阅读说明：本技术 诱生负氧离子的莫代尔及其功能粉末和助剂的制作方法 (The production method for inducing the Modal and its functional powders and auxiliary agent of negative oxygen ion ) 是由 李潇 于 2019-09-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种诱生负氧离子的莫代尔及其功能粉末和助剂的制作方法,其中负氧离子功能粉末的制作方法包括以下步骤：将离子吸附型稀土矿石、富镁纤维状硅酸盐和含水硅酸镁烘焙干燥；利用酸性萃取剂对烘焙干燥后的富镁纤维状硅酸盐和离子吸附型稀土矿石进行萃取,萃取后进行高温烘烤,去除放射性元素；将非晶形的二氧化硅加温,降低其中的可溶性硅酸含量；将含水硅酸镁、富镁纤维状硅酸盐、离子吸附型稀土矿石和二氧化硅,粉碎并混合均匀,得到负氧离子功能粉末。本发明,负氧离子功能助剂的原料成本低,生产出的负氧离子的莫代尔,可以持续电离诱生负氧离子,具有良好的抗菌抑菌效果。(The invention discloses the production methods of a kind of Modal for inducing negative oxygen ion and its functional powders and auxiliary agent, and wherein the production method of negative oxygen ion function powder is the following steps are included: bake drying for ion adsorption type rare earth ore stone, rich magnesium fibrous silicate and hydrous magnesium silicate；The rich magnesium fibrous silicate and ion adsorption type rare earth ore stone that bake after drying are extracted using acidic extractant, high-temperature baking is carried out after extraction, removes radioactive element；Amorphous silica is heated, soluble silicon acid content therein is reduced；It by hydrous magnesium silicate, rich magnesium fibrous silicate, ion adsorption type rare earth ore stone and silica, crushes and is uniformly mixed, obtain negative oxygen ion function powder.The cost of material of the present invention, negative oxygen ion function auxiliary agent are low, the Modal for the negative oxygen ion produced, and can continue ionization and induce negative oxygen ion, have good antibacterial bacteriostatic effect.)

诱生负氧离子的莫代尔及其功能粉末和助剂的制作方法

技术领域

本发明涉及功能面料技术领域，具体涉及一种诱生负氧离子的莫代尔及其功能粉末和助剂的制作方法。

背景技术

莫代尔是一种纤维素纤维，由产自欧洲的灌木林制成木质浆液后经纺丝工艺制作而成，具有很好的柔软性和优良的吸湿性，多用于内衣的生产。随着人们健康意识的增加，越来越多的人注重内衣面料的抑菌和透气效果。负氧离子具有良好的抑菌、抗菌效果，因此人们日益重视对负氧离子莫代尔面料的研究。

通常负氧离子莫代尔面料的制作方法是在正常的莫代尔面料加工过程中添加负氧离子功能助剂，现有的负氧离子功能助剂多采用以含水硅酸镁、含水硅酸盐黏土和非晶形二氧化硅为基础材料，添加托玛琳石、稀土和电气石合成负氧离子发生源的方式，所需材料种类复杂，材料成本高，存在制备的负氧离子功能助剂放射性较强。

有鉴于此，急需对现有的负氧离子莫代尔面料及其制作方法进行改进，以降低生产成本，提高负氧离子莫代尔面料抗菌能力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有负氧离子莫代尔选料复杂，放射性高，抑菌效果差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种负氧离子功能粉末的制作方法，包括以下步骤：

将离子吸附型稀土矿石、富镁纤维状硅酸盐和含水硅酸镁烘焙干燥；

利用酸性萃取剂对烘焙干燥后的富镁纤维状硅酸盐和离子吸附型稀土矿石进行萃取，萃取后进行高温烘烤，去除放射性元素；

将非晶形的二氧化硅加温，降低其中的可溶性硅酸含量；

将所述烘焙干燥后的含水硅酸镁、去除放射性元素后的富镁纤维状硅酸盐和离子吸附型稀土矿石以及二氧化硅，粉碎并混合均匀，得到负氧离子功能粉末。

在上述方法中，所述含水硅酸镁、富镁纤维状硅酸盐、离子吸附型稀土矿石和二氧化硅的重量份数比为3:(3-6):(4-8):(1-2.5)。

在上述方法中，所述含水硅酸镁、富镁纤维状硅酸盐、离子吸附型稀土矿石和二氧化硅的重量份数比为3：6：5：1。

在上述方法中，将所述负氧离子功能粉末与中性水溶性助剂和树脂混合、搅拌，使三者充分混合成为白色胶状物，获得负氧离子功能助剂，三者的重量份数比为(3-5)：(20-30)：(80-92)。

