Способ производства волокна, содержащего порошкообразные функциональные минералы (варианты)

 

Изобретение относится к способу производства волокна, содержащего порошкообразные функциональные минералы. Способ предусматривает предварительное измельчение функционального минерала пинакоидной кристаллической формы, тонкое измельчение полученного порошкообразного функционального минерала до зернистости менее 1/3 заданной тонкости волокна, смешение 0,1-10 мас.% тонкоизмельченного порошкообразного функционального минерала с 90-99,9 мас.% полимера. Из полученной смеси порошкообразного функционального минерала с полимером прядут волокно. 2 с. и 20 з.п.ф-лы, 5 ил.

Данное изобретение относится к способу производства волокна, содержащего порошкообразные минералы, в частности к способу производства волокна, содержащего порошкообразный функциональный минерал, кристаллическая форма которого (частиц минерала в размолотом состоянии) является пинакоидной, или два вида порошкообразных функциональных минералов, один из которых имеет пинакоидную кристаллическую форму, а второй - призматическую, пирамидальную, ромбоэдрическую, шестигранную (кубическую), восьмигранную или двенадцатигранную форму, а также к волокну, полученному такими способами.

В последнее время в мире волокон стали применяться функциональные минералы, такие как эльван, роговая обманка (горнбленде), рутил, цеолит, циркон, муллит, жадеит (нефрит) или турмалин, или синтезированные из них искусственные функциональные минералы.

Такие функциональные минералы обладают антибиотическими, абсорбирующими, влагопоглощающими свойствами, способны излучать в далекой области инфракрасного спектра, устранять неприятные запахи, задерживать электромагнитные волны, ультрафиолетовые лучи, испускать отрицательные ионы, препятствовать накоплению статического электричества.

Производство волокна с порошкообразными минералами обычно предусматривает операции прядения, вытяжки, обжига, резания или ткания, которые выполняют, просто смешав порошкообразный минерал с полимером и синтезировав из них материал волокна. Такие известные технические решения раскрыты, например, в патентах США 5,880,044 от 09.03.1999, В 32 В 5/16 и 5,958,328 от 28.09.1999, D 01 D 10/02.

Вместе с тем, при использовании обычных способов производства таких волокон частицы используемого порошкообразного минерала могут иметь различные кристаллические формы, такие как призматическая, пирамидальная, ромбоэдрическая, шестигранная, восьмигранная или двенадцатигранная, что способствует ускоренному износу элементов производственного оборудования, таких как ремиза, валики, корпус направителя. Кроме того, структура самих частиц минерала, как это описано выше, не позволяет получить волокно с гладкой поверхностью и волокно часто срезается.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ Задачей изобретения является создание способа производства волокна, содержащего порошкообразные функциональные минералы, в особенности филлосиликатные порошкообразные минералы, которые излучают в далекой области инфракрасного спектра, регулируют кровяное давление, снимают боли, обладают антибиотическим действием, устраняют неприятные запахи, задерживают электромагнитные волны, ультрафиолетовые лучи, обладают абсорбирующими и влагопоглощающими свойствами, испускают отрицательные ионы и препятствуют накоплению статического электричества и которые имеют пинакоидную кристаллическую форму.

Другой задачей изобретения является создание способа производства волокна, содержащего порошкообразные функциональные минералы в смеси, состоящей из филлосиликатного порошкообразного минерала и специального порошкообразного минерала, которые излучают в далекой области инфракрасного спектра, регулируют кровяное давление, снимают боли, обладают антибиотическим действием, устраняют неприятные запахи, задерживают электромагнитные волны, ультрафиолетовые лучи, обладают абсорбирующими и влагопоглощающими свойствами, излучают отрицательные ионы и препятствуют накоплению статического электричества и которые имеют пинакоидную, призматическую, пирамидальную, ромбоэдрическую, шестигранную, восьмигранную или двенадцатигранную кристаллическую форму.

