本发明涉及一种超纤材料及制品，特别是涉及一种超纤材料及制品的制备工艺。
背景技术：
目前各类超纤材料广泛应用于生产、生活中，超纤材料的表面通常会产生静电，这就会给带静电的产品本身、该产品的正常使用产生不利影响。特别是应用于航空、高铁、动车等交通工具上的超纤材料、超纤制品，一旦产生静电，甚至会引发严重后果。
因此，有必要研发一种能消除静电危害、抗静电的超纤材料。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种防阻燃、防静电超纤材料制备工艺、防阻燃、防静电超纤材料、防阻燃、防静电超纤制品制备工艺、防阻燃、防静电超纤制品，能消除静电危害，具有抗静电效果。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
防阻燃、防静电超纤材料制备工艺，通过以下步骤实现：
步骤1制备纤维棉胎：将纤维A、纤维B、纤维C和纤维D经开松、初步混合、第1次开棉、金属检测、混合和第2次开棉，使纤维呈雪花状，雪花状纤维制成具有一定密度的纤维棉胎；其中，纤维的重量份配比为：纤维A为86～88份3.5D×51mm涤纶定岛海岛纤维，纤维B为4～4.5份改性高收缩涤纶纤维，纤维C为4～6份阻燃纤维，纤维D为4～6份防静电纤维；
步骤2制备基布：步骤1制备的纤维棉胎经称重、梳理、混合陈杂、铺网、预针刺、正反针刺形成三维立体纤网；三维立体纤网的下面铺设机织布，经正反针刺，使三维立体纤网和机织布复合成超纤复合无纺布；超纤复合无纺布经修面后烫平制成基布；
步骤3聚乙烯醇含浸处理：步骤2制备的基布经浸渍、轧辊、第1次预烘干和第1次烘干制成中间品；其中，所述浸渍液为质量浓度为6～8％的聚乙烯醇溶液；
步骤4PU含浸处理：步骤3制备的中间品经湿法聚氨酯浆料浸渍、凝固、常温水洗、第2次预烘干、分散体浸渍、真空脱水、第2次烘干、高温水洗和干燥定型制成半成品；其中，所述凝固液为二甲基甲酰胺，所述分散体浸渍采用水性聚氨酯分散体；
步骤5碱减量处理：步骤4制备的半成品经碱液浸渍、水解分解和除水解分解残渣处理；
步骤6功能剂处理干法贴面：步骤5制备的半成品经功能剂处理和干法贴面即制得成品超纤材料；
其中，功能剂处理如下：半成品抗静处理：液比1.5，温度为33～38℃，4.5～5.8重量份抗静电剂；
干法贴面如下：
在载体上依次涂覆面层浆料形成面层、涂覆中层浆料形成中层、涂覆粘结层浆料形成粘结层，从而制成贴面层；将所述粘结层与步骤5制备的半成品贴合、烘干、冷却、剥离即制得成品超纤材料；
面层浆料重量份组分为：88～90份第一聚氨酯树脂、65～75份溶剂、3.5～6.5份阻燃剂、90～110份抗静电填料；
中层浆料重量份组分为：88～90份第二聚氨酯树脂、45～55份溶剂、3.5～6.5份阻燃剂、90～110份抗静电填料；
粘结层浆料的重量份组分为：88～90份第三聚氨酯树脂、38～45份溶剂、3.5～6.5份阻燃剂、2.5～3份固化剂、0.8～1份催化剂、90～110份抗静电填料。
所述步骤1中：
所述纤维A、所述纤维B、所述纤维C和所述纤维D混合在一起进行所述开松步骤；或者
所述纤维A进行所述开松步骤，所述纤维B、所述纤维C和所述纤维D混合在一起进行所述开松步骤，然后将所述纤维A、所述纤维B和所述纤维C混合在一起进行所述初步混合步骤；或者
所述步骤2中：
