改性丙纶纤维混纺面料及其生产工艺 本发明涉及化学纤维分子改性、远红外辐射材料制备、复合纤维混纺针织技术领域。
目前，市场化纤混纺织物较多，化纤分子改性技术也有实施、应用。但未发现丙纶中加远红外辐射材料、纺出远红外辐射材料与丙纶的复合纤维和织成织物的。既未见实物亦未见诸报告。
本发明的目的是，提供改性丙纶纤维混纺面料及其生产工艺。
本发明是通过职下技术方案来实现的：
首先以高岭土、石英砂和一些微量元素为原料，经高温煅烧形成以三氧化二铝(Al2O3)和二氧化硅(SiO2)为主晶相的多元共熔体——远红外辐射材料，将这种远红外辐射材料与丙纶纺成复合纤维(改性丙纶纤维)，再将这种复合纤维与纤维素纤维(或其它纤维)混纺成针织面料。这种混纺针织面料经漂染整理后可制成内衣裤、护膝、护腕等。
本发明由远红外辐射材料制备、远红辐射材料与丙纶复合纤维的制备、复合纤维与纤维素纤维混合面料(针织物)的织造三部分组成。现将面料的结构及生产工艺具体分述如下：
一、远红外辐射材料的制备
1、原料名称及重量比
高岭土(Al2O3·2SiO2·2H2O) 100
α.三氧化二铝(α.Al2O3) 40～50
二氧化钛(TiO2) 2～4
二氧化锆(ZrO2)， 1～3
三氧化二铁(Fe2O3) 2～4
钙、镁、钾、钠氧化物 适量
2、制备工艺
将上述原料按比例投入振动混料机中，振动混合30～60分钟，以击碎原料中的团聚合体，使各种原料均匀地混合。然后将混合均匀的原料用模具压块并置于坩埚中以1300～1500℃的温度煅烧2～3小时，然后冷却至常温并将物料粉碎至颗粒度＜15μ的粉料，备用。
3、远红外辐射材料要达到如下技术指标
组份名称 重量比三氧化二铝 (Al2O3) 100二氧化硅 (SiO2) 45～55二氧化钛 (TiO2) 2～4二氧化锆 (ZrO2) 1～3二氧化二铁 (Fe2O3) 3～5氧化钙 (CaO) 1～2氧化镁 (MgO) 0.5～1.5氧化钾 (K2O) 2～4氧化钠 (Na2O) 0.3～0.7
二、改性丙纶纤维的制备
1、远红外辐射粉料处理
将远红外辐射材料(粉料)与水及硅烷偶联剂，按100∶80～120∶1～5的重量比，加至瓷球研磨机内连续研磨48～72小时，使之成为颗粒度＜1μ的预分散粉料。取出烘干、压碎，待用。
2、制造母粒
将远红外辐射预分散粉料、聚丙烯切片(如：MFI值13～18，等规年＞98％，灰份≤150PPM，分子量分布(Mw/Mn≤4)，分散剂(如：LuwaxES9673)及抗氧剂，依次按100∶100～150∶5～20∶2～5的重量比加至高速混合机内，混合30～40分钟。自动加料器以50～70Kg/h的速率向混炼型同向双螺杆挤出机内加料。同时开启真空脱气装置，抽吸物料中的水份。挤出的共混料、经模头进入冷却水浴中，经冷却后出水浴，进行强力抽吸，脱除表面水份，然后到牵引切粒机切粒。
双螺杆挤出机工艺参数
(1)工艺温度
一区温度 160℃
二区温度 180℃
三区温度 185℃
四区温度 180℃
五区温度 180℃
熔体温度 180℃
(2)转速 240rpm
(3)加料量 60Kg/h
(4)挤出量 60Kg/h
三、纺丝、面料织造
1、纺丝
原料：母粒，聚丙切片(PP3702)，二者重量比为10∶100，油剂(适量)
设备：纺丝机 VC—406
拉伸机 VC—443A
工艺参数：
(1)、配比重量 母粒/切片＝10∶100