Еще одной задачей изобретения является использование вышеуказанных способов для производства волокна, которое приобретает гладкую поверхность благодаря тому, что частицы филлосиликатного минерала распределены по поверхности, при этом за счет снижения интенсивности износа оборудования, например ремизы, валиков, корпуса направителя, повышается производительность производства.

Для решения вышеназванных задач предложен способ производства волокна, содержащего порошкообразные функциональные минералы, содержащий стадии предварительного измельчения функционального минерала пинакоидной кристаллической формы, тонкого измельчения полученного порошкообразного функционального минерала до зернистости менее 1/3 заданной тонкости волокна, смешения 0,1-10 мас.% тонкоизмельченного порошкообразного функционального минерала с 90-99,9 мас. % полимера и синтеза материала волокна, и прядения волокна из синтезированной смеси порошкообразного функционального минерала с полимером.

Другой предложенный способ производства волокна, содержащего порошкообразные функциональные минералы, содержит стадии предварительного измельчения первого функционального минерала пинакоидной кристаллической формы и второго функционального минерала призматической, пирамидальной, ромбоэдрической, шестигранной, восьмигранной или двенадцатигранной кристаллической формы, тонкого измельчения полученного первого и второго порошкообразных функциональных минералов до зернистости менее 1/3 заданной тонкости волокна, смешения первого и второго тонкоизмельченных порошкообразных функциональных минералов, смешения 0,1-10 мас.% смеси первого и второго тонкоизмельченных порошкообразных функциональных минералов с 90-99,9 мас.% полимера и синтеза материала волокна, прядения волокна из синтезированной смеси первого и второго порошкообразных функциональных минералов с полимером.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ Прилагаемые чертежи, включенные в данное описание с целью более полного раскрытия сущности изобретения, иллюстрируют варианты его выполнения и вместе с описанием поясняют принципы изобретения.

Чертежи приведены на следующих фигурах: Фиг.1 - изображение различных кристаллических форм минералов.

Фиг. 2 - блок-схема выполнения способа производства волокна, содержащего порошкообразный функциональный минерал согласно изобретению.

Фиг.3 - блок-схема выполнения другого способа производства волокна, содержащего порошкообразные функциональные минералы согласно изобретению.

Фиг.4 - вид сбоку в разрезе волокна, полученного способом, представленным на фиг.2.

Фиг.5 - вид сбоку в разрезе волокна, полученного способом, представленным на фиг.3.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Ниже подробно рассматривается предпочтительный вариант осуществления изобретения, представленный в качестве примера на прилагаемых чертежах.

На фиг. 1, где изображены различные кристаллические формы минералов, а именно: (а) - пинакоидная кристаллическая форма, (b) - призматическая кристаллическая форма, (с) - ромбоэдрическая кристаллическая форма, (d) - шестигранная кристаллическая форма, (е) - восьмигранная кристаллическая форма и (f) - двенадцатигранная кристаллическая форма.

Вышеуказанные кристаллические формы относятся к следующим минералам.

(a) - пинакоидная кристаллическая форма: халькоцит, пирротит, марказит, полибазит, хризоберилл, ильменит, брукит, колумбит, эвксенит, самарскит, гиббсит, бруцит, диаспор, бемит, гидромагнезит, полигалит, хлоритоид, сфен (титанит), мелилит, гемиморфит, алланит, пумпеллит, геденбергит, бронзит, гиперстен, волластонит, родонит, пирофиллит, тальк, парагонит, маргарит, пренит, обычная слюда, флогопит, биотит, лепидолит, циннвальдит, бейделлит, монтмориллонит, нонтронит, сапонит, вермикулит, пеннинит, клинохлор, прохлорит, тюрингит, каолинит, антигорит, амезит, кронштедтит, галлуазит, санидин, гейландит, стильбит, филлипсит и др.