所述预针刺的针刺密度为90～92刺/cm2，针刺深度为8.2～8.5mm；或者
所述正反针刺步骤采用正刺板和反刺板，正刺板的针刺密度为270～280刺/cm2，针刺深度是5.5～6mm，反刺板的针刺密度为420～450刺/cm2，针刺深度是8.2～8.5mm；或者
所述复合步骤中，所述机织布采用锦纶机织布；所述三维立体纤网和所述机织布采用预水刺和/或水刺复合成超纤复合无纺布；或者所述三维立体纤网和所述机织布采用正反针刺复合成超纤复合无纺布，正刺板的针刺密度为560～580刺/cm2，针刺深度为6.2～6.5mm，反刺板的针刺密度为500～550刺/cm2，针刺深度为9.5～10.2mm；或者
所述修面步骤采用对刺机，对刺机的针刺密度为810～830刺/cm2，针刺深度为3.2～4.5mm，刺成无纺布重量为380～390g/m2，厚度为1.6～1.7mm；
所述烫平步骤的温度为125～128℃；
所述步骤3中：
所述聚乙烯醇溶液的温度为85～88℃，第1次预烘干的温度为115～120℃，第1次烘干的温度为120～132℃；或者
所述步骤4中：
凝固的温度为28～32℃，常温水洗的温度为25～28℃，预烘干的温度为110～115℃，烘干的温度为110～115℃，高温水洗采用去离子水且温度为98～112℃，干燥定型的温度为122～135℃；
所述水性聚氨酯分散体的重量份配比为：70～75份聚氨酯树脂、11～13份N～乙烯基咪唑鎓盐聚合物、4～5份成膜助剂、1.5～1.8份消泡剂、1.5～1.8份流平剂、0.5～1.2份天然胶乳、0.5～1.2份稳定剂；
所述聚氨酯树脂的数均分子量为1500～4800；所述N～乙烯基咪唑鎓盐聚合物的分子结构通式为其数均分子量为1500～48000；
所述真空脱水的真空度为38Kpa～46Kpa；
所述步骤6中：
所述抗静电剂为阳离子季铵盐类、聚乙二醇的衍生物、胺基聚氧乙烯醚；
所述干法贴面中，所述溶剂为二甲基甲酰胺，所述阻燃剂为磷酸酯类阻燃剂、氮磷复合阻燃剂；所述抗静电填料为聚苯胺、导电炭黑和纳米银；
所述中层涂覆2～3次。
防阻燃、防静电超纤材料，其为采用如前所述工艺制备而成的超纤材料。
防阻燃、防静电超纤制品制备工艺，采用如前所述工艺制备超纤材料，超纤材料制成超纤材料制品。
防阻燃、防静电超纤制品，其为采用如前所述工艺制备而成的制品。
采用上述方案后，本发明具有以下有益效果：采用本发明制成的超纤材料、超纤制品，阻燃性能好、阻燃性能持久，消除超纤材料、超纤制品的安全隐患。而且本发明制成的超纤材料、超纤制品，其纹理效果立体感强、光泽自然、手感丰富、饱满，而且剥离强度、耐磨耗、撕裂、最大拉力、延伸率、耐黄变、耐曲折、弹性、柔韧性、透气性、尺寸稳定性等各物性指标均显著高于同类产品。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。下面为了叙述清楚，分别对各步骤中的相同工艺例如预烘干、烘干分别定义为第1次预烘干、第2次预烘干、第1次烘干、第2次烘干等，以此类推以示区别。
实施例一
本实施例中，防阻燃、防静电超纤材料制备工艺，主要通过以下步骤实现：
步骤1制备纤维棉胎：将纤维A、纤维B和纤维C经开松、初步混合、第1次开棉、金属检测、混合和第2次开棉，使纤维呈雪花状，雪花状纤维制成具有一定密度的纤维棉胎。
