[发明专利]具有抗病毒病菌和远红外防护保健功能的纤维及制备方法

说明书

本发明公开了一种具有抗病毒病菌和远红外防护保健功能的纤维及制备方法，该方法包含：步骤1，制备纳米级改性相变双烯储能材料混合粉体；步骤2，制备纳米级改性电气石氧化铜混合粉体；步骤3，将步骤1和步骤2获得的两种粉体混合均匀，获得纳米改性复合材料粉体，然后再与聚酯切片混合，通过螺杆挤出机挤出，制得纳米改性双烯聚酯复合材料；步骤4，将纳米改性双烯聚酯复合材料进行干燥，然后将聚酯切片作为纤维皮层、干燥后的纳米改性双烯聚酯复合材料为芯层，经熔融纺丝工艺制成聚酯复合纤维。本发明还提供了通过该方法制备的纤维。本发明制备的复合纤维具有抗病毒病菌、远红外、负离子增氧、抗螨虫、抗静电、抗紫外、抗辐射等优良功能。

技术领域

本发明涉及一种多功能复合纤维及制备方法，具体地，涉及一种具有抗病毒病菌、远红外防护和保健功能聚酯复合纤维及制备方法。

背景技术

随着生产和科技技术的高度发展，自然环境遭到严重的破坏。工业生产形成的大量废气、废水、废物，不断排放到环境中，严重破坏了自然界的生态系统和生态平衡。二氧化碳的过度排放，造成全球气候变暖，经常引发水灾、旱灾、地震、台风、山崩、海啸等自然灾害。环境的失衡，导致各种病毒、病菌不断爆发和大流行，严重影响人们的身体健康。最辛苦、最危险的是医务工作者和军人，他们承担了大量的预防和救助工作，急需研发一种多功能的复合纤维，其中根据需要采用各种不同的原材料进行加工。

石墨烯是由单层碳原子以SP2杂化组成的呈六方蜂窝状的二维晶体，具有特殊的二维结构和优异的性能。研究发现，石墨烯具有超高的机械强度、优良的导电、导热性能以及抗病毒病菌、抗静电、抗紫外线性能，还具有能吸收和辐射高达40％的远红外线的功能。石墨烯纤维广泛应用在生物医用材料、储能材料、光学等领域；在纺织品和服装上应用前景广阔。

“白色石墨烯”是晶粒为层片状结构的六方氮化硼(英文名称为 Hexagonal BoronNitride，缩写为h-BN)。在经过剥层后得到的纳米薄片的别名。由于六方氮化硼的结构和石墨非常相似，具有六方层状结构，质地柔软，可加工性强，并且颜色为白色，与石墨烯相对应，因此六方氮化硼被称为“白色石墨烯”。白色石墨烯具有高透明度和化学惰性，而且具有很高的机械强度、高热稳定性、良好的导热性和电绝缘性、独特的紫外发光性能、润滑性好，以及优异的抗菌、散热、抗紫外等性能。白石墨烯纤维在纺织品和服装上极具发展潜力。

相变储能材料是一种由于温度的变化导致物质状态发生改变同时提供潜热的物质。物质状态分为固体、液体、气体。在物质发生相变等温过程中具有吸收和释放能量、储热蓄冷的功能，能够满足冬暖夏凉的功能需求。

电气石是电气石族矿物的总称，化学成分较复杂，是以含硼为特征的铝、钠、铁、镁、锂的环状结构硅酸盐矿物。电气石具有热释电效应、压电效应、自发极化效应、表面活性与吸附性、导电性、远红外辐射和释放负离子性等独特性能，当温度、湿度和压力等变化时能引起电气石晶体的电势差，使周围空气发生电离即空气中产生负氧离子，从而达到净化空气的目的。电气石通过物理或化学方法与其他材料复合，可制得多种功能材料，被应用于环保、电子、医药、化工、轻工、建材等领域。

铜是人体本身必不可少的微量元素，人体含量中仅次于铁和锌，在微量元素中位居第三位，可进行正常的新陈代谢：铜能剌激肌肤中胶原蛋白的再生长，铜离子纤维在与皮肤接触后能促进皮肤的新陈代谢，加速受损皮肤的愈合。铜也是细胞内部氧化过程的催化剂，对细菌和病毒有抑制作用，具有抗菌、抗病毒等作用。铜粒子特有的蘑菇状微孔结构，对微生物具有强大的吸附杀灭能力，可杀灭各种细菌、真菌、病毒，杀菌率达99％以上；而且抗病毒性能优异，H1N1病毒灭活率达99％以上。纳米铜凭借出色的比表面积可以吸附VOC等多种有害异味，能够防止真菌的滋生，起到抗菌除臭的作用。纳米铜的抗菌机理是在电荷吸引作用下，带正电荷的铜离子与带负电荷的细菌接触，铜离子能够进入到细菌的细胞内，使得细菌的细胞壁发生破壁、细胞液外流，从而造成细菌死亡，同时进入细胞的铜离子能与细菌细胞内的蛋白酶等发生作用，使得酶变性失活，从而杀死细菌等。