(2)、成品规格 120D/24F
(3)、纺丝速度 800M/min
(4)、泵供量 53g/min
(5)、冷却区温度 ＜100℃
(6)、一区温度 260℃
(7)、二区温度 280℃
(8)、三区温度 285℃
(9)、四区温度 285℃
(10)、五区温度 280℃
(11)、法兰温度 275℃
(12)、箱体温度 280℃
(13)、熔体温度 278℃
(14)、拉伸速度 768.58m/min
(15)、预拉伸倍数 1.006
(16)、总拉伸倍数 3.81
(17)、热盘温度 80℃
(18)、热板温度 150℃
(19)、热盘圈数 8
(20)、拉伸盘圈数 4
纺出的是复合纤维是改性丙纶长丝。
2、面料织造
用针织机将复合纤维与纤维素纤维针织成面料，其中复合纤维占总用纱量的10～14％。针织方法是：将复合纤维织在二层纤维素纤维织物中间，形成三层结构针织物(面料)。这种面料经漂染整理可制成内衣裤、护膝、护腕等。也可完全用改性丙纶纤维织成面料。
这种面料的特点是，它属于远红外保健纺织物，无需外加电源或热源，在非加热状态下，能吸收人体环境的热量。将其转化为与人体自身物质分子运动频率和波长一致的远红外能量输出。使人体形成共振吸收，从而起到保健作用。红外线生物学地作用基础是热效应，作用于人体时，有加速机体血液循环，促进新陈代谢，改善微循环等作用。
这种面料(样品)业经辽宁省卫生防疫站卫生检定。各项卫生指标良好，可做保健用品使用。
实施例1
制备远红外辐射材料
原料名称 重量
高岭土 100Kg
α.三氧化二铝(α.Al2O3) 45Kg
二氧化钛 (TiO2) 3.4Kg
二氧化锆 (ZrO2) 2.5Kg
三氧化二铁 (Fe2O3) 3Kg
微量元素(钙、镁、钾、钠氧化物) 适当
将上述原料投入振动混料机内混合37分钟，原料混合均匀，将物料压块置于1450℃的煅烧炉煅烧2小时，冷却后将物料粉碎至颗粒度＜15μ的粉料。
制得远红外辐射粉料149.4Kg，其质量指标为：
组份名称 重量比
三氧化二铝 (Al2O3) 100
二氧化硅 (SiO2) 50
二氧化钛 (TiO2) 3.7
二氧化锆 (ZrO2) 2.3
三氧化二铁 (Fe2O3) 4.12
氧化钙 (CaO) 1.75
氧化镁 (MgO) 1.0
氧化钾 (K2O) 3.15
波长 14μ
辐射率 91.4％
实施例2
用实施例1的远红外辐射粉料100Kg、水100Kg、硅烷偶联剂(乙烯基三甲氧基硅烷)4Kg，将上述原料投进瓷球研磨机内连续研磨60小时，颗粒度小于1μ(预分散粉料)，取出烘干、压碎，制得粉料101.4Kg。
用上述远红外辐射粉料50Kg、聚丙烯切片(MFI值16，等规率98.5％，灰份147PPM，分子量分布(Mw/Mn＝3)75Kg、分散剂(LuwaxES9763)12Kg，抗氧剂4Kg，在高速混合机中混合35分钟，由自动加料器以60Kg/h的速度向混炼型同向双螺杆挤出机内加料，同时真空脱气装置吸收物料中的水份。挤出的其混物料进入水浴中冷却后，进行强力抽吸脱除表面水份，然后切粒，制成母粒。用这种母粒50Kg、聚丙烯切片(PP3702)500Kg，适量油剂，采用纺丝机(Vc—406)，拉伸机(Vc—443A)纺成复合纤维，再用针织机将复合纤维与32支纯棉精梳纱混织成改性丙纶纤维混纺面料。这种面料经辽宁省卫生防疫站检测，该产品有保健功效，且使用卫生安全方便，无毒害作用，可做为保健用品使用。