专利名称：一种纳米抗静电整理剂及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种纺织品的抗静电剂整理剂及其制备方法和应用，尤其是涉及一种纳米抗静电整理剂及其制备方法和应用。
背景技术：
涤纶等合成纤维为疏水性合成纤维，吸水性差，在使用过程中，因摩擦而产生静电，引起灰尘附着，使涤纶服装纠缠肢体产生粘附不适感，甚至有害于身体健康。同时由于涤纶等是易燃纤维，涤纶等服装的燃烧可能引起人体伤害，而装饰织物的燃烧会导致建筑物、汽车或飞机等火灾。所以，对服装、装饰织物进行抗静电整理是很有必要的。
要达到纺织品抗静电的目的，现有技术中最通常的做法是对纺织品用抗静电剂整理。对纺织品用抗静电剂整理，效果良好，操作简单，实用性强，已被广泛采用。目前广泛使用的抗静电剂多以季铵盐类、丙烯酸酯类、咪唑啉等有机物质为主要成分配制的整理剂。这一类整理剂短期效果较好，但耐洗性较差、易导致织物色光改变。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种具有抗静电作用的纳米整理剂。
本发明的目的之二是提供该纳米抗静电整理剂的制备方法。
本发明的目的之三是提供采用上述纳米抗静电整理剂在纺织品上的应用。
本发明的这些以及其他目的将通过下列详细描述和说明来进一步体现和阐述。
本发明所述的纳米抗静电整理剂的制备方法的特征是在一定条件下，采用有机醇铝水解制得铝溶胶，并提供针对涤纶纺织品的应用工艺选择范围。
根据以上特征，本发明的纳米抗静电剂制备的实施步骤为1、有机醇铝水解；2、有机醇铝水解物缩聚；3、无机酸或混合酸解聚；4、得到铝溶胶(可以是透明或半透明的)；在铝溶胶中加入占氧化铝溶胶重量0.1-0.5％(重量)的PVA和0.1-1％(重量)非离子表面活性剂如烷基酚聚氧乙烯醚、OP-10或TX-10而制得的一种纳米抗静电整理剂。
本发明的纳米抗静电整理剂，含有氧化铝溶胶。进一步的，还含有以氧化铝溶胶计0.1-0.5重量％的PVA和0.1-1重量％的非离子表面活性剂。优选为以氧化铝溶胶计0.2-0.4重量％的PVA和以氧化铝溶胶计0.3-0.7重量％的非离子表面活性剂。更优选为以氧化铝溶胶计0.3重量％的PVA和以氧化铝溶胶计0.5重量％的非离子表面活性剂。
在本发明的纳米抗静电整理剂中，所述的氧化铝溶胶是通过如下方法获得的将去离子水加热到75-85℃温度，恒温后边搅拌边将已用异丙醇溶解的异丙醇铝分次缓慢加入，其中异丙醇铝与异丙醇的摩尔比例为1∶1-3，全部加完后回流搅拌1-2小时，形成白色沉淀。再升温至90-100℃，在搅拌条件下敞口蒸发至异丙醇完全挥发后，按异丙醇铝盐酸的摩尔比1∶0.1-0.3的量加入胶溶剂盐酸，使沉淀物重新分散，陈化3-5小时，得透明氧化铝溶胶。
本发明的纳米抗静电整理剂的制备方法，具体步骤如下先将去离子水加热到75-85℃温度，恒温后边搅拌边将已用助溶剂异丙醇溶解的异丙醇铝分次缓慢加入，其中异丙醇铝与异丙醇的摩尔比例为1∶1-3，全部加完后回流搅拌1-2小时，形成白色沉淀。再升温至90-100℃，在搅拌条件下敞口蒸发至产生异丙醇完全挥发后，按异丙醇铝盐酸的摩尔比1∶0.1-0.3加入胶溶剂盐酸，使沉淀物重新分散，陈化3-5小时，得透明氧化铝溶胶；然后向氧化铝溶胶中加入占氧化铝溶胶总量0.1-0.5重量％的PVA和0.1-1重量％的非离子表面活性剂制得纳米抗静电整理剂。
