一种抗静电面料及其制备工艺的制作方法

文档序号:17160154发布日期:2019-03-20 00:34阅读:221来源:国知局

本发明涉及纺织面料技术领域,尤其涉及一种抗静电面料及其制备工艺。



背景技术:

随着人们生活水平的不断提高,越来越多的人开始追求生活的质量,而穿着尤其被人们所看重,俗语有称“人靠衣服马靠鞍”的说法,可以体现人们对着装的重要性。

在干燥的秋天,在日常生活中,我们经常碰见这种现象:晚上脱衣服的睡觉的时候,黑暗中经常听见噼啪的声响,而且伴有蓝光,见面握手时,手指刚一接触对方,会感觉指尖针刺般的刺痛;早上起来梳头时,头发会经常“飘”起来,越理越乱,拉门把手、开水龙头时都会“触电”,时常发出“啪、啪”的声响。而这些就是发生在人体的静电。上述静电在日常生活中会出现一些危害和影响。老年人在秋天,皮肤相对比年轻人更干燥,由于及老年人心血管系统的老化、抗干扰能力减弱等因素,因此老年人更容易受静电的影响。然而心血管系统本来就有各种病变的老年人,静电更会使病情加重或诱发室性早搏等心律失常。过高的静电还会使人焦躁不安、头痛、胸闷、呼吸困难、咳嗽。

现有技术中,常用的纺织面料一般是由化学纤维面料制成,该面料水分易于挥发,仅具备一些基本功能,比如基本的防水、透湿透气、防火、耐高温、耐酸碱等功能;但是仅具有这些基本功能并不能满足某些特殊领域的用料要求,比如航空航天、精密仪器操作等领域要求应减少静电,防止引起仪器仪表及设备数据的紊乱,油库及加油站工作人员应减少静电,防止静电引起的火灾和爆炸,医院及养老院医护人员应减少静电,以利于仪器检测、手术等特殊环境下安全性和稳定性。

因此,研究一种性能优异的抗静电面料及其制备工艺已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。



技术实现要素:

为了解决现有技术存在的问题,本发明提供了一种抗静电面料及其制备工艺。

技术方案如下:

一种抗静电面料,包括下述原料:阻燃腈纶纤维。

一种抗静电面料,由下述原料制备而成:尼龙纤维、阻燃腈纶纤维、导电纤维。

一种抗静电面料,由下述质量百分比的原料制备而成:0.5-15%尼龙纤维、75-90%阻燃腈纶纤维、3-15%导电纤维。

优选地,所述导电纤维为导电长丝纤维。

优选地,所述尼龙纤维为尼龙短纤维。

优选地,所述阻燃腈纶纤维的制备方法为:将4-9重量份十八烷基二乙醇胺、3-7重量份丙三醇三缩水甘油醚、0.5-1.5重量份月桂醇油酸酯、2-4重量份聚乙烯醇、1.5-2.5重量份十八烷基胺聚氧乙烯醚、2-5重量份三乙醇胺、7-13重量份阻燃剂、5-15重量份聚丙烯酸酯乳液加入75-95重量份水中混合均匀,得到阻燃处理液;将腈纶纤维浸渍于阻燃处理液中,温度为80-100℃,浸渍时间为50-100min,所述腈纶纤维与阻燃处理液的质量比为1:10-30;取出腈纶纤维,在温度为95-105℃干燥1-5小时,即得。

进一步优选地,所述阻燃腈纶纤维的制备方法为:将聚乙烯醇、水、二甲基乙烯基氯硅烷、巯基乙酸乙酯按质量比为1:(1-3):(0.4-0.8):(0.01-0.015)混合,在温度为85-95℃下搅拌反应3-7小时,得到改性聚乙烯醇;将4-9重量份十八烷基二乙醇胺、3-7重量份丙三醇三缩水甘油醚、0.5-1.5重量份月桂醇油酸酯、2-4重量份改性聚乙烯醇、1.5-2.5重量份十八烷基胺聚氧乙烯醚、2-5重量份三乙醇胺、7-13重量份阻燃剂、5-15重量份聚丙烯酸酯乳液加入75-95重量份水中混合均匀,得到阻燃处理液;将腈纶纤维浸渍于阻燃处理液中,温度为80-100℃,浸渍时间为50-100min,所述腈纶纤维与阻燃处理液的质量比为1:10-30;取出腈纶纤维,在温度为95-105℃干燥1-5小时,即得。

所述阻燃剂为含硅膦酸酯阻燃剂和/或磷氮系阻燃剂。在本发明一个实施方式中,所述阻燃剂由75-85wt%含硅膦酸酯阻燃剂和15-25wt%磷氮系阻燃剂组成。

所述磷氮系阻燃剂为含氨基甲酸酯结构的水溶性磷氮系阻燃剂。

本发明还提供了一种抗静电面料的制备工艺,包括以下步骤:

将尼龙纤维与阻燃腈纶纤维混纺成混纺纱线,再在经向和/或纬向上采用混纺纱线与导电纤维进行整经,织造成型,得到面料。

技术效果:

本发明一种抗静电面料,制备方法简易,织物比电阻较低,抗静电性能好,耐洗涤、耐摩擦性好,可用于高档面料以及具有防静电要求的工业领域。

具体实施方式

断裂伸长率测定:测量阻燃腈纶纤维样品被施加初荷重呈拉直而不伸长时的长度为l0,再以astmd2256-2002所述方式对受测的阻燃腈纶纤维样品进行拉伸,并测得其拉伸至断裂时的长度为l1,则该阻燃腈纶纤维的断裂伸长率为(l1-l0)/l0×100%。