其中，纤维的重量份配比为：纤维A为86～88份3.5D×51mm涤纶定岛海岛纤维，纤维B为4～4.5份改性高收缩涤纶纤维，纤维C为4～6份阻燃纤维，纤维D为4～6份防静电纤维。阻燃纤维、防静电纤维可采用现有市面上的产品，例如采用雷素贸易(上海)有限公司的阻燃纤维、防静电纤维，或者阻燃纤维采用聚氨酯阻燃纤维。抗静电剂可采用滨州市聚力化工有限公司的产品、济南居鑫化工有限公司的产品。另外，纤维B还可采用复合有蛋白质纤维的采用改性高收缩涤纶纤维，这样可提高防静电的效果。
第1次开棉和/或第2次开棉之后施加0.32～0.38％重量份抗静电剂，抗静电剂可采用涤纶抗静电剂，这样可减少纤维产生静电。
这里纤维棉胎的密度可按常规设定。经本步骤1处理，不仅能获得密度均匀、一致性极高的纤维棉胎，而且纤维A、纤维B和纤维C能充分混合。
步骤2制备基布：步骤1制备的纤维棉胎经称重、梳理、混合陈杂、铺网、预针刺、正反针刺形成三维立体纤网。
纤维棉胎经梳理、混合陈杂形成纤网，且该纤网各方向的强力比能达到较为理想状态。
纤网经预针刺形成具有一定强度的纤网，且纤网的厚度明显减少；该纤网经正反针刺，使纤维充分纠缠、缠结抱合在一起，增加强力和密度，从而形成三维立体纤网。预针刺、正反针刺可采用现有的针刺机，正反针刺采用正针刺板、反针刺板，正针刺板从上往下针刺，反针刺板从下向上针刺。
三维立体纤网的下面铺设机织布，经正反针刺，使三维立体纤网和机织布复合成超纤复合无纺布。
超纤复合无纺布经修面后烫平制成基布。
步骤3聚乙烯醇含浸处理：步骤2制备的基布经浸渍、轧辊、第1次预烘干和第1次烘干制成中间品；其中，浸渍液为质量浓度为6～8％的聚乙烯醇溶液。
步骤4PU含浸处理：步骤3制备的中间品经湿法聚氨酯浆料浸渍、凝固、常温水洗、第2次预烘干、分散体浸渍、真空脱水、第2次烘干、高温水洗和干燥定型制成半成品，即制成贝斯。其中，凝固液为二甲基甲酰胺，分散体浸渍采用水性聚氨酯分散体。
步骤5碱减量处理：步骤4制备的半成品经碱液浸渍、水解分解和除水解分解残渣处理。
步骤6功能剂处理干法贴面：步骤5制备的半成品经功能剂处理和干法贴面即制得成品超纤材料。
其中，功能剂处理如下：
步骤5制备的半成品抗静处理：液比1.5，温度为33～38℃，4.5～5.8重量份抗静电剂。
干法贴面如下：
在载体上依次涂覆面层浆料形成面层、涂覆中层浆料形成中层、涂覆粘结层浆料形成粘结层，从而制成贴面层；将所述粘结层与步骤5制备的半成品贴合、烘干、冷却、剥离即制得成品超纤材料。
面层浆料重量份组分为：88～90份第一聚氨酯树脂、65～75份溶剂、3.5～6.5份阻燃剂、90～110份抗静电填料。抗静电填料也可称之为抗静电剂。
中层浆料重量份组分为：88～90份第二聚氨酯树脂、45～55份溶剂、3.5～6.5份阻燃剂、90～110份抗静电填料。
粘结层浆料的重量份组分为：88～90份第三聚氨酯树脂、38～45份溶剂、3.5～6.5份阻燃剂、2.5～3份固化剂、0.8～1份催化剂、90～110份抗静电填料。溶剂可采用现有的常规制备粘结浆料用的溶剂。阻燃剂可采用合肥中科阻燃新材料有限公司的产品。固化剂可采用广德巴德士化工有限公司的产品。催化剂可采用无锡市耀得信化工产品有限公司的产品。
其中第一聚氨酯树脂、第二聚氨酯树脂、第三聚氨酯树脂可以各不相同，可以采用现有的市面上的产品。例如，第一聚氨酯树脂、第二聚氨酯树脂、第三聚氨酯树脂的模量呈阶梯性降低。
另外，面层浆料、中层浆料中还可增加1-3重量份的蛋白粉，以提高防导静电效果。