(b) - призматическая кристаллическая форма: дискразит, корунд, рутил, манганит, азурит, малахит, полевой шпат, кернит, глауберит, моназит, танталит, колеманит, брошантит, трифилит, апатит, бирюза, фенакит, виллемит, циркон, андалузит, кианит, топаз, ставролит, датолит, гадолинит, тортвейтит, лавсонит, ильваит, клиноцоизит, пижонит, диопсид, авгит, сподумен, эгирин, эгирин авгит, энстатит, тремолит, обычная роговая обманка, глаукофан, рибекит, арфведсонит, антофиллит, нефелин, анортоклаз, ортоклаз, микроклин, альбит, канкринит, мариалит, дипир, миццонит, мейонит, томсонит, ломонтит, морденит, медлит, флагстаффит, эльван, роговая обманка, турмалин, муллит, жадеит и др.

(c) - ромбоэдрическая кристаллическая форма: кальцит, доломит и др.; (d) - шестигранная кристаллическая форма: каменная соль и др.; (e) - восьмигранная кристаллическая форма: флюорит и др.; (f) - двенадцатигранная кристаллическая форма: бленда и др.

Кроме того, селадонит и глауконит представляют собой образцы минералов чешуйчатой кристаллической формы.

Наряду с вышеприведенными кристаллическими формами в настоящем изобретении также учитываются конкретные кристаллографические системы функциональных минералов.

Ниже перечислены функциональные минералы, типичные для моноклинной кристаллографической системы.

* моноклинная кристаллографическая система: акантит, полибазит, джемсонит, буланжерит, реальгар, аурипигмент, криолит, манганит, азурит, малахит, гидроцинкит, углекислый натрий, бура, кернит, колеманит, глауберит, брошантит, моназит, лазурит, карнотит, хлоритоид, хондродит, сфен (титанит), датолит, гадолинит, уранофан, графит, тортвейтит, клиноцоизит, эпидот, алланит, пумпеллит, клиноэнстатит, пижонит, диопсид, геденбергит, авгит, сподумен, жадеит, эгирин, эгирин авгит, тремолит, актинолит, обычная роговая обманка, глаукофан, рибекит, арфведсонит, пирофиллит, бруцит, парагонит, обычная слюда, глауконит, селадонит, маргарит, флогопит, биотит, лепидолит, циннвальдит, стильпномелан, бейделлит, монтмориллонит, нонтронит, сапонит, вермикулит, пеннинит, клинохлор, прохлорит, шамозит, тюрингит, антигорит, хризотил, кронштедтит, галлу азит, палигорскит, коусит, санидин, ортоклаз, сколецит, ломонтит, гейландит, стильбит, филлипсит, гармотом, клиноптилолит, эвенкит и др.

Как указано выше, предпочтительной кристаллической формой минералов для достижения цели изобретения является пинакоидная форма, а кристаллографической системой - моноклинная. Кроме того, минерал должен иметь малую твердость.

Таким образом, среди множества известных видов минералов предпочтение отдается перечисленным ниже филлосиликатным минералам, удовлетворяющим указанным условиям.

