一种含锗减压抗疲劳纤维及其制备方法
技术领域
本发明涉及纤维制备技术领域，尤其涉及一种含锗减压抗疲劳纤维及其制备方法。
背景技术
随着经济发展和人民生活水平的不断提高，人们对保健功能服饰的需求越来越高，因此极大促进了保健功能纤维、纱线、织物、服装市场迅速发展，新产品不断推陈出新。
负离子具有改善大脑皮层的功能，振奋精神，消除疲劳，提高工作效率，改善睡眠，增加食欲，并有兴奋副交感神经系统等作用。远红外线对人的健康有着重要的作用，可加速血液循环，改善脑组织微循环状况，使脑细胞得以充分的氧气及养料供给，加强新陈代谢，使大脑皮层失衡状况得以改变，加深抑制过程，起到镇静、安眠作用。
微量元素锗对人体健康和促进新陈代谢有积极的作用，根据此特性，人身的接触面就会促进血液加快循环，使细胞更加活跃，细胞内的电流取得平衡，所以当穿上时会感觉到很温暖，由于血液加快的原因，肌肉僵硬，疲劳，疼痛等症状都可缓解。
市场上流行大量负离子远红外纺织品，以及远红外纤维和负离子纤维。但是现有的负离子远红外保健功能纺织品抗疲劳功能不显著，且抗疲劳效果差。
因此，我们提出了一种含锗减压抗疲劳纤维及其制备方法用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的现有的负离子远红外保健功能纺织品抗疲劳功能不显著，且抗疲劳效果差的缺点，而提出的一种含锗减压抗疲劳纤维及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
本发明提出的一种含锗减压抗疲劳纤维，包括以下重量份的原材料：锗微纳米粒子60～80份、聚酯纤维30～50份、热塑性弹性材料18～32份、碳化硅纤维粉15～20份、钛石英粉30～50份、交联剂20～30份、偶联剂10～20份、增塑剂10～20份、粘合剂8～12份。
优选的，所述包括以下重量份的原料：锗微纳米粒子70份、聚酯纤维40份、热塑性弹性材料25份、碳化硅纤维粉18份、钛石英粉40份、交联剂25份、偶联剂15份、增塑剂15份、粘合剂10份。
优选的，所述热塑性弹性材料选择聚烯烃类热塑性弹性体、聚氨酯类热塑性弹性体、乙烯类热塑性弹性体和聚酰胺类热塑性弹性体中一种。
优选的，所述增塑剂选择邻苯二甲酸酯类、柠檬酸酯类、苯多酸酯类、苯甲酸酯类、多元醇酯类和环氧类中的一种。
优选的，所述粘合剂选择天然粘合剂、人工粘合剂、水溶型粘合剂、溶剂型粘合剂、乳液型粘合剂和无溶剂液体粘合剂中的一种。
一种含锗减压抗疲劳纤维的制备方法，包括以下步骤：
S1：原料混合：将制备含锗微纳米粒子原料中的固体原料，利用粉碎机进行粉碎成微纳米状，然后将原料按比例配比后，添加至混合机内进行搅拌，设置搅拌的转速和时间，使原料充分混合；
S2：固体原料和纤维材料的混合：将粉末或微粒原料和纤维材料相互混合，得到含锗微纳米粒子的混合纤维原料；
S3：原料成形：将混合纤维原料投放至螺杆挤出成型机内，成型出片状的纤维片入烘干机进行干燥处理，设置烘干机的温度和时间；
S4：纤维加工：将烘干处理后的纤维片，添加至电炉中熔融加工，设置电炉的熔融温度为1800℃，然后将纤维片添加至拉丝机内进行纺丝成丝状，纺丝机的纺丝速度为1500m/min，后续对纺丝成型的纤维冷却定型；
S5：纤维成型后处理：对纺丝成型后的纤维进行上油润滑，增加纤维抱合力，抗静电，然后将纤维丝进行卷绕收辊，完成以丝状呈现的含锗的减压抗疲劳纤维。