实施例二
本实施例与实施例一的主要区别在于，本实施例对实施例一中各步骤工艺参数作了进一步的较佳选择，相同之处，在此不再赘述。
步骤1
纤维A、纤维B、纤维C和纤维D混合在一起进行开松步骤。
较佳地，纤维A进行开松步骤，纤维B、纤维C和纤维D混合在一起进行开松步骤，然后将纤维A、纤维B和纤维C混合在一起进行初步混合步骤。
步骤2
预针刺的针刺密度为90～92刺/cm2，针刺深度为8.2～8.5mm。
较佳地，正反针刺步骤采用正刺板和反刺板，正刺板的针刺密度为270～280刺/cm2，针刺深度是5.5～6mm，反刺板的针刺密度为420～450刺/cm2，针刺深度是8.2～8.5mm。
复合步骤中，机织布采用锦纶机织布；三维立体纤网和机织布采用预水刺和/或水刺复合成超纤复合无纺布；或者三维立体纤网和机织布采用正反针刺复合成超纤复合无纺布，正刺板的针刺密度为560～580刺/cm2，针刺深度为6.2～6.5mm，反刺板的针刺密度为450～550刺/cm2或者500～550刺/cm2，针刺深度为9～10.2mm或者9.5～10.2mm。较佳地，反刺板的针刺密度为450～470刺/cm2，针刺深度为9～9.5mm，这样大幅减少反刺板的针刺密度、针刺深度，反而能显著提高超纤复合无纺布的牢固度、强力，特别是增强超纤复合无纺布在各个方向上的强力，在密度增大的同时尺寸也更加稳定。
修面步骤采用对刺机，对刺机的针刺密度为810～830刺/cm2，针刺深度为3.2～4.5mm，刺成无纺布的重量为380～450g/m2或者380～390g/m2，厚度为1.6～1.7mm。较佳地，修面后的超纤复合无纺布为410～450g/m2。
烫平的温度为125～128℃，较佳地，烫平的温度为128～132℃，可充分消除收缩、消除应力，经烫平后制成基布。
步骤3
聚乙烯醇溶液的温度为85～88℃，或者92～96℃，第1次预烘干的温度为115～120℃，第1次烘干的温度为120～132℃。较佳地，第1次烘干的温度为132～138℃、135～138℃，使聚乙烯醇完全包覆在超纤复合无纺布的表面，特别是纤维的表面，便于后面的水洗，形成空隙，提高透气、透湿的性能。第1次烘干还使纤维B改性高收缩涤纶纤维完全收缩、消除应力、提高密度、提高密度的均匀性。
步骤4
湿法聚氨酯浆料可采用现有的聚氨酯浆料，例如采用如下重量份的组分：72～75份二甲基甲酰胺、25～26份改性聚氨酯、0.35～0.38匀泡剂、3.5～3.8份发泡剂、0.55～0.58份泡孔调解剂等，另外还可添加1～1.5份分散剂，根据色彩选择添加适量的色浆，例如4～4.5份色浆。上述组分可采用市面上的现有产品或各助剂厂商的产品。
凝固的温度为28～32℃，常温水洗的温度为25～28℃，第2次预烘干的温度为110～115℃，第2次烘干的温度为110～115℃，高温水洗采用去离子水且温度为98～112℃，干燥定型的温度为122～135℃。较佳地，凝固为4～5次凝固，第1次至第5次凝固液的重量份如下呈梯度变化：29～30份、26～28份、18～22份、12～16份、8～10份。同时使凝固也相应地呈梯度变化，这样可明显形成多孔、孔径变化的微孔结构，特别是这些微孔结构分布极其均匀、有韧性。
