专利名称：一种多功能亲水导电防辐射涤纶面料的制备方法
技术领域：
本发明涉及涤纶面料的制备领域，特别是涉及一种多功能亲水导电防辐射涤纶面 料的制备方法。
背景技术：
电磁污染会严重危害人类健康，而且也对通讯设备和电气电子设备的正常运行造 成严重的危害。在军事领域和通讯领域中，电磁波的泄漏也会造成泄密。雷达隐身纺织品及 电磁屏蔽功能的防护材料需求更是各国军事领域的重要研究课题。目前，具有屏蔽功能的 纺织品尚不多见，且大多以反射电磁波为主，具备良好吸波效能的纺织制成品更少见。电磁 波被反射型纺织品反射后又会造成新的环境污染，对他人或环境中的电子设备造成危害。 因此开发具有吸波功能的纺织产品势在必行。而纺织品的基本结构材料面料吸波功能的构 造和生产对织物和纺织品的吸波功能有决定性的意义。电磁辐射防护面料设计的宗旨是使织物具有良好的电磁屏蔽效能，即具有良好的 导电性和导磁性，同时还要具有适合于服装基本要求的各种特性，如对人体无理化刺激性、 透气性、柔软性、耐磨性和屏蔽效果耐久等。自20世纪60年代以来，电磁防护技术发展迅 速，陆续出现了许多电磁防护产品。其主要方法有金属丝与服用纤维混编、金属纤维与服用 纤维混纺，镀金属，加入吸波材料的涂层整理等。材料对电磁波具有较强的反射能力，具备 良好的屏蔽效能，而吸收能力则相对较差，容易在环境中造成再次污染。用这些方法制作的 电磁屏蔽织物往往存在手感较硬、厚重，会发生尖端放电和刺人现象，涂层易脱落等缺点， 影响了织物的服用性能。虽然也有一些新技术产品问世，各方面性能优良，但价格昂贵，尤 其是作为民用纺织品其推广受到限制。现有的具有较好吸波性能并有可能应用于纺织品的本征导电高聚物材料，如聚苯 胺、聚吡咯、聚噻吩、聚苯撑等，对微波具有很好的吸收性能。聚苯胺本征型导电高分子材料 不仅具有无机金属材料的优良特性，而且兼有高分子材料的柔软性、加工性及比重小等优 点，再加上电导率可调、环境稳定性好、易合成等特点，是应用前景十分广阔的电磁屏蔽材 料。尤为重要的是这类材料不仅可通过反射损耗，更能通过吸收损耗达到电磁屏蔽目的，因 而比金属屏蔽材料更具优势。传统的方法是在织物或非织造布上涂层，得到的产品的电磁 屏蔽性能。中国专利200410073313. 6利用聚苯胺在纤维上接枝而制得具有良好吸波性能 的纺织品的技术，尚处于实验室阶段，用于化学纤维面料及大批量工业化生产技术研究及 专利未见报道。专利93116519. 9在涤纶纤维上形成致密的导电层，专利200810202711. 1， 200910055040. 5和文献《聚苯胺基导电织物的制备及其电致变色性能研究》以过硫酸铵 为氧化剂，在白色棉布基材上，通过苯胺的"原位"聚合制备得到了聚苯胺基导电棉布 (PANI/CCT).研究发现通过这种"原位"聚合反应，苯胺同棉纤维素之间发生了化学键 的结合，且在棉纤维表面生成直径为50 IOOnm的聚苯胺颗粒；这些颗粒均勻包覆在棉 纤维表面，形成致密的导电层，四电极法测其室温电导率可达1. 13X10-3S/cm，导电性优
3良.此外，制备得到的PANI/CCT具有电致变色性能，在-0. 45 0. 3V内呈现黄绿色，在 0. 3 1. OV内则呈现深绿色，有望在全固态电致变色织物的制备中获得应用.很明显他们 使用的都是传统的纳米颗粒的加工方法，而且基本没有考虑使用工业化大生产应具备的条 件和方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种多功能亲水导电防辐射涤纶面料的制备 方法，该方法工艺简单、成本低、适合工业化生产；通过该方法制得的涤纶面料具有亲水、导 电、防辐射的功能，具有良好的应用前景。本发明的一种多功能亲水导电防辐射涤纶面料的制备方法，包括(1)清洗涤纶面料，通过淤流法不断更换清洗液，循环添加lg/L_50g/L的苯胺和 质子酸溶液处理面料；(2)经上述处理后，循环添加lg/L_50g/L的偏铝酸钠和对甲苯磺酸溶液室温下处 理面料1 2小时，清洗面料，烘干，即得。