疗纤维，磁石为自然界具有磁性的矿石，为氧化物类矿物尖晶石族磁铁矿，主含四氧化三铁，可用于惊悸失眠，头晕目眩，视物昏花，耳鸣耳聋，肾虚气喘，具有良好的保健效果，其磁性固定，即使时间过去很久也不会消磁，故采用磁石混合载体树脂、硅表面活性剂、包覆剂以及助剂来制备磁疗纤维，硅表面活性剂和包覆剂可使粉碎后的纳米级粉末分散更均匀，实现对纳米级粉末的快速包覆，而助剂又能增加包覆剂的浸润性，使包覆剂能够充分包覆纳米级粉末，相比于普通的铁的氧化物来制备磁疗纤维，本申请的磁疗纤维的磁性更加稳定，磁性颗粒均匀地植入磁疗纤维内部，使得磁疗纤维的磁感应强度较高而又不影响磁疗纤维的舒适度，再将该磁疗纤维混纺后应用在家纺、服装领域中，都可达到增加人体磁场和改善生理机能的积极效果，具有较好的保健作用。
本申请的磁疗纤维经过混纺制备的织物使用后能够促进人体细胞代谢，活化细胞，从而加速细胞内废物和有害物质***，平衡内分泌；促进血液循环，改善微循环状态，消除疲劳，促进体力恢复；促进炎症消退，消除炎症肿胀和疼痛；调节血压，可以使高血压降低；提高红细胞的携氧能力，降低血液黏度；消除体内积存的自由基，增强抵抗力，提高免疫力；还具有抗衰老作用，清楚体内积存的自由基；改善血脂代谢，有降低胆固醇作用；消除疲劳，促进体力恢复；镇静疲劳，消除失眠和精神紧张。故对于人体具有非常好的调节作用。
在本申请的一些实施例中，按重量份计，上述原料分别为：磁石55份、载体树脂65份、硅表面活性剂4份、包覆剂1份以及助剂1份。
在本申请的一些实施例中，上述载体树脂为纤维级树脂切片，且上述载体树脂为聚对苯甲二酸乙二醇酯、聚对苯甲二酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸、聚酰胺6、聚酰胺56以及聚酰胺66中的一种或几种。载体树脂可作为母粒的载体，使磁性颗粒均匀地分布在载体树脂上。
在本申请的一些实施例中，上述包覆剂为聚α烯烃、硅油、植物油以及液体石蜡中的一种或几种。包覆剂用于包覆磁石粉末，可使磁石粉末的分散更加均匀，实现对纳米级粉末的快速包覆。
在本申请的一些实施例中，上述助剂为硅酮助剂、乙撑双硬脂酸酰胺、乙烯丙烯酸共聚物、酰胺蜡、聚乙烯蜡以及聚丙烯蜡中的一种或几种。助剂可增加包覆剂的浸润性，使得包覆剂在助剂中分散，从而使得包覆剂在助剂中均匀地包覆磁石粉末。
本申请实施例还提供了一种磁疗纤维的制备方法，包括以下步骤：
将磁石粉碎成纳米级粉末；
将上述纳米级粉末与载体树脂、硅表面活性剂、包覆剂和助剂混匀，经挤出、造粒后，制得母粒；
将上述母粒通过熔融纺丝法进行纺制，得复合纤维；
对上述复合纤维进行充磁，制得成品磁疗纤维。
在上述实施例中，该制备方法流程简便，首先将磁石物质粉碎成纳米级粉末，便于纺丝时候与载体树脂充分融合，有利于磁性颗粒更加均匀地植入磁疗纤维内部，在后续充磁步骤中也能保证磁性颗粒进行快速稳定的充磁，再将纳米级粉末与载体树脂、硅表面活性剂、包覆剂和助剂混合均匀，经挤出、造粒后，制得带有磁性的母粒，对复合纤维进行充磁，可进一步增强磁疗纤维的磁感应强度，保证磁性颗粒能够均匀地分布在磁性纤维内部。
在本申请的一些实施例中，粉碎时，采用气流磨将磁石粉碎至平均粒径为30nm-200nm的纳米级粉末。将磁石物质粉碎成纳米级粉末，便于后续纺丝步骤中与载体树脂充分融合，粉末的粒径太大容易堵塞喷丝孔，粒径太小容易团聚影响分散效果，因此需要控制粉末的粒径在合适的范围内。
在本申请的一些实施例中，在制备母粒的步骤中，在180-280℃下，采用双螺杆挤出机进行挤出、造粒。