水性聚氨酯分散体的重量份配比为：70～75份聚氨酯树脂、11～13份N～乙烯基咪唑鎓盐聚合物、4～5份成膜助剂、1.5～1.8份消泡剂、1.5～1.8份流平剂、0.5～1.2份天然胶乳、0.5～1.2份稳定剂。较佳地，水性聚氨酯分散体中的上述组分分别加入，且分别加入后充分搅拌，这样能提高水性聚氨酯分散体的浸渍效果。其中成膜助剂、消泡剂、流平剂、柔软剂、稳定剂可采用市面上现有的产品。例如稳定剂采用液体钡锌复合稳定剂、液体钾锌复合稳定剂。稳定剂还可采用湖南省邵阳天堂助剂化工有限公司的产品。柔软剂可显著提高半成品的柔软性，有助于后面的皮面效果及功能剂处理，对应增强皮面效果及功能。成膜助剂可采用山东豪耀新材料有限公司的产品。成膜助剂、消泡剂还可采用南通市晗泰化工有限公司的产品。流平剂可采用东莞市易立安化工科技有限公司的产品，型号为EL-2818。柔软剂可采用龙口市易久化工科技有限公司的产品。成膜助剂、消泡剂、流平剂、柔软剂还可均采用龙口市易久化工科技有限公司的产品。
聚氨酯树脂的数均分子量为1500～4800；N～乙烯基咪唑鎓盐聚合物的分子结构通式为其数均分子量为1500～48000。
真空脱水可采用第一道真空脱水，或者在第一道真空脱水之后进行第二道真空脱水。第一道真空脱水的真空度为38Kpa～46Kpa，较佳地38Kpa～42Kpa，第二道真空脱水的真空度为42Kpa～46Kpa。
步骤5
碱液为7.0～7.8重量份碱液，较佳地采用8.2～8.6重量份NaOH溶液。碱液浸渍后，轧余率为96～98％，然后在105～110℃条件下化学反应，使NaOH与涤纶定岛海岛纤维中的碱性涤纶进行完全水解反应，分解成小分子，形成超细化纤维束结构，有助于显著提高透气性。
水解分解之后，通过超声波水洗、负压水洗、脉冲水洗等中的任一种或多种水洗组合。较佳地，依次进行超声波水洗、负压水洗、脉冲水洗，这样可完全清除水解分解残渣，即完全清除上述反应残渣。
除水解分解残渣处理之前和之后，均可进行pH值调节，通过1次或2次pH值调节，使半成品的pH值达到中性后烘干。
通过步骤5可显著提高透气性、尺寸稳定、无刺激性气味。
步骤6
抗静电剂为阳离子季铵盐类、聚乙二醇的衍生物或胺基聚氧乙烯醚。
干法贴面中，溶剂为二甲基甲酰胺，阻燃剂为磷酸酯类阻燃剂或氮磷复合阻燃剂。抗静电填料为聚苯胺、导电炭黑和纳米银。
中涂层涂覆2～3次，这样可显著提高皮面效果，并消除各种瑕疵，例如消除鱼眼、肿块、洼坑等，进而提高内部微观结构和外观质感。
本实施例中，步骤1至步骤6中的各工艺参数可任意组合、适当变化或修饰。而且本发明中各的组分可采用上述厂商生产的相应产品。
另外，本发明的防阻燃、防静电超纤材料，其采用如前所述工艺制备而成，纹理效果立体感强、光泽自然、手感丰富、饱满，而且透气性、弹性、剥离强度、耐磨耗、撕裂、最大拉力、延伸率、耐黄变、耐曲折、柔韧性等各种物性指标均显著高于同类产品。本发明制成的成品的耐磨耗、最大拉力甚至比现有产品的指标高出24～26％，本发明制成的成品的耐曲折甚至比现有产品的指标高出40～42％。
本发明的超纤材料可适用于高档产品，特别适用于车内饰、鞋服、衣帽等高档产品，进一步拓展了超纤材料、超纤制品的应用前景。
本发明的防阻燃、防静电超纤制品制备工艺，采用如前所述工艺制备超纤材料，超纤材料采用现有常规工艺制成超纤材料制品。
本发明的防阻燃、防静电超纤制品，其为采用如前所述工艺制备而成的制品。
上述实施例并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。