优选的，所述混合机设置的转速为1200r/min，且混合机设置的运转时间为40min。
优选的，所述烘干机的烘干温度设置为150℃，且烘干时间为15min。
优选的，所述冷却定型的风温为30℃，且风速为0.5m/min，所述卷绕速度为1200m/min。
本发明的有益效果是：
1、本发明，选用本申请中的纤维制备成型的纺织品，使纺织品穿戴在使用中者身上后，利用纤维中含有的锗微纳米粒子，在接触人体皮肤后，在人体温度的作用下发射远红外线，产生负氧离子，并且纤维中的微量锗元素还可透过皮肤吸收，进入体内形成有机锗，具有除臭、抗静电和改善疲劳的使用性能，对穿戴者起到减压抗疲劳的作用。
2、本发明中，在纤维的制备原料中添加聚酯纤维，聚酯纤维最大的优点是抗皱性和保形性很好，具有较高的强度与弹性恢复能力，增加了以本申请中纤维为载体成型的纺织品的产品质量。
3、本发明中，交联剂，偶联剂，增塑剂、粘合剂的选择通过物理吸附，化学键合等方法，将微纳米的功能锗组分固定在纺丝过程纤维内部而且能够功能组分能够均匀分散，改进以前由于添加金属功能组分粒子导致纤维成形困难，导致金属粒子功能性无法有效表达的缺陷。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一：
本发明提出的一种含锗减压抗疲劳纤维，包括以下重量份的原材料：锗微纳米粒子60份、聚酯纤维30份、热塑性弹性材料18份、碳化硅纤维粉15份、钛石英粉30份、交联剂20份、偶联剂10份、增塑剂20份、粘合剂12份。
一种含锗减压抗疲劳纤维的制备方法，包括以下步骤：
S1：原料混合：将制备含锗微纳米粒子原料中的固体原料，利用粉碎机进行粉碎成微纳米状，然后将原料按比例配比后，添加至混合机内进行搅拌，设置混合机设置的转速为1200r/min，且混合机设置的运转时间为40min使原料充分混合；
S2：固体原料和纤维材料的混合：将粉末或微粒原料和纤维材料相互混合，得到含锗微纳米粒子的混合纤维原料；
S3：原料成形：将混合纤维原料投放至螺杆挤出成型机内，成型出片状的纤维片，并入烘干机进行干燥处理，设置烘干机的烘干温度设置为150℃，且烘干时间为15min；
S4：纤维加工：将烘干处理后的纤维片，添加至电炉中熔融加工，设置电炉的熔融温度为1800℃，然后将纤维片添加至拉丝机内进行纺丝成丝状，纺丝机的纺丝速度为1500m/min，后续对纺丝成型的纤维冷却定型，设置冷却定型的风温为30℃，且风速为0.5m/min，所述卷绕速度为1200m/min；
S5：纤维成型后处理：对纺丝成型后的纤维进行上油润滑，增加纤维抱合力，抗静电，然后将纤维丝进行卷绕收辊，完成以丝状呈现的含锗的减压抗疲劳纤维。
实施例二：
本发明提出的一种含锗减压抗疲劳纤维，包括以下重量份的原材料：锗微纳米粒子65份、聚酯纤维35份、热塑性弹性材料20份、碳化硅纤维粉18份、钛石英粉35份、交联剂22份、偶联剂13份、增塑剂18份、粘合剂9份。
一种含锗减压抗疲劳纤维的制备方法，包括以下步骤：
S1：原料混合：将制备含锗微纳米粒子原料中的固体原料，利用粉碎机进行粉碎成微纳米状，然后将原料按比例配比后，添加至混合机内进行搅拌，设置混合机设置的转速为1200r/min，且混合机设置的运转时间为40min使原料充分混合；