所述步骤(1)中的涤纶面料为纯涤纶或涤纶混纺。所述步骤(1)中的质子酸为对甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸或甲苯磺酸。所述步骤(1)中的处理面料工艺为室温下升温至85°C处理面料并保温30分钟。所述步骤(1)中添加苯胺和质子酸溶液时同时添加氧化铁纳米(如由狗(13、 EDTA和HCl制得；由三氯化铁和尿素制得)、铁纳米铁纳米(如由i^Cl” NaOH、水合胼和 PEG制得)、镍纳米(如由乙二醇、四水合醋酸镍和十二烷基苯磺酸钠制得；由十六胺、醋 酸镍或氯化镍制得；由尿素和硫酸镍制得；由六水硝酸镍、水合联氨、无水乙醇和蒸馏水制 得；由 FeSO4 WH2CKNiCl2 ·5Η20、聚乙二醇(PEG6000)和 KOH 制得)、氧化锌纳米(如NH4OH 和ZnCl2制得)、氧化钛纳米(如由三氯化钛、氯化钠和乙醇制得)、聚苯乙烯纳米(如由 苯乙烯、过硫酸钾和丙酮制得)、水溶性碳纳米管溶液或碳纳米管，最后制成多功能性增强 型抗辐射涤纶面料。所述步骤O)中的偏铝酸钠由钒酸钠、五氧化二钒、过硫酸铵、重铬酸钾、高锰酸 钾或过氧化氢替代。所述步骤O)中添加偏铝酸钠和对甲苯磺酸溶液时同时添加含相变材料的微胶 囊、定形相变材料微粒或纳米改性相变材料，最后制成具有相变功能性增强型抗辐射涤纶 面料。所述步骤(1)中的清洗液为水或清洗剂，步骤O)中的清洗面料所用清洗液为软 水。本发明是以界面合成的方法实现聚苯胺纳米纤维的生产，同步完成多功能亲水、 导电、防辐射涤纶面料的加工方法。本发明所用设备，可以是溢流染色机，也可以是卷染机等其他染色设备和装置。本发明防辐射涤纶面料的加工方法生产的防辐射涤纶面料可以应用到很多领域， 如各种服装及家纺产品等。有益效果本发明工艺简单、成本低、适合工业化生产；本发明制得的涤纶面料具有亲水、导电、防辐射的功能，具有良好的应用前景。
图1为实施例1卷染设备加工方法原理示意图；图2为实施例2溢流染机加工方法原理示意图。
具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明 而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人 员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定 的范围。实施例1(1)在卷染机中用清水或洗涤剂溶液清洗涤纶面料的灰尘和油污，通过淤流法不 断更换清洗液，当清洗干净度达标时，循环添加lg/L苯胺和对甲苯磺酸溶液到染色缸中 的涤纶面料，反复正反方向运转卷轴，通过染色花篮提供打击面料达到均勻加工，同时以 I0C /min升温到85度后保温30分钟；(2)经上述处理后，做排缸处理，将含苯胺、对甲苯磺酸溶液排出，循环添加lg/L 的偏铝酸钠和对甲苯磺酸的溶液处理面料1小时，排放溶液，用软水清洗面料，倒缸后烘干 处理，即得。实施例2(1)在溢流染色机中用清水或洗涤剂溶液清洗涤纶面料的灰尘和油污，通过淤流 法不断更换清洗液，当清洗干净度达标时，循环添加50g/L苯胺和对甲苯磺酸溶液到染色 缸中的涤纶面料并带动面料运转，通过染色花篮提供打击面料达到均勻加工，同时以1°C / min升温到85度后保温30分钟；(2)经上述处理后，做排缸处理，将含苯胺、对甲苯磺酸溶液排出，循环添加50g/L 的偏铝酸钠和对甲苯磺酸的溶液处理面料1小时，排放溶液，用软水清洗面料，倒缸后烘干 处理，即得。