*филлосиликатные минералы: - пирофиллит {Al₂Si₄O₁₀/OH)₂} - тальк {Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂}
- шестнадцатигранная группа
1. парагонит {NаАl₂(Al,Si₃)O₁₀(ОН)₁₂}
2. обычная слюда {КАl₂(АlSi₃)O₁₀(ОН,F)₂}
3. глауконит {(K,Na)(Al,Fe^3+*Mg)₂(Al,Si)₄O₁₀(OH)₂}
4. селадонит {K(Mg,Fe)(Fe,Al)Si₄O₁₀(OH)₂}
5. Маргарит {СаАl₂(Аl₂Si₂)O₁₀(ОH)₂}
6. сланцеватая слюда
7. лепидомелан {KFeAlSiO(OH,F)}
- биотитовая группа:
1. флогопит {KMg₃(AlSi₃)O₁₀(F,OH)}
2. лепидолит {К(Li,Аl)₃(Si,Аl)₄О₁₀(F,ОН)₂}
3. циннвальдит {КLiFе+2Аl(Аl,Si₃)О₁₀(F,ОН)₂}
4. стильпномелан {К(Fе⁺²,Fе⁺³,Аl)₁₀Si₂₂О₃₀(ОН)₁₂}
- монтмориллонитовая группа:
1. бейделлит {(Nа,Са/2)_0,03Аl₂(Аl,Si)₄О₁₀(ОH)₂ЧnH₂О}
2. монтмориллонит {(Na,Ca)_0,33(Al,Mg)₂Si₄O₁₀(OH)₂ЧnH₂O}
3. нонтронит {Nа_0,33Fе₂+3(Аl,Si)₄O₁₀(ОН)₂ЧnН₂O}
4. сапонит {(Ca/2,Na)_0,33(Mg,Fe)₃(Si,Al)₄O₁₀(OH)₂Ч4H₂0}
5. вермикулит {(Mg,Fe,Al)₃(Al, Si)₄O₁₀(OH)₂Ч4H₂O}
- хлоритовая группа:
1. пеннинит
2. клинохлор {(Mg,Fe²⁺)₅Al(Si,Al)₄O₁₀(OH)₈}
3. прохлорит = рипидолит {(Mg,Fe,Al)₆(Si,Al)₄O₁₀(OH)₈}
4. шамозит {(Fe²⁺, Mg, Fe³⁺)₅Al(Si₃Al)O₁₀(OH,O)₈}
5. тюрингит-каолинито-серпентинитовая группа:
1. каолинит {Al₂Si₂O₅(OH)₄}
2. антигорит {(Mg,Fe)₃Si₂O₅(OH)₄}
3. хризотил {Mg₃Si₂O₅(OH)₄}
4. амезит {(Mg₂Al)(AlSi)O₅(OH)₄}
5. кронштедтит
6. галлуазит {Al₂Si₂O₅(OH)₄Ч2H₂O} (Аl₂Si₂O₅(ОН)₄ после дегидратации)
7. палигорскит = аттапульгит {(Mg,Al)₂Si₄O₁₀(OH)Ч4H₂O}
Согласно первому аспекту изобретения функциональное волокно производят, смешивая один или несколько видов вышеперечисленных филлосиликатных минералов с полимером, выбранным из группы, содержащей полиэфир, полиамид, полипропилен, полиакрилонитрил, вискозное волокно и ацетатное волокно, и синтезируя из них материал волокна.

Кроме того, согласно второму аспекту изобретения функциональное волокно производят смешением с полимером смеси минералов, приготовленной из одного вида филлосиликатных минералов и одного вида минералов непинакоидной кристаллической формы, и синтезом из них материала волокна.

На фиг. 2 представлена блок-схема предложенного способа производства волокна, содержащего порошкообразные функциональные минералы.

Как показано на фиг.2, согласно первому аспекту изобретения предложенный способ выполняют следующим образом.

На первом этапе функциональный минерал пинакоидной кристаллической формы предварительно измельчают (стадия 101). На втором этапе полученный порошкообразный функциональный минерал тонко измельчают до достижения зернистости порошка менее 1/3 заданной тонкости волокна (стадия 103). На третьем этапе порошкообразный функциональный минерал, полученный на втором этапе, смешивают в количестве 0,1-10 мас. % с полимером в количестве 90-99,9 мас.% (стадия 105) и синтезируют материал волокна. На четвертом этапе из синтезированной смеси порошкообразного функционального минерала и полимера получают волокно, используя обычную технологию прядения, или по методу двойного прядения с применением двойных фильер (стадия 107). В завершение получают волокно с порошкообразными функциональными минералами, выполняя операции вытяжки, обжига, резания или ткания (стадия 109).

Предпочтительным функциональным минералом является филлосиликатный минерал моноклинной кристаллографической системы и малой твердости.

На фиг.3 представлена блок-схема еще одного предложенного способа производства волокна, содержащего порошкообразные функциональные минералы.

Как показано на фиг.3, предложенный способ производства волокна, содержащего несколько видов порошкообразных функциональных минералов, соответствующий второму аспекту изобретения, выполняют следующим образом.