S2：固体原料和纤维材料的混合：将粉末或微粒原料和纤维材料相互混合，得到含锗微纳米粒子的混合纤维原料；
S3：原料成形：将混合纤维原料投放至螺杆挤出成型机内，成型出片状的纤维片，并入烘干机进行干燥处理，设置烘干机的烘干温度设置为150℃，且烘干时间为15min；
S4：纤维加工：将烘干处理后的纤维片，添加至电炉中熔融加工，设置电炉的熔融温度为1800℃，然后将纤维片添加至拉丝机内进行纺丝成丝状，纺丝机的纺丝速度为1500m/min，后续对纺丝成型的纤维冷却定型，设置冷却定型的风温为30℃，且风速为0.5m/min，所述卷绕速度为1200m/min；
S5：纤维成型后处理：对纺丝成型后的纤维进行上油润滑，增加纤维抱合力，抗静电，然后将纤维丝进行卷绕收辊，完成以丝状呈现的含锗的减压抗疲劳纤维。
实施例三：
本发明提出的一种含锗减压抗疲劳纤维，包括以下重量份的原材料：锗微纳米粒子70份、聚酯纤维40份、热塑性弹性材料25份、碳化硅纤维粉18份、钛石英粉40份、交联剂25份、偶联剂15份、增塑剂15份、粘合剂10份。
一种含锗减压抗疲劳纤维的制备方法，包括以下步骤：
S1：原料混合：将制备含锗微纳米粒子原料中的固体原料，利用粉碎机进行粉碎成微纳米状，然后将原料按比例配比后，添加至混合机内进行搅拌，设置混合机设置的转速为1200r/min，且混合机设置的运转时间为40min使原料充分混合；
S2：固体原料和纤维材料的混合：将粉末或微粒原料和纤维材料相互混合，得到含锗微纳米粒子的混合纤维原料；
S3：原料成形：将混合纤维原料投放至螺杆挤出成型机内，成型出片状的纤维片，并入烘干机进行干燥处理，设置烘干机的烘干温度设置为150℃，且烘干时间为15min；
S4：纤维加工：将烘干处理后的纤维片，添加至电炉中熔融加工，设置电炉的熔融温度为1800℃，然后将纤维片添加至拉丝机内进行纺丝成丝状，纺丝机的纺丝速度为1500m/min，后续对纺丝成型的纤维冷却定型，设置冷却定型的风温为30℃，且风速为0.5m/min，所述卷绕速度为1200m/min；
S5：纤维成型后处理：对纺丝成型后的纤维进行上油润滑，增加纤维抱合力，抗静电，然后将纤维丝进行卷绕收辊，完成以丝状呈现的含锗的减压抗疲劳纤维。
实施例四：
本发明提出的一种含锗减压抗疲劳纤维，包括以下重量份的原材料：锗微纳米粒子75份、聚酯纤维45份、热塑性弹性材料30份、碳化硅纤维粉20份、钛石英粉45份、交联剂28份、偶联剂18份、增塑剂13份、粘合剂9份。
一种含锗减压抗疲劳纤维的制备方法，包括以下步骤：
S1：原料混合：将制备含锗微纳米粒子原料中的固体原料，利用粉碎机进行粉碎成微纳米状，然后将原料按比例配比后，添加至混合机内进行搅拌，设置混合机设置的转速为1200r/min，且混合机设置的运转时间为40min使原料充分混合；
S2：固体原料和纤维材料的混合：将粉末或微粒原料和纤维材料相互混合，得到含锗微纳米粒子的混合纤维原料；
S3：原料成形：将混合纤维原料投放至螺杆挤出成型机内，成型出片状的纤维片，并入烘干机进行干燥处理，设置烘干机的烘干温度设置为150℃，且烘干时间为15min；