在本申请的一些实施例中，充磁时，将上述复合纤维在磁场强度12000-20000高斯下进行充磁，充磁时间为1-3min。通过快速充磁，可使磁疗纤维中的磁性颗粒分布更加均匀，磁性更加稳定，还能增强磁疗纤维的磁性强度。
本申请实施例还提供了一种磁疗纤维在家纺、服装中的应用。该磁疗纤维可用于制作床上用品、腰围、护颈、内衣、袜子、鞋垫、等，进而对贴近的肌肤进行全方位的立体刺激和按摩，促进人体局部血液循环，以达到通气和滞留的目的。
以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
一种磁疗纤维，其通过以下步骤制备而成：
采用气流磨将磁石55g粉碎至平均粒径为100nm的纳米级粉末；
将上述纳米级粉末与载体树脂65g、硅表面活性剂4g、包覆剂1g和助剂1g混匀，在230℃下，采用双螺杆挤出机进行挤出、造粒，制得母粒；
其中，载体树脂为纤维级树脂切片，且载体树脂为聚对苯甲二酸乙二醇酯、聚对苯甲二酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸、聚酰胺6、聚酰胺56以及聚酰胺66的混合物，包覆剂为聚α烯烃、硅油、植物油以及液体石蜡的混合物，助剂为硅酮助剂、乙撑双硬脂酸酰胺、乙烯丙烯酸共聚物、酰胺蜡、聚乙烯蜡以及聚丙烯蜡的混合物；
将上述母粒通过熔融纺丝法进行纺制，得复合纤维；
将上述复合纤维在磁场强度14000高斯下进行充磁，充磁时间为2min，充磁完成后制得成品磁疗纤维，图1所示为该磁疗纤维在20μm下的电镜扫描图。
将上述成品磁疗纤维应用在塑身衣中。
实施例2
一种磁疗纤维，其通过以下步骤制备而成：
采用气流磨将磁石30g粉碎至平均粒径为30nm的纳米级粉末；
将上述纳米级粉末与载体树脂40g、硅表面活性剂2g、包覆剂1g和助剂1g混匀，在180℃下，采用双螺杆挤出机进行挤出、造粒，制得母粒；
其中，载体树脂为纤维级树脂切片，且载体树脂为聚对苯甲二酸乙二醇酯、聚乳酸、聚酰胺6、聚酰胺56以及聚酰胺66的混合物，包覆剂为聚α烯烃和液体石蜡的混合物，助剂为乙撑双硬脂酸酰胺、乙烯丙烯酸共聚物、酰胺蜡、聚乙烯蜡以及聚丙烯蜡的混合物；
将上述母粒通过熔融纺丝法进行纺制，得复合纤维；
将上述复合纤维在磁场强度12000高斯下进行充磁，充磁时间为1min，充磁完成后制得成品磁疗纤维，图2所示为该磁疗纤维在20μm下的电镜扫描图。
将上述成品磁疗纤维应用在床上用品中。
实施例3
一种磁疗纤维，其通过以下步骤制备而成：
采用气流磨将磁石75g粉碎至平均粒径为200nm的纳米级粉末；
将上述纳米级粉末与载体树脂90g、硅表面活性剂6g、包覆剂2g和助剂2g混匀，在280℃下，采用双螺杆挤出机进行挤出、造粒，制得母粒；
其中，载体树脂为纤维级树脂切片，且载体树脂为聚对苯甲二酸乙二醇酯、聚对苯甲二酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺56以及聚酰胺66的混合物，包覆剂为聚α烯烃、植物油以及液体石蜡的混合物，助剂为硅酮助剂、乙撑双硬脂酸酰胺、乙烯丙烯酸共聚物以及聚丙烯蜡的混合物；
将上述母粒通过熔融纺丝法进行纺制，得复合纤维；
将上述复合纤维在磁场强度20000高斯下进行充磁，充磁时间为3min，充磁完成后制得成品磁疗纤维，图3所示为该磁疗纤维在40μm下的电镜扫描图。
将上述成品磁疗纤维应用在袜子中。
实施例4
一种磁疗纤维，其通过以下步骤制备而成：
采用气流磨将磁石60g粉碎至平均粒径为150nm的纳米级粉末；
将上述纳米级粉末与载体树脂70g、硅表面活性剂3g、包覆剂1.3g和助剂1.6g混匀，在220℃下，采用双螺杆挤出机进行挤出、造粒，制得母粒；