进一步的，本发明的纳米抗静电整理剂的制备方法，具体步骤如下将去离子水加热到85℃温度，恒温后边搅拌边将已用助溶剂异丙醇溶解的异丙醇铝分次缓慢加入，其中异丙醇铝与异丙醇的摩尔比例为1∶2，全部加完后回流搅拌1.5小时，形成白色沉淀；再升温至95℃，在搅拌条件下敞口蒸发至异丙醇完全挥发后，按异丙醇铝盐酸的摩尔比1∶0.1-0.3的量加入胶溶剂盐酸，使沉淀物重新分散，陈化4小时，得到氧化铝溶胶；然后向氧化铝溶胶中加入占氧化铝溶胶总量0.2-0.4重量％的PVA和0.3-0.7重量％的非离子表面活性剂，均匀搅拌混合制得纳米抗静电整理剂。
较好的是，本发明的纳米抗静电整理剂的制备方法，具体步骤如下将去离子水加热到85℃温度，恒温后边搅拌边将已用助溶剂异丙醇溶解的异丙醇铝分次缓慢加入，其中异丙醇铝与异丙醇的摩尔比例为1∶2，全部加完后回流搅拌1.5小时，形成白色沉淀；再升温至95℃，在搅拌条件下敞口蒸发至异丙醇完全挥发后，按异丙醇铝盐酸的摩尔比1∶0.1-0.3的量加入胶溶剂盐酸，使沉淀物重新分散，陈化4小时，得到氧化铝溶胶；然后向氧化铝溶胶中加入占氧化铝溶胶总量0.3重量％的PVA和0.5重量％的非离子表面活性剂制得纳米抗静电整理剂。
在本发明中，制备的整理剂可以用浸轧法对织物进行整理。
将涤纶等织物浸入一定浓度如1-10克/升的纳米抗静电整理剂中，采用平幅轧车挤压，二浸二轧，控制一定的轧余率(70-100％)，放入烘燥机中100℃预烘5-10分钟，然后在150-180℃的高温下焙烘20-50秒，即得合格产品。
本发明的该整理剂可应用于涤纶、锦纶、腈纶或丙纶等纺织品的抗静电整理中。所述的涤纶为涤纶服装用面料、涤纶窗帘布和涤纶汽车内饰织物等。
对纺织品抗静电整理效果，可采用测试摩擦静电的半衰期和峰值静电压的方法进行评价。
本发明由于采用纳米级无机材料，能得到极佳的抗静电效果，并且使用简单，用料省，成本低和污染少。
在本发明中，所述的PVA为聚乙烯醇，非离子表面活性剂为通用公知的试剂，例如可为206乳化剂、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、OP-10或TX-10等。
在本发明中使用的所有原材料等均是常规使用的，可以从市场购得。在本发明中，如非特指，所有的量、百分比均为重量单位。
下面结合实施例对本发明进行具体的描述。由技术常识可知，本发明可以通过其他的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，下列实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或等同本发明的范围内的改变均被本发明包含。
具体实施例方式