S4：纤维加工：将烘干处理后的纤维片，添加至电炉中熔融加工，设置电炉的熔融温度为1800℃，然后将纤维片添加至拉丝机内进行纺丝成丝状，纺丝机的纺丝速度为1500m/min，后续对纺丝成型的纤维冷却定型，设置冷却定型的风温为30℃，且风速为0.5m/min，所述卷绕速度为1200m/min；
S5：纤维成型后处理：对纺丝成型后的纤维进行上油润滑，增加纤维抱合力，抗静电，然后将纤维丝进行卷绕收辊，完成以丝状呈现的含锗的减压抗疲劳纤维。
实施例五：
本发明提出的一种含锗减压抗疲劳纤维，包括以下重量份的原材料：锗微纳米粒子80份、聚酯纤维50份、热塑性弹性材料32份、碳化硅纤维粉20份、钛石英粉50份、交联剂30份、偶联剂20份、增塑剂10份、粘合剂8份。
一种含锗减压抗疲劳纤维的制备方法，包括以下步骤：
S1：原料混合：将制备含锗微纳米粒子原料中的固体原料，利用粉碎机进行粉碎成微纳米状，然后将原料按比例配比后，添加至混合机内进行搅拌，设置混合机设置的转速为1200r/min，且混合机设置的运转时间为40min使原料充分混合；
S2：固体原料和纤维材料的混合：将粉末或微粒原料和纤维材料相互混合，得到含锗微纳米粒子的混合纤维原料；
S3：原料成形：将混合纤维原料投放至螺杆挤出成型机内，成型出片状的纤维片，并入烘干机进行干燥处理，设置烘干机的烘干温度设置为150℃，且烘干时间为15min；
S4：纤维加工：将烘干处理后的纤维片，添加至电炉中熔融加工，设置电炉的熔融温度为1800℃，然后将纤维片添加至拉丝机内进行纺丝成丝状，纺丝机的纺丝速度为1500m/min，后续对纺丝成型的纤维冷却定型，设置冷却定型的风温为30℃，且风速为0.5m/min，所述卷绕速度为1200m/min；
S5：纤维成型后处理：对纺丝成型后的纤维进行上油润滑，增加纤维抱合力，抗静电，然后将纤维丝进行卷绕收辊，完成以丝状呈现的含锗的减压抗疲劳纤维。
锗是一种珍贵的稀有元素。锗石是一种药用矿石，具有生物效应和医疗作用。合金锗结晶体是一种压电材料，当处于一定的外力环境中，会自动释放负离子。负离子就像天然的抗氧化剂，能中和正电荷，防止氧化。负离子能还原来自大气的污染物质、氮氧化物、香烟等产生的氧自由基，减少过多活性氧对人体的危害，中和带正电的空气飘尘无电荷后沉降，使空气得到净化，被称为“空气中的维生素”。负离子对人体的作用有预防空调病、改善肺功能、促进新陈代谢、增强抗病能力、改善睡眠、清新空气、消烟除尘等作用。
对上述实施例一到实施例五制备的以丝状呈现的含锗的减压抗疲劳纤维，对其进行性能进行检测，结果如下：
合金锗结晶石所制成的纱线能释放高效的远红外线，远红外具有保暖、保健、促进血液循环、促进新陈代谢等功能。远红外线可降低人体血乳酸的产生，有效减轻人们运动产生的血乳酸，更快使疲劳程度得到恢复，具有抗疲劳的作用；
根据以上检测出的性能，利用以丝状呈现的含锗的减压抗疲劳纤维，使得选用本申请中的纤维制备成型的纺织品，使纺织品穿戴在使用中者身上后，利用纤维中含有的锗微纳米粒子，在接触人体皮肤后，在人体温度的作用下发射远红外线，产生负氧离子，并且纤维中的微量锗元素还可透过皮肤吸收，进入体内形成有机锗，具有除臭、抗静电和改善疲劳的使用性能，并且利用纤维中含有的聚酯纤维和热塑性弹性材料的添加，使纤维具有良好的弹性和高抗撕裂强度的能力，且对穿戴者还可以起到减压抗疲劳的作用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