上述方法中，晶体状的二氧化硅中，可溶性硅酸含量为30％以下。

在上述方法中，利用酸性萃取剂对烘焙干燥后的富镁纤维状硅酸盐和离子吸附型稀土矿石进行萃取时，所用酸性萃取剂的质量为富镁纤维状硅酸盐和离子吸附型稀土矿石质量之和的3-5倍，且酸性萃取剂的浓度为5-15wt％。

在上述方法中，萃取后，富镁纤维状硅酸盐和离子吸附型稀土矿石中的放射性元素的去除率在80％以上。

本发明还提供了一种诱生负氧离子的莫代尔的制作方法，包括以下步骤：

制备原浆工艺：将原材料榉木碾碎搅拌制备榉木木浆；按负氧离子功能助剂与纯净水的质量比例为3～5:100，对按照上述方法制得的负氧离子功能助剂进行稀释，并向得到的稀释原液中添加中性分散剂、中性附着剂和中性固化剂；将所述稀释原液加入所述榉木木浆搅拌均匀；

纺丝工艺：榉木木浆经抽丝工艺得到半成品纤维；放入混入上述方法制得的负氧离子功能助剂的中性水溶性附着剂中浸泡，负氧离子功能助剂与中性水溶性附着剂的重量比例为4:100；

表阻工艺：将待表阻的面料上机，使所述面料浸没在表阻槽内的表阻试剂中；表阻后所述面料进入烘干仓烘干；

所述表阻试剂中各组分的重量份数比如下：

中性水溶性表阻溶剂：100

上述方法制得的负氧离子功能助剂：7

水溶性树脂溶液：18

分散剂：3.5

中性附着剂：5。

在本发明中，所述表阻工艺中，选用1500目的表阻滚轮，以30转/分钟的速度进行表阻。

与现有技术相比，本发明中负氧离子功能助剂采用的方法制备，配方简单，制备过程易于操作，简化了现有负氧离子功能助剂的生产过程，降低了生产成本。本发明生产的诱生负氧离子的莫代尔，在榉木木浆中加入负氧离子功能助剂，使生产的莫代尔可以持续释放负氧离子；在纺丝工艺中的水溶性附着剂和表阻工艺中的表阻溶剂中添加负氧离子功能助剂，可以提高负氧离子功能助剂在莫代尔中的附着力，防止加工过程中榉木木浆中的负氧离子功能助剂脱落，提高莫代尔诱生负氧离子的能力。

附图说明

图1为本发明中负氧离子功能助剂的制作方法流程图；

图2为本发明中诱生负氧离子的莫代尔的制备原浆工艺的流程图；

图3为本发明中诱生负氧离子的莫代尔的纺丝工艺流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种诱生负氧离子的莫代尔及其功能粉末和助剂制作方法，生产出的莫代尔可以持续小粒径负氧离子，具有良好的抗菌抑菌效果。下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做出详细说明。

了对本发明的技术方案和实现方式做出更清楚地解释和说明，以下介绍实现本发明技术方案的几个优选的具体实施例。显然，以下所描述的具体实施例仅为本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

负氧离子功能助剂是负氧离子莫代尔生产的先决条件，负氧离子功能助剂的质量决定了莫代尔是否可以满足国家对负氧离子莫代尔的检测测试，尤其是关于辐射计量的监测要求。

本发明提供的负氧离子功能粉末和助剂的制作方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤110：将离子吸附型稀土矿石、富镁纤维状硅酸盐(如海泡石)和含水硅酸镁(如滑石)进行烘焙干燥处理。

具体作法是：将上述三种原料放入烘干炉或烘干机中进行烘焙干燥处理，烘焙温度为60度，烘培时间不低于24小时，使三种原料彻底干燥。

步骤120：利用酸性萃取剂对烘焙干燥后的富镁纤维状硅酸盐和离子吸附型稀土矿石进行萃取，萃取后进行高温烘烤，去除放射性元素，如镭、钍、钾等放射性元素。

具体方法是：采用中强酸性萃取剂(离解常数(Ka≈10))对步骤110得到的富镁纤维状硅酸盐和离子吸附型稀土矿石进行萃取，所用酸性萃取剂的质量为富镁纤维状硅酸盐和离子吸附型稀土矿石质量之和的3-5倍，酸的浓度为5-15wt％(Weight percent，质量百分比)，萃取时间不低于5小时，使得富镁纤维状硅酸盐和离子吸附型稀土矿石在溶液中分散成为颗粒状，待其他杂质沉淀后，再将纯净的富镁纤维状硅酸盐和离子吸附型稀土矿石取出，进行高温烘烤，温度不低于180度，烘烤时间不少于24小时，使其成为灰白色。

