天然矿石的开发与利用是近几年新型功能材料领域的研究热点之一。作为一种天然矿石,太极石具有远红外线辐射性能,放射率高达93.36%,抗紫外线以及抗菌能等功能。因此,将太极石应用于新型功能材料的开发具有重要的市场价值和社会价值。本课题研究了熔融纺丝生产的太极石母粒/PET功能性复合纤维的结构与性能,为后续的纺纱、织造提供良好的材料基础,不过熔融纺纤维主要适宜织造服装面料,应用还比较单一。而静电纺纤维膜具有纤维直径细小、表面活性强、孔隙率高等特性,不仅可与其他织物粘合成复合布来研发功能面料,还可用于制作面膜纸、女性用纸等卫生用品,以及口罩、纱布绷带等产品。因此,本课题进一步采用静电纺丝法制备了太极石母粒/PET的功能性复合纤维膜,赋予其太极石的多种功能。重点研究了太极石纳米颗粒含量、纺丝电压和纺丝距离三个主要静电纺参数对复合纤维膜形貌、结构及性能的影响,优化其静电纺丝工艺。并通过试验对静电纺丝制备的功能性复合纤维膜进行结构和性能表征:采用SEM、FTIR、XRD、TG、强力测试、远红外温升性能测试、紫外透过率测试等方法,分别对静电纺纤维膜的微观形貌、分子结构、结晶性能、热稳定性能、力学性能、远红外辐射性能以及抗紫外线性能进行研究分析。研究结果表明:1)与普通聚酯纤维相比,熔融纺太极石母粒/PET复合纤维的表面粗糙,有白色颗粒状物质,证明太极石纳米颗粒的存在,且其与基体形成良好的界面结构,提高了纤维的结晶性能,使纤维断裂强力得到提高。此外,太极石母粒/PET复合纤维的法向发射率的检测结果为88%,根据CAS115-2005评价标准证明太极石纤维具有远红外辐射性能。2)当太极石纳米颗粒含量为3%,纺丝电压为24kv,纺丝距离为15cm时,能得到分散性较好,纤维细度较均匀,纤维直径较小的太极石母粒/PET复合纤维膜。太极石纳米颗粒的存在并没有明显改变PET特征吸收峰的位置和形状,只是在反射强度上存在差异。但太极石纳米颗粒的存在对PET在2θ=22.26°附近出现弥散峰的峰度有明显影响,随着纳米颗粒含量的增加,弥散峰峰度变缓,复合纤维的结晶性能减弱;适当范围内的纺丝电压增加,可提高复合纤维的结晶性能;纺丝距离的增大,可降低了复合纤维的结晶性能。3)当太极石纳米颗粒含量增加到3%时,复合纤维膜的断裂强力增加到21.25cN,比纯PET纤维膜提高2.13cN,提高程度明显。当太极石纳米颗粒含量与纺丝距离不变时,纺丝电压为24kv时,复合纤维膜的断裂强力达到最大,为24.97cN;当太极石纳米颗粒含量与纺丝电压不变时,纺丝距离为15cm时,复合纤维膜的断裂强力达到最大,为19.53cN。少量太极石纳米颗粒的加入可提高复合纤维膜的热稳定性;适当的纺丝电压能够提高复合纤维膜的热稳定性能;纺丝距离的增加可缓解复合纤维膜的热分解,提高复合纤维膜的热稳定性能。4)随着太极石纳米颗粒含量的增加,复合纤维膜的温升性能越好。当太极石纳米颗粒含量为7%,复合纤维膜在相同时间内比纯PET纤维膜多升高11.1℃。此外,由于太极石对紫外线具有优良的吸收与屏蔽作用,随着太极石纳米颗粒含量的增加,复合纤维膜的抗紫外线性能越强。当太极石纳米颗粒含量为7%时,其复合纤维膜对UVA、UVB的屏蔽率分别达到了99.2%与99.4%,具有较强的抗紫外线性能。