实施例1在装有搅拌、回流和加料功能的装置中，将去离子水加热到85℃，恒温后边搅拌(搅拌速度为100rpm)边将已用异丙醇溶解的异丙醇铝分次缓慢加入，其中异丙醇铝与异丙醇的比例为1∶2(摩尔比)，全部加完后回流搅拌1.5小时，形成白色沉淀。再升温至95℃，在搅拌条件下敞口蒸发至异丙醇完全挥发后，按异丙醇铝盐酸的摩尔比1∶0.1，加入胶溶剂盐酸，使沉淀物重新分散，陈化4小时，得透明(或半透明)氧化铝溶胶；在氧化铝溶胶中加入以氧化铝溶胶重量计0.1％(重量)的PVA和0.1％(重量)的OP-10，均匀搅拌即制得纳米抗静电整理剂。
实施例2在装有搅拌、回流和加料功能的反应釜中，将去离子水加热到80℃温度，恒温后边搅拌(搅拌速度为200rpm)边将已用异丙醇溶解的异丙醇铝分次缓慢加入，其中异丙醇铝与异丙醇的比例为1∶3(摩尔比)，全部加完后回流搅拌1小时，形成白色沉淀。再升温至90℃，在搅拌条件下敞口蒸发至产生异丙醇完全挥发后，按异丙醇铝盐酸的摩尔比1∶0.3加入胶溶剂盐酸，使沉淀物重新分散，陈化3小时，得透明氧化铝溶胶。在氧化铝溶胶中加入以氧化铝溶胶重量计0.5％(重量)的PVA和1％(重量)TX-10，均匀搅拌即制得纳米抗静电整理剂。
实施例3
在装有搅拌、回流和加料功能的反应釜中，将去离子水加热到75℃温度，恒温后边搅拌边将已用助溶剂异丙醇溶解的异丙醇铝分次(三次)缓慢加入(加入总时间为30分钟)，其中异丙醇铝与异丙醇的比例为1∶1(摩尔比)，全部加完后回流搅拌2小时，形成白色沉淀。再升温至100℃，在搅拌条件下敞口蒸发至异丙醇完全挥发后，按异丙醇铝盐酸的摩尔比1∶0.2加入胶溶剂盐酸(稀盐酸)，搅拌使沉淀物重新分散，陈化5小时，得透明(不完全)氧化铝溶胶。在氧化铝溶胶中加入以氧化铝溶胶重量计0.3％(重量)的PVA和0.5％(重量)TX-10，均匀搅拌即制得纳米抗静电整理剂。
实施例4将涤纶汽车内饰织物浸入10克/升的纳米抗静电整理剂(如实施例1制备的)中，采用平幅轧车挤压，二浸二轧，控制轧余率100％，放入烘燥机中100℃预烘5-10分钟，然后在150-180℃的高温下焙烘20-50秒。整理前涤纶内饰织物的静电半衰期大于90秒、静电压高达3800V，当用10克/升的整理剂处理后，涤纶织物的静电半衰期下降到0.8秒，静电压下降到27V。
实施例5将涤纶汽车内饰织物浸入8克/升的纳米抗静电整理剂(如实施例2制备的)中，采用平幅轧车挤压，二浸二轧，控制轧余率90％，放入烘燥机中100℃预烘8分钟，然后在160℃的高温下焙烘40秒。整理前涤纶内饰织物的静电半衰期大于100秒、静电压高达4000V，当用8克/升的整理剂处理后，涤纶织物的静电半衰期下降到0.6秒，静电压下降到20V。
权利要求
1.一种纳米抗静电整理剂，其特征在于含有氧化铝溶胶和以氧化铝溶胶计0.1-0.5重量％的PVA和0.1-1重量％的非离子表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的纳米抗静电整理剂，其特征在于含有以氧化铝溶胶计0.2-0.4重量％的PVA和0.3-0.7重量％的非离子表面活性剂。
3.根据权利要求1所述的纳米抗静电整理剂，其特征在于含有以氧化铝溶胶计0.3重量％的PVA和0.5重量％的非离子表面活性剂。
4.根据权利要求1-3之一所述的纳米抗静电整理剂，其特征在于所述的非离子表面活性剂是烷基酚聚氧乙烯醚，OP-10或TX-10。