通过上述萃取处理，可使镭、钍、钾等放射性元素的去除率达到80％以上。

步骤130：将非晶形的二氧化硅加温，降低二氧化硅中可溶性硅酸的含量。

具体作法是：将非晶形二氧化硅加温，例如加温到300度或350度，此时的二氧化硅具有PH值中性、无毒，悬浮性能好，吸附性能强等优点，同时对α射线的放射性射线具有良好的综合性，增加其半衰期45％。

步骤140：将烘焙干燥后的含水硅酸镁、去除放射性元素后的富镁纤维状硅酸盐和离子吸附型稀土矿石以及二氧化硅，粉碎并混合均匀，得到负氧离子功能粉末。负氧离子功能粉末的粒度不低于1500目。

其中，优选的实施例中，含水硅酸镁、富镁纤维状硅酸盐、离子吸附型稀土矿石和二氧化硅的重量份数比为3:(3-6):(4-8):(1-2.5)。

以下为典型的具体实施例：

具体实施例1。

水硅酸镁，3；

富镁纤维状硅酸盐，5.5；

离子吸附型稀土矿石，4；

二氧化硅，2.5。

具体实施例2。

水硅酸镁，3；

富镁纤维状硅酸盐，3；

离子吸附型稀土矿石，8；

二氧化硅，1。

具体实施例3。

水硅酸镁，3；

富镁纤维状硅酸盐，3.5；

离子吸附型稀土矿石，7；

二氧化硅，1.5。

具体实施例4。

水硅酸镁，3；

富镁纤维状硅酸盐，4；

离子吸附型稀土矿石，6；

二氧化硅，2。

具体实施例5。

水硅酸镁，3；

富镁纤维状硅酸盐，6；

离子吸附型稀土矿石，5；

二氧化硅，1。

优选地，步骤150：将负氧离子功能粉末、中性水溶性助剂与树脂混合、搅拌，使三者充分混合成为白色胶状物，获得负氧离子功能助剂。

该步骤中，搅拌时间不低于1小时，搅拌速率800转/分钟，静止24小时没有沉淀物为合格。

负氧离子功能粉末、中性水溶性助剂和树脂三者的重份数比为(3-5)：(20-30)：(80-92)。

以下为典型的具体实施例：

具体实施例1。

负氧离子功能粉末，5；

中性水溶性助剂，30；

树脂，80。

具体实施例2。

负氧离子功能粉末，5；

中性水溶性助剂，30；

树脂，80。

具体实施例3。

负氧离子功能粉末，4；

中性水溶性助剂，26；

树脂，85。

具体实施例4。

负氧离子功能粉末，4；

中性水溶性助剂，28；

树脂，83。

具体实施例5。

负氧离子功能粉末，3；

中性水溶性助剂，20；

树脂，92。

具体实施例6。

负氧离子功能粉末，5；

中性水溶性助剂，22；

树脂，88。

在上述方案中，离子吸附型稀土矿石又称风化壳残余型稀土矿，是含稀土花岗岩或火山岩经多年风化形成黏土矿物，解离出的稀土离子以水合离子或羟基水合离子吸附在黏土矿物上。矿石多在丘陵地带，为松散的沙黏土，颜色有白色、灰色、红色、黄色。密度为2.0～2.5g/cm3。在矿石中的稀土元素80％～90％呈离子状态吸附在高岭土、埃洛石和水云母等粘土矿物上；吸附在粘土矿物上的稀土阳离子不溶于水或乙醇，但在强电解质溶液中能发生离子交换并进入溶液和具有可逆反应。主要分布在我国江西、广东、湖南、广西、福建等地。

离子吸附型稀土矿石含有稀土元素，稀土元素由于自身具有较高的能量，在与空气接触时，可以诱发空气负离子。另外，稀土中的复合盐也具有将空气中的分子电离的功能，从而增加空气中负离子的浓度。然而，稀土元素同时也具有较强的放射性，会对人体造成一定的伤害。因此，现有技术中的负氧离子发生源都是将电气石、托玛琳石等加入少量的稀土进行复合改性，但是，放射性辐射超标的问题始终无法有效地解决。

本申请中，通过采用中强酸性萃取剂对离子吸附型稀土矿石进行萃取，使射性元素的去除率达到80％以上，因而，本申请方案，可以直接利用稀土诱生负氧离子，无须再使用电气石、托玛琳石等其他原料，减少了原料的选型和用量，简化了生产工艺，降低了成本。

