[发明专利]磁性海藻纤维的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纤维制备技术领域，具体涉及一种磁性海藻纤维的制备方法。

背景技术

磁性纤维是一种对人体具有一定保健作用的功能纤维。人体具有生物磁场，每一个细胞都是一个微磁单元，因此外界磁场的变化会通过神经、体液等系统影响人体的生理机能。基于这种原理，将具有磁性的纺织纤维织造成保健织物——如塑身保健内衣等，来调整人体的机能，可以起到抗病保健的效果。

磁性纺织纤维的制备一般采用共混纺丝法，即将纳米尺度的磁性粒子(一般粒径小于1μm)直接加入到成纤聚合物的熔体或纺丝液中；或将磁粉先与聚合物混合造粒，再加入到聚合物熔体或纺丝液中，再经熔融纺丝或溶液纺丝制得磁性纤维。目前大多数磁性纤维都用这种方法来制备，制备的磁性纤维磁性颗粒均匀植入在纤维内部，不易脱落，耐洗涤、耐摩擦，属于永久型磁疗产品。

需要注意的是，磁性纤维用在保健产品中一般是制成直接接触皮肤的贴身衣服使用，如内衣、内裤、护膝、护肘等，但是现有的磁性纤维大多是用合成纤维作为基质材料，做成贴身衣服会存在舒适性的问题。再生纤维是以天然聚合物为原料，其化学结构也与天然聚合物基本相同，其吸湿和透气性好，穿着舒适程度要显著高于合成纤维，适合做成贴身衣物。CN101288842B公开了一种磁性免疫吸附纤维及其制备方法，其将磁性溶胶涂覆到陶瓷纤维和有机纤维表面得到磁性纤维，但是磁性微粒在纤维表面容易发生脱落。

目前现有技术中，以再生纤维作为基质材料制备磁性纤维的研究较为少见。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提出了一种磁性海藻纤维的制备方法，该方法制备得到的纤维具有良好的磁性、吸湿性、透气性和抗电磁辐射性，适于保健服装、织物，特别是保健内衣等方面的使用。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种磁性海藻纤维的制备方法，依次包括以下步骤：

a制备表面稳定剂为亲水性负电官能团的磁性纳米粒子水分散液；

b配置质量分数为3～10％的海藻酸钠溶液；

c将步骤a所得磁性纳米粒子水分散液加入到步骤b所得海藻酸钠溶液中，充分搅拌得磁性纳米粒子-海藻酸钠纺丝液；

d将步骤c所得磁性纳米粒子-海藻酸钠纺丝液经过氯化钙凝固浴后，得到初生纤维；

e将所述初生纤维经过牵伸、水洗、干燥后，得磁性海藻纤维。

在上述技术方案中，在原料的选取上，海藻酸盐纤维(简称海藻纤维)是一种新型的再生纤维，具有优良的吸湿透气性及生物相容性，与其它种类的天然纤维(如棉纤维等)和再生纤维(如粘胶纤维、再生纤维素纤维等)相比，海藻纤维具有天然自阻燃性、抗静电性和抗电磁辐射的特性；磁性纳米粒子在海藻纤维中能均匀分布，不会产生聚集等现象，因此，制备得到的磁性海藻纤维在保证良好的磁性的同时，拉伸强度不受影响；以海藻纤维为基质制得的磁性纤维必兼具舒适性和多重功能性的特点，更适合保健织物的制备。

作为本发明的一个优选方案，磁性纳米粒子水分散液的制备步骤为：将一定量的磁性纳米粒子粉末，加入到1～50mL去离子水中，通过超声分散得到。

作为本发明的另一个优选方案，步骤a中，所述的磁性纳米粒子为铁磁性或超顺磁性。

优选的，所述磁性纳米粒子为氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁中的一种或任意两种的混合物，所述亲水性负电官能团的端基为羧基、磺酸基团或硫酸根基团。

优选的，步骤c中，所述磁性纳米粒子水分散液中磁性纳米粒子的加入量为海藻酸钠质量的0.3～5％。

上述技术方案中，磁性纳米粒子与海藻酸钠间呈静电斥力，此配比的磁性纳米粒子与海藻酸钠溶液混合防止了两种材料的聚集，使磁性纳米粒子可以均匀、稳定分散在纺丝液中。

优选的，步骤d凝固浴中，控制温度为18～50℃。

优选的，步骤e中初生纤维的牵伸比为120～300％。

本发明制备方法原理如下：

表面为负电基团的磁性纳米粒子与表面同样为负电荷的海藻酸钠混合制备纺丝液，利用静电斥力使磁性纳米粒子均匀分散在纺丝液中，接着通过控制纺丝工艺，使磁性纳米粒子和海藻酸钠通过凝固浴后同时发生固化形成复合纤维，原来在纺丝液中均匀分散的磁性纳米粒子被固定在海藻酸钙基质中，实现了磁性纳米粒子在纤维中的均匀分散，从而制备出磁性海藻纤维。