5.根据权利要求1-4之一所述的纳米抗静电整理剂，其特征在于所述的氧化铝溶胶是通过如下方法获得的将去离子水加热到75-85℃温度，恒温后边搅拌边将已用异丙醇溶解的异丙醇铝分次缓慢加入，其中异丙醇铝与异丙醇的摩尔比例为1∶1-3，全部加完后回流搅拌1-2小时，形成白色沉淀，再升温至90-100℃，在搅拌条件下敞口蒸发至异丙醇完全挥发后，加入胶溶剂盐酸，用量为按异丙醇铝∶盐酸的摩尔比为1∶0.1-0.3，使沉淀物重新分散，陈化3-5小时，得氧化铝溶胶。
6.根据权利要求1-4之一所述的纳米抗静电整理剂的制备方法，其特征在于将去离子水加热到75-85℃温度，恒温后边搅拌边将已用助溶剂异丙醇溶解的异丙醇铝分次缓慢加入，其中异丙醇铝与异丙醇的摩尔比例为1∶1-3，全部加完后回流搅拌1-2小时，形成白色沉淀；再升温至90-100℃，在搅拌条件下敞口蒸发至异丙醇完全挥发后，按异丙醇铝∶盐酸的摩尔比1∶0.1-0.3的量加入胶溶剂盐酸，使沉淀物重新分散，陈化3-5小时，得到氧化铝溶胶；然后向氧化铝溶胶中加入0.1-0.5重量％的PVA和0.1-1重量％的非离子表面活性剂，均匀搅拌混合制得纳米抗静电整理剂。
7.根据权利要求6所述的纳米抗静电整理剂的制备方法，其特征在于将去离子水加热到85℃温度，恒温后边搅拌边将已用助溶剂异丙醇溶解的异丙醇铝分次缓慢加入，其中异丙醇铝与异丙醇的摩尔比例为1∶2，全部加完后回流搅拌1.5小时，形成白色沉淀；再升温至95℃，在搅拌条件下敞口蒸发至异丙醇完全挥发后，按异丙醇铝∶盐酸的摩尔比1∶0.1-0.3的量加入胶溶剂盐酸，使沉淀物重新分散，陈化4小时，得到氧化铝溶胶；然后向氧化铝溶胶中加入0.2-0.4重量％的PVA和0.3-0.7重量％的非离子表面活性剂，均匀搅拌混合制得纳米抗静电整理剂。
8.根据权利要求6所述的纳米抗静电整理剂的制备方法，其特征在于将去离子水加热到85℃温度，恒温后边搅拌边将已用异丙醇溶解的异丙醇铝分次缓慢加入，其中异丙醇铝与异丙醇的摩尔比例为1∶2，全部加完后回流搅拌1.5小时，形成白色沉淀；再升温至95℃，在搅拌条件下敞口蒸发至异丙醇完全挥发后，按异丙醇铝∶盐酸的摩尔比1∶0.1-0.3的量加入胶溶剂盐酸，使沉淀物重新分散，陈化4小时，得到氧化铝溶胶；然后向氧化铝溶胶中加入0.3重量％的PVA和0.5重量％的非离子表面活性剂制得纳米抗静电整理剂。
9.根据权利要求1-4之一所述的纳米抗静电整理剂的应用，其特征在于将该整理剂应用于涤纶、锦纶、腈纶或丙纶纺织品的抗静电整理中。
10.根据权利要求9所述的纳米抗静电整理剂的应用，其特征在于，所述的涤纶为涤纶服装用面料、涤纶窗帘布和涤纶汽车内饰织物。
全文摘要
本发明公开了一种纳米抗静电整理剂及其制备方法和应用，所述的整理剂含有氧化铝溶胶和以氧化铝溶胶计0.1－0.5重量％的PVA和0.1－1重量％的非离子表面活性剂。本发明由于采用纳米级无机材料，能得到极佳的抗静电效果，使用简单，用料省，成本低，污染少。
文档编号D06M11/00GK1760440SQ20051011712
公开日2006年4月19日 申请日期2005年11月1日 优先权日2005年11月1日
发明者陈维国 申请人:浙江理工大学