其中，载体树脂为纤维级树脂切片，且载体树脂为聚对苯甲二酸乙二醇酯、聚对苯甲二酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸、聚酰胺56以及聚酰胺66的混合物，包覆剂为聚α烯烃、硅油以及液体石蜡的混合物，助剂为硅酮助剂、乙撑双硬脂酸酰胺、乙烯丙烯酸共聚物、酰胺蜡、聚乙烯蜡以及聚丙烯蜡的混合物；
将上述母粒通过熔融纺丝法进行纺制，得复合纤维；
将上述复合纤维在磁场强度18000高斯下进行充磁，充磁时间为2.5min，充磁完成后制得成品磁疗纤维，图4所示为该磁疗纤维在10μm下的电镜扫描图。
将上述成品磁疗纤维应用在护颈中。
实施例5
一种磁疗纤维，其通过以下步骤制备而成：
采用气流磨将磁石45g粉碎至平均粒径为90nm的纳米级粉末；
将上述纳米级粉末与载体树脂66g、硅表面活性剂5g、包覆剂1.7g和助剂1.4g混匀，在220℃下，采用双螺杆挤出机进行挤出、造粒，制得母粒；
其中，载体树脂为纤维级树脂切片，且载体树脂为聚对苯甲二酸乙二醇酯、聚对苯甲二酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸、聚酰胺6以及聚酰胺66的混合物，包覆剂为硅油、植物油以及液体石蜡的混合物，助剂为硅酮助剂、乙撑双硬脂酸酰胺、乙烯丙烯酸共聚物、聚乙烯蜡以及聚丙烯蜡的混合物；
将上述母粒通过熔融纺丝法进行纺制，得复合纤维；
将上述复合纤维在磁场强度19000高斯下进行充磁，充磁时间为2.6min，充磁完成后制得成品磁疗纤维，图5所示为该磁疗纤维在10μm下的电镜扫描图。
将上述成品磁疗纤维应用在鞋垫中。
实施例6
一种磁疗纤维，其通过以下步骤制备而成：
采用气流磨将磁石55g粉碎至平均粒径为80nm的纳米级粉末；
将上述纳米级粉末与载体树脂70g、硅表面活性剂3g、包覆剂1.3g和助剂1.8g混匀，在190℃下，采用双螺杆挤出机进行挤出、造粒，制得母粒；
其中，载体树脂为纤维级树脂切片，且载体树脂为聚对苯甲二酸乙二醇酯、聚对苯甲二酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸、聚酰胺6以及聚酰胺56的混合物，包覆剂为聚α烯烃、植物油以及液体石蜡的混合物，助剂为乙撑双硬脂酸酰胺、乙烯丙烯酸共聚物、酰胺蜡、聚乙烯蜡以及聚丙烯蜡的混合物；
将上述母粒通过熔融纺丝法进行纺制，得复合纤维；
将上述复合纤维在磁场强度13000高斯下进行充磁，充磁时间为1.5min，充磁完成后制得成品磁疗纤维，图6所示为该磁疗纤维在10μm下的电镜扫描图。
将上述成品磁疗纤维应用在帽子中。
实验例
按照《CAS115-2005保健功能纺织品》附录C中磁场强度测定法来评价当实施例1中添加不同比例的母粒时，最终由磁疗纤维混纺而制备出的纺织品的磁性能。
对磁性纺织品的磁性能按以下方式进行评价：
当0.02mT≤磁感应强度＜0.10mT时，纺织品具有磁性；
当磁感应强度≥0.10mT时，纺织品具有较强的磁性。
测试结果如下表1所示。
表1
由表1可知，母粒添加比例增大，磁疗纤维含铁会相应增大，进而增强纺织品的磁感应强度，且即使在母粒添加比例较小或是磁疗纤维混纺比例较低的情况下，最终混纺得到的纺织品的磁感应强度依然在0.02-0.1mT之间，说明纺织品具有磁性，故由本申请实施例制备出的磁疗纤维磁感强度较高。