本发明还提供了一种诱生负氧离子的莫代尔的制作方法，如图2所示，包括以下步骤：

步骤210：制备原浆工艺

步骤211：将原材料榉木均匀搅碎，充分搅拌五个小时，使木材变成800目的木浆；

步骤212：按照步骤150制得的负氧离子功能助剂与纯净水的质量比例为3～5:100对负氧离子功能助剂进行稀释，向稀释原液中加入中性分散剂、中性附着剂和中性固化剂，以上三种添加剂与稀释原液的质量比分别为：

中性分散剂： 1.5:100

中性附着剂： 5:100

中性固化剂： 5.5:100；

步骤213：充分混合以上溶液，搅拌1小时，使其充分融合，然后倒入榉木木浆，搅拌均匀。

步骤220：纺丝工艺

步骤221：对搅匀的榉木木浆进行加工抽丝，得到半成品纤维丝；

步骤222：将步骤150制得的负氧离子功能助剂按照与中性水溶性附着剂的质量比例为4:100，制造负氧离子中性附着剂；

步骤223：将半成品纤维丝放在负氧离子中性附着剂浸泡。

步骤230：表阻工艺

按比例向中性水溶性表阻溶剂中加入步骤150制得的负氧离子功能助剂，添加的质量比例为100:7，向水溶性树脂溶液中加入分散剂(3.5:100)、中性附着剂(5:100)，混合搅拌一小时。搅拌器转速500转/分钟。

将表阻试剂倒入表阻槽，待表阻面料上机并在表阻槽中浸没；将待表阻面料的一端与表阻滚轴连接，选用1500目的表阻滚轴，以30转/分钟进行表阻；将表阻后的面料放入烘干仓，以250度的烘干温度进行烘干，对面料进行后续打卷加工。

现有的诱生负氧离子的材料或面料生产工艺，通常都是将负氧离子功能粉末直接添加使用，这样的使用方式，负氧离子功能粉末的浸润性和附着性较低，因此，生产出的产品，负氧离子的诱生量也较低。

本申请方案中，首先将负氧离子功能粉末、中性水溶性助剂与树脂混合、搅拌，使三者充分混合成为白色胶状物，获得负氧离子功能助剂。然后在后续的生产工艺中，使用负氧离子功能助剂，而不是直接使用负氧离子功能粉末，由于经过了与中性水溶性助剂和树脂和混合处理，负氧离子功能助剂的粘度增加，负氧离子功能粉末的分散性和悬浮性更好，因此在产品上的浸润性和附着性大大提高，从而大大提高了负氧离子的诱生量和使用寿命。

另外，现有技术中所使用的二氧化硅，通常是未经处理的非晶化二氧化硅，这种二氧化硅原料，无论是沉降法制备获得，还是气相法制备获得，其产品都会呈弱酸性，含有少量的可溶性硅酸。这样，制备获得的负氧离子功能粉末，在添加到溶液中后，会使溶液呈弱酸性，而无论是材料生产工艺还是面料生产工艺，弱酸性都会对产品质量产生一定的影响，并且会降低材料成品的电离作用，减少负氧离子的诱生量。

而本申请方案，对于原料二氧化硅首先进行了加温处理，降低了二氧化硅中可溶性硅酸的含量，保证助剂呈中性，从而提高了负氧离子功能助剂的质量，保证了产品可以稳定地源源不断地向空间电离诱生负氧离子。

本发明提供的诱生负氧离子的莫代尔的制作方法，具有以下突出的优点：

(1)以硅酸镁、富镁硅酸盐、离子吸附型稀土矿石和二氧化硅为主要原料，原料成本低，负氧离子的诱生量大，辐射计量低。

(2)制作工艺简单，简化了原料种类，降低了生产成本。

(3)采用本发明方法生产出的负氧离子莫代尔，可以源源不断地向空间电离诱生负氧离子，诱生量为1200-2500个/cm³，可改善人们的生活空间，净化空气和环境。

相比于现有技术使用以含水硅酸镁、含水硅酸盐黏土和非晶形二氧化硅为基础材料，添加托玛琳石、稀土和电气石合成负氧离子发生源的方式制作负氧离子功能助剂，本发明生产的负氧离子功能助剂配料简单，原料容易获得，生产成本低，并且生产的负氧离子功能助剂具有放射性低和小粒径负氧离子诱生量高的特点。本发明生产的诱生负氧离子的莫代尔，分别在原液制作工艺、纺丝工艺和表阻工艺三个工艺流程中添加负氧离子功能助剂，使负氧离子功能助剂具有很强的附着性，提高负氧离子功能助剂的混入量，按照上述方法生产的莫代尔面料可以持续电离诱生负氧离子，诱生量为1500-3000个/立方厘米，具有良好的抗菌抑菌性能。

本发明并不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。