На первом этапе измельчают первый функциональный минерал и второй функциональный минерал, где первый минерал имеет пинакоидную кристаллическую форму, второй функциональный минерал - призматическую, пирамидальную, ромбоэдрическую, шестигранную, восьмигранную или двенадцатигранную кристаллическую форму (стадия 201). На втором этапе полученные порошкообразные функциональные минералы тонко измельчают до достижения зернистости порошка менее 1/3 заданной тонкости волокна (стадия 203). На третьем этапе тонкоизмельченные порошкообразные функциональные минералы, полученные на втором этапе, смешивают друг с другом (стадия 205). На четвертом этапе смесь первого и второго порошкообразных функциональных минералов смешивают в количестве 0,1-10 мас. % с полимером в количестве 90-99,9 мас.% и синтезируют материал волокна (стадия 207). На пятом этапе из синтезированной смеси первого и второго порошкообразных функциональных минералов с полимером получают волокно, используя обычную технологию прядения или по методу двойного прядения с применением двойных фильер (стадия 209). В завершение получают волокно с порошкообразными функциональными минералами, выполняя операции вытяжки, обжига, резания или ткания (стадия 211).

С другой стороны, при осуществлении предложенных способов в первом и втором аспектах изобретения для усиления антибиотических свойств материала в смесь можно добавлять неорганический антибиотический агент. Такой неорганический антибиотический агент получают введением ионов серебра в количестве 0,5-5 мас.% в цеолит, фосфат кальция или цирконий, взятые в количестве 95-99,5 мас. %. В предпочтительном случае содержание антибиотического агента в смеси минералов составляет 3-30 мас.%.

В вышеописанные способы также может быть включена стадия обжига при температуре 600-1200^oС для удаления из минералов примесей, причем эту стадию обжига проводят перед стадией предварительного измельчения или после стадии тонкого измельчения. Кроме того, могут дополнительно проводиться стадии удаления металлов из порошкообразных функциональных минералов в смешанном с водой состоянии посредством электромагнита и пропускания порошкообразного функционального минерала через фильтр под давлением. Отдельно для получения тонкоизмельченного порошка функциональных минералов могут использоваться операции осаждения или центрифугирования.

Описанные выше способы предусматривают использование минералов в таком содержании, которое позволяет получать волокно весовым номером 3 денье. В случае волокна весовым номером более 3 денье содержание минералов изменится. При этом зернистость порошкообразного минерала должна быть менее 1/3 тонкости волокна. В случае прядения волокна весовым номером менее 3 денье предпочтительной зернистостью порошкообразного минерала является 3 мкм и особенно предпочтительной - менее 1 мкм.

Для волокна весовым номером менее 3 денье предпочтительная массовая доля порошкообразных функциональных минералов в смеси с полимером составляет 0,1-3%, более предпочтительная - 1,5-2,5%. Для волокна весовым номером более 3 денье предпочтительная массовая доля порошкообразных функциональных минералов составляет 10%, более предпочтительная - 2-6%. На фиг.4 и 5 показаны виды сбоку в разрезе волокна, полученного способами согласно фиг.2 и 3.

Как показано на фиг.4, волокно 100 содержит частицы 200 порошкообразного минерала (пинакоидной формы), расположенные друг за другом по поверхности волокна 100, что делает волокно приятным на ощупь и придает ему природные качества, присущие минералу 200.

Как показано на фиг.5, волокно 100 содержит частицы 200 первого порошкообразного минерала, расположенные друг за другом по поверхности волокна 100, и частицы 300 второго порошкообразного минерала, имеющие призматическую, пирамидальную, ромбоэдрическую, шестигранную, восьмигранную или двенадцатигранную кристаллическую форму и расположенные неравномерно во внутренней части волокна 100. Поскольку частицы 200 первого порошкообразного минерала расположены вокруг частиц 300 второго порошкообразного минерала, волокно является приятным на ощупь и приобретает природные качества, присущие одновременно как первому, так и второму минералу 200 и 300.

Ниже изобретение описывается более подробно на примерах, не ограничивающих возможности его реализации, но допускающих разного рода изменения.