综上所述，本申请实施例提供一种磁疗纤维，由磁石、载体树脂、硅表面活性剂、包覆剂以及助剂制备而成，本申请选择磁石来制备磁疗纤维，磁石为自然界具有磁性的矿石，为氧化物类矿物尖晶石族磁铁矿，主含四氧化三铁，可用于惊悸失眠，头晕目眩，视物昏花，耳鸣耳聋，肾虚气喘，具有良好的保健效果，其磁性固定，即使时间过去很久也不会消磁，故采用磁石混合载体树脂、硅表面活性剂、包覆剂以及助剂来制备磁疗纤维，硅表面活性剂和包覆剂可使粉碎后的纳米级粉末分散更均匀，实现对纳米级粉末的快速包覆，而助剂又能增加包覆剂的浸润性，使包覆剂能够充分包覆纳米级粉末，相比于普通的铁的氧化物来制备磁疗纤维，本申请的磁疗纤维的磁性更加稳定，磁性颗粒均匀地植入磁疗纤维内部，使得磁疗纤维的磁感应强度较高而又不影响磁疗纤维的舒适度，再将该磁疗纤维混纺后应用在家纺、服装领域中，都可达到增加人体磁场和改善生理机能的积极效果，具有较好的保健作用。
本申请实施例还提供一种磁疗纤维的制备方法，该制备方法流程简便，首先将磁石物质粉碎成纳米级粉末，便于纺丝时候与载体树脂充分融合，有利于磁性颗粒更加均匀地植入磁疗纤维内部，在后续充磁步骤中也能保证磁性颗粒进行快速稳定的充磁，再将纳米级粉末与载体树脂、硅表面活性剂、包覆剂和助剂混合均匀，经挤出、造粒后，制得带有磁性的母粒，对复合纤维进行充磁，可进一步增强磁疗纤维的磁感应强度，保证磁性颗粒能够均匀地分布在磁性纤维内部。
以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
Claims (10)
1.一种磁疗纤维，其特征在于，按重量份计，包括以下原料：磁石30-75份、载体树脂40-90份、硅表面活性剂2-6份、包覆剂1-2份以及助剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的磁疗纤维，其特征在于，按重量份计，所述原料分别为：磁石55份、载体树脂65份、硅表面活性剂4份、包覆剂1份以及助剂1份。
3.根据权利要求1所述的磁疗纤维，其特征在于，所述载体树脂为纤维级树脂切片，且所述载体树脂为聚对苯甲二酸乙二醇酯、聚对苯甲二酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸、聚酰胺6、聚酰胺56以及聚酰胺66中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的磁疗纤维，其特征在于，所述包覆剂为聚α烯烃、硅油、植物油以及液体石蜡中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的磁疗纤维，其特征在于，所述助剂为硅酮助剂、乙撑双硬脂酸酰胺、乙烯丙烯酸共聚物、酰胺蜡、聚乙烯蜡以及聚丙烯蜡中的一种或几种。
6.一种制备如权利要求1-5任一项所述的磁疗纤维的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将磁石粉碎成纳米级粉末；
将所述纳米级粉末与载体树脂、硅表面活性剂、包覆剂和助剂混匀，经挤出造粒后，制得母粒；
将所述母粒通过熔融纺丝法进行纺制，得复合纤维；
对所述复合纤维进行充磁，制得成品磁疗纤维。
7.根据权利要求6所述的磁疗纤维的制备方法，其特征在于，粉碎时，采用气流磨将磁石粉碎至平均粒径为30nm-200nm的纳米级粉末。
8.根据权利要求6所述的磁疗纤维的制备方法，其特征在于，在制备母粒的步骤中，在180-280℃下，采用双螺杆挤出机进行挤出造粒。
9.根据权利要求6所述的磁疗纤维的制备方法，其特征在于，充磁时，将所述复合纤维在磁场强度12000-20000高斯下进行充磁，充磁时间为1-3min。
10.一种如权利要求1-5任一项所述的磁疗纤维在家纺、服装领域中的应用。
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