实施例3(1)在溢流染色机中用清水或洗涤剂溶液清洗涤纶面料的灰尘和油污，通过淤流 法不断更换清洗液，当清洗干净度达标时，循环添加25g/L苯胺、对甲苯磺酸和氧化铁纳米 溶液到染色缸中的涤纶面料并带动面料运转，通过染色花篮提供打击面料达到均勻加工， 同时以1°C /min升温到85度后保温30分钟；(2)经上述处理后，做排缸处理，将含苯胺、对甲苯磺酸溶液排出，循环添加25g/L 的偏铝酸钠和对甲苯磺酸的溶液处理面料1. 5小时，排放溶液，用软水清洗面料，倒缸后烘 干处理，即得。实施例4(1)在溢流染色机中用清水或洗涤剂溶液清洗涤纶面料的灰尘和油污，通过淤流 法不断更换清洗液，当清洗干净度达标时，循环添加35g/L苯胺、对甲苯磺酸和纳米改性相 变材料溶液到染色缸中的涤纶面料并带动面料运转，通过染色花篮提供打击面料达到均勻加工，同时以l°c /min升温到85度后保温30分钟； (2)经上述处理后，做排缸处理，将含苯胺、对甲苯磺酸溶液排出，循环添加35g/L 的偏铝酸钠和对甲苯磺酸的溶液处理面料1. 8小时，排放溶液，用软水清洗面料，倒缸后烘 干处理，即得。
权利要求
1.一种多功能亲水导电防辐射涤纶面料的制备方法，包括(1)清洗涤纶面料，通过淤流法不断更换清洗液，循环添加lg/L-50g/L的苯胺和质子 酸溶液处理面料；(2)经上述处理后，循环添加lg/L-50g/L的偏铝酸钠和对甲苯磺酸溶液室温下处理面 料1 2小时，清洗面料，烘干，即得。
2.根据权利要求1所述的一种多功能亲水导电防辐射涤纶面料的制备方法，其特征在 于所述步骤(1)中的涤纶面料为纯涤纶或涤纶混纺。
3.根据权利要求1所述的一种多功能亲水导电防辐射涤纶面料的制备方法，其特征在 于所述步骤(1)中的质子酸为对甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸或甲苯磺酸。
4.根据权利要求1所述的一种多功能亲水导电防辐射涤纶面料的制备方法，其特征在 于所述步骤(1)中的处理面料工艺为室温下升温至85°C处理面料并保温30分钟。
5.根据权利要求1所述的一种多功能亲水导电防辐射涤纶面料的制备方法，其特征在 于所述步骤(1)中添加苯胺和质子酸溶液时同时添加氧化铁纳米、铁纳米、镍纳米、氧化 锌纳米、氧化钛纳米、聚苯乙烯纳米、水溶性碳纳米管溶液或碳纳米管，最后制成多功能性 增强型抗辐射涤纶面料。
6.根据权利要求1所述的一种多功能亲水导电防辐射涤纶面料的制备方法，其特征在 于所述步骤O)中的偏铝酸钠由钒酸钠、五氧化二钒、过硫酸铵、重铬酸钾、高锰酸钾或过 氧化氢替代。
7.根据权利要求1所述的一种多功能亲水导电防辐射涤纶面料的制备方法，其特征在 于所述步骤O)中添加偏铝酸钠和对甲苯磺酸溶液时同时添加含相变材料的微胶囊、定 形相变材料微粒或纳米改性相变材料，最后制成具有相变功能性增强型抗辐射涤纶面料。
8.根据权利要求1所述的一种多功能亲水导电防辐射涤纶面料的制备方法，其特征在 于所述步骤(1)中的清洗液为水或清洗剂，步骤O)中的清洗面料所用清洗液为软水。
全文摘要
本发明涉及一种多功能亲水导电防辐射涤纶面料的制备方法，包括(1)清洗涤纶面料，通过淤流法不断更换清洗液，循环添加1g/L-50g/L的苯胺和质子酸溶液处理面料；(2)经上述处理后，循环添加1g/L-50g/L的偏铝酸钠和对甲苯磺酸的溶液室温下处理面料1～2小时，清洗面料，烘干，即得。本发明工艺简单、成本低、适合工业化生产；本发明制得的涤纶面料具有亲水、导电、防辐射的功能，具有良好的应用前景。
文档编号D06M101/32GK102094332SQ201010591419
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月16日 优先权日2010年12月16日
发明者刘爱莲, 奇伟, 张迎晨, 朱敏聪, 李侃竹, 李登新, 翁荣金, 赵颖华, 鲍进跃 申请人:东华大学, 中原工学院, 浪莎针织有限公司