Пример 1
Для производства волокна весовым номером 2 денье, излучающего в далекой области инфракрасного спектра, что оказывает благоприятное действие на организм человека, и имеющего высокое качество, обычную слюду, имеющую пинакоидную кристаллическую форму, предварительно измельчают до зернистости, соответствующей номеру сита 325 меш. Затем, проведя обжиг порошка обычной слюды, полученного после предварительного измельчения, при температуре 800^oС, его подвергают тонкому измельчению до достижения максимальной зернистости (размера частиц порошка) менее 1 мкм. После этого, удалив из порошка в смешанном с водой состоянии при помощи электромагнита металлы и пропустив порошкообразный функциональный минерал через фильтр под давлением, получают тонкоизмельченный порошкообразный минерал.

Затем смешивают 17 мас.% порошкообразной обычной слюды с неорганическим антибиотическим агентом, после чего смешанные порошки вводят в полиэфир. Таким образом, применяя обычную технологию прядения при температуре 283^oС, получают волокно с массовой долей вышеупомянутых смешанных порошков, составляющей 2%. Это снижает интенсивность износа таких элементов оборудования, как ремиза, валики, корпус направителя, а также срезание волокна, и позволяет получить волокно высокого качества с гладкой поверхностью.

Пример 2
В этом примере используется технология, аналогичная описанной выше в примере 1, за исключением того, что вместо полиэфира применяют полиамид.

Пример 3
После ввода смешанных порошков на стадию полимеризации полиэфира, как описано для примера 1, проводят периодический процесс полимеризации при температуре полимеризации 290^oС и коэффициенте вязкости полимеризуемого материала, равном 2700 пуаз, получая на выходе крошку с содержанием порошкообразного минерала 2 мас.%. Затем при температуре прядения 283^oС прядут штапельное волокно весовым номером 1,4 денье. В результате снижается интенсивность износа элементов оборудования и срезание волокна, при этом волокно имеет гладкую поверхность и высокое качество.

Пример 4
Для производства штапельного акрилового волокна весовым номером 1,4 денье, излучающего в далекой области инфракрасного спектра, что оказывает благоприятное действие на организм человека, устраняющего неприятные запахи и обладающего антибиотическим действием и влагопоглощающими свойствами, предварительному измельчению подвергают минерал эльван, имеющий непинакоидную кристаллическую форму, и обычную слюду, имеющую пинакоидную кристаллическую форму, перед этим проведя обжиг минералов. Затем порошок эльвана и обычной слюды подвергают тонкому измельчению до достижения максимальной зернистости каждого минерала менее 1 мкм. Далее готовят смесь минералов, содержащую 22 мас. % порошкообразного эльвана, 61 мас.% порошкообразной обычной слюды и 17 мас. % порошкообразного цеолита, являющегося носителем 3 мас.% ионов серебра в качестве неорганического антибиотического агента. Наконец, из смеси порошкообразных минералов и полиакрилонитрила синтезируют материал, из которого, используя обычную технологию прядения, производят волокно с массовым содержанием смеси порошкообразных минералов, составляющим 2%, что снижает интенсивность износа элементов оборудования, а также срезание волокна и позволяет получить волокно высокого качества с гладкой поверхностью.

Пример 5
За исключением использования вискозы вместо полиакрилонитрила в этом примере используется технология, аналогичная описанной выше в примере 4, с получением на выходе волокна, содержащего 2 мас.% смешанных порошкообразных минералов.

Пример 6
За исключением использования ацетата вместо вискозы в этом примере используется технология, аналогичная описанной выше в примере 5, с получением на выходе волокна, содержащего 2 мас.% смешанных порошкообразных минералов.

Пример 7
Для производства штапельного полиэфирного волокна весовым номером 6 денье, излучающего в далекой области инфракрасного спектра и испускающего отрицательные ионы, что оказывает благоприятное действие на организм человека, предварительному измельчению подвергают обычную слюду, имеющую пинакоидную кристаллическую форму, и турмалин, имеющий непинакоидную кристаллическую форму. Затем порошок обычной слюды и турмалина подвергают тонкому измельчению до достижения максимальной зернистости каждого минерала менее 5 мкм. После этого готовят смесь минералов, содержащую 70 мас.% порошкообразной обычной слюды, 15 мас.% порошкообразного турмалина и 15 мас.% порошкообразного цеолита, являющегося носителем 2 мас.% ионов серебра в качестве неорганического антибиотического агента. Далее 20 мас.% смеси порошков смешивают с 80 мас. % полиэфира, эту смесь плавят с получением базовой (маточной) порции крошки. В завершение берут 20 мас.% базовой порции крошки и 80 мас.% полиэфира, смешивают и синтезируют из них материал волокна, из которого, используя обычную технологию прядения, производят волокно с содержанием смеси порошкообразных минералов, составляющим 2 мас.%, что снижает интенсивность износа элементов оборудования, а также срезание волокна и позволяет получить волокно высокого качества с гладкой поверхностью.

Хотя в приведенных выше примерах функциональные минералы представлены природными минералами, сущность изобретения предусматривает возможность использования различных искусственных функциональных минералов.

Согласно изобретению использование только одного вида функционального минерала, в особенности филлосиликатного минерала пинакоидной кристаллической формы, или нескольких видов функциональных минералов, имеющих призматическую, пирамидальную, ромбоэдрическую, шестигранную, восьмигранную или двенадцатигранную кристаллическую форму, смешанных с функциональным минералом пинакоидной кристаллической формы, позволяет получить волокно с гладкой поверхностью благодаря распределению частиц порошкообразного филлосиликатного минерала по поверхности волокна и повысить производительность производства за счет снижения интенсивности износа таких элементов оборудования, как ремиза, валики, корпус направителя.

Кроме того, согласно изобретению использование функциональных минералов, в особенности филлосиликатных минералов, позволяет получать многофункциональные волокна, которые способны излучать в далекой области инфракрасного спектра, регулировать кровяное давление, снимать боли, оказывать антибиотическое действие, устранять неприятные запахи, задерживать электромагнитные волны, ультрафиолетовые лучи, действовать в качестве абсорбента, поглощать влагу, испускать отрицательные ионы и препятствовать накоплению статического электричества.

Из описания и практического применения настоящего изобретения специалистам будут очевидны и другие частные формы его выполнения.

Данное описание и примеры рассматриваются исключительно как материал, иллюстрирующий изобретение, сущность которого и объем патентных притязаний определены в нижеследующей формуле изобретения совокупностью существенных признаков и их эквивалентами.

Формула изобретения

1. Способ производства волокна, содержащего порошкообразные функциональные минералы, включающий в себя стадии: предварительного измельчения функционального минерала пинакоидной кристаллической формы, обжига функционального минерала или порошкообразного функционального минерала при 600-1200^oС, тонкого измельчения полученного порошкообразного функционального минерала до зернистости менее 1/3 заданной тонкости волокна, ввода в минерал 3-30 мас. % неорганического антибиотического агента, смешения 0,1-10 мас.% тонкоизмельченного порошкообразного функционального минерала с 90-99,9 мас.% полимера, прядения волокна из смеси порошкообразного функционального минерала с полимером.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве функционального минерала используют природные или искусственные функциональные минералы.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве функционального минерала используют филлосиликатный минерал.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что филлосиликатный минерал выбирают из группы, включающей в себя пирофиллит, тальк, парагонит, обычную слюду, глауконит, селадонит, маргарит, сланцеватую слюду, лепидомелан, флогопит, лепидолит, циннвальдит, стильпномелан, бейделлит, монтмориллонит, нонтронит, сапонит, вермикулит, пеннинит, клинохлор, прохлорит, шамозит, тюрингит, каолинит, антигорит, хризотил, амезит, кронштедтит, галлуазит и палигорскит.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что неорганический антибиотический агент получают вводом ионов серебра в цеолит, фосфат кальция или цирконий.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит стадии: удаления металлов из порошкообразного функционального минерала в смешанном с водой состоянии посредством электромагнита, пропускания порошкообразного функционального минерала через фильтр под давлением.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что тонкоизмельченный порошок функционального минерала получают осаждением или центрифугированием.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что полимер выбирают из группы, содержащей полиэфир, полиамид, полипропилен, полиакрилонитрил, вискозное волокно и ацетатное волокно.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что стадия смешения и синтеза включает в себя: смешение 10-30 мас.% порошкообразного минерала с 70-90 мас.% полимера, выбранного из полиэфира, полиамида и полипропилена, плавление порошкообразного минерала и полимера с получением базовой порции крошки и получение смеси из базовой порции крошки и ее основного материала.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что стадия смешения и синтеза включает в себя смешение порошкообразного минерала с полимером, выбранным из полиэфира или полиамида, и полимеризацию полученной смеси.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что после полимеризации смеси содержание порошкообразного минерала составляет 0,1-10 мас.%, а содержание полимера составляет 90-99,9 мас.%.

12. Способ производства волокна, содержащего порошкообразный функциональный минерал, включающий в себя стадии: предварительного измельчения первого функционального минерала пинакоидной кристаллической формы и второго функционального минерала кристаллической формы, выбранной из призматической, пирамидальной, ромбоэдрической, шестигранной, восьмигранной и двенадцатигранной, обжига первого и второго функциональных минералов или первого и второго порошкообразных функциональных минералов при 600-1200^oС, тонкого измельчения полученного первого и второго порошкообразных функциональных минералов до зернистости менее 1/3 заданной тонкости волокна, ввода в смесь минералов 3-30 мас. % неорганического антибиотического агента, смешения первого и второго порошкообразных функциональных минералов, смешения 0,1-10 мас. % смеси первого и второго порошкообразных функциональных минералов с 90-99,9 мас. % полимера, прядения волокна из смеси первого и второго порошкообразных функциональных минералов с полимером.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что в качестве первого и второго функциональных минералов используют природные или искусственные функциональные минералы.

14. Способ по п.12, отличающийся тем, что в качестве первого функционального минерала используют филлосиликатный минерал.

15. Способ по п.14, отличающийся тем, что филлосиликатный минерал выбирают из группы, включающей в себя пирофиллит, тальк, парагонит, обычную слюду, глауконит, селадонит, маргарит, сланцеватую слюду, лепидомелан, флогопит, лепидолит, циннвальдит, стильпномелан, бейделлит, монтмориллонит, нонтронит, сапонит, вермикулит, пеннинит, клинохлор, прохлорит, шамозит, тюрингит, каолинит, антигорит, хризотил, амезит, кронштедтит, галлуазит и палигорскит.

16. Способ по п.12, отличающийся тем, что неорганический антибиотический агент получают вводом ионов серебра в цеолит, фосфат кальция или цирконий.

17. Способ по п.12, отличающийся тем, что дополнительно содержит стадии: удаления металлов из первого и второго порошкообразных функциональных минералов в смешанном с водой состоянии посредством электромагнита, пропускания первого и второго порошкообразных функциональных минералов через фильтр под давлением.

18. Способ по п.12, отличающийся тем, что тонкоизмельченный порошок первого и второго функциональных минералов получают осаждением или центрифугированием.

19. Способ по п.12, отличающийся тем, что полимер выбирают из группы, содержащей полиэфир, полиамид, полипропилен, полиакрилонитрил, вискозное волокно и ацетатное волокно.

20. Способ по п.12, отличающийся тем, что стадия смешения и включает в себя: смешение 10-30 мас.% смеси первого и второго порошкообразных минералов с 70-90 мас.% полимера, выбранного из полиэфира, полиамида и полипропилена, плавление полученной смеси порошкообразных минералов и полимера с получением базовой порции крошки и получение смеси из базовой порции крошки и ее основного материала.

21. Способ по п. 12, отличающийся тем, что стадия смешения и синтеза включает в себя смешение смеси первого и второго порошкообразных минералов с полимером, выбранным из полиэфира или полиамида, и полимеризацией полученной смеси.

22. Способ по п.21, отличающийся тем, что после полимеризации смеси содержание в ней смеси первого и второго порошкообразных минералов составляет 0,1-10 мас.%, а содержание полимера составляет 90-99,9 мас.%.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5