氧指数测定:参照fzt50017-2011《涤纶纤维阻燃性能试验方法氧指数法》进行。

电阻率测定:将阻燃腈纶纤维样品两端固定在est121型数字电阻微电流测量仪(北京中仪友信科技有限公司)上测定其电阻值(r),利用下列公式计算纤维电阻率,电阻率(ω·cm)=πd2r/4l,其中d为纤维直径(cm),l为纤维长度(cm),r为电阻值(ω)。

实施例中聚乙烯醇为为内蒙古双欣环保材料股份有限公司提供的型号为088-50(2488)的聚乙烯醇。

实施例中二甲基乙烯基氯硅烷,cas号:1719-58-0。

实施例中巯基乙酸乙酯,cas号:623-51-8。

实施例中十八烷基二乙醇胺,cas号:10213-78-2。

实施例中丙三醇三缩水甘油醚,由湖北远成赛创科技有限公司提供,cas号:25038-04-4。

实施例中月桂醇油酸酯,cas号:36078-10-1。

实施例中十八烷基胺聚氧乙烯醚为江苏省海安石油化工厂提供的型号为ac-1810的十八烷基胺聚氧乙烯醚。

实施例中三乙醇胺,cas号:102-71-6。

实施例中含硅膦酸酯阻燃剂参照申请号:200310117742.4的中国专利中实施例1所示方法制备。

实施例中含氨基甲酸酯结构的水溶性磷氮系阻燃剂参照申请号:201310689455.4的中国专利中实施例3所示方法制备。

实施例中聚丙烯酸酯乳液参照申请号:201310579303.9的中国专利中实施例1所示方法制备。

实施例中腈纶纤维由苏州泷邦高分子纤维有限公司提供,规格为2.2d×64mm。

实施例中尼龙短纤维:2.4dtex63mm的英国莎士比亚尼龙短纤维。

实施例中导电长丝纤维为东莞市生茂特种织造科技有限公司提供的镀银导电纤维丝,规格为70d。

实施例1

采用1wt%的2.4dtex63mm的英国莎士比亚尼龙短纤维,与99wt%阻燃腈纶纤维通过常规工艺进行混纺,形成30s/2的短纤维纱,再在经向采用上述短纤维纱和导电长丝均匀整经,使导电长丝比例达到织物总重量的15%,通过常规工艺织造成型。成品面料的表面比电阻<106。经10次洗涤后,织物表面比电阻<106。经72h连续的耐摩擦测试,表面比电阻<106

实施例2

采用10wt%的2.4dtex63mm的英国莎士比亚尼龙短纤维,与90wt%阻燃腈纶纤维通过常规工艺进行混纺,形成30s/2的短纤维纱,再在纬向采用上述短纤维纱和导电长丝均匀整经,使导电长丝比例达到织物总重量的3%,通过常规工艺织造成型。成品面料的表面比电阻<106。经10次洗涤后,织物表面比电阻<106。经72h连续的耐摩擦测试,表面比电阻<106

实施例3

采用15wt%的2.4dtex63mm的英国莎士比亚尼龙短纤维,与85wt%阻燃腈纶纤维通过常规工艺进行混纺,形成30s/2的短纤维纱,再在经、纬向采用上述短纤维纱和导电长丝均匀整经,使导电长丝比例达到织物总重量的5%,通过常规工艺织造成型。成品面料的表面比电阻<106。经10次洗涤后,织物表面比电阻<106。经72h连续的耐摩擦测试,表面比电阻<106

对比例1

采用30s/2的100%阻燃腈纶纤维通过常规工艺进行纱线织造,面料成型后,采用抗静电整理,使面料获得抗静电性能,成品面料的表面比电阻<106。经10次洗涤后,织物表面比电阻>1012。经72h连续的耐摩擦测试,表面比电阻>1010

实施例4

一种抗静电面料,由下述质量百分比的原料制备而成:14.25%尼龙短纤维、80.75%阻燃腈纶纤维、5%导电长丝纤维。

所述阻燃腈纶纤维的制备方法为:将聚乙烯醇、水、二甲基乙烯基氯硅烷、巯基乙酸乙酯按质量比为1:2:0.6:0.012混合,在温度为90℃下以转速为150转/分搅拌反应5小时,得到改性聚乙烯醇;将7.5重量份十八烷基二乙醇胺、3.5重量份丙三醇三缩水甘油醚、1重量份月桂醇油酸酯、3重量份改性聚乙烯醇、2重量份十八烷基胺聚氧乙烯醚、3重量份三乙醇胺、10重量份含硅膦酸酯阻燃剂、10重量份聚丙烯酸酯乳液加入85重量份水中以转速为150转/分搅拌20min混合均匀,得到阻燃处理液;将腈纶纤维浸渍于阻燃处理液中,温度为90℃,浸渍时间为80min,所述腈纶纤维与阻燃处理液的质量比为1:20;取出腈纶纤维,在温度为100℃干燥3小时,即得。

一种抗静电面料的制备工艺,包括以下步骤:

将尼龙短纤维与阻燃腈纶纤维通过常规工艺混纺成混纺纱线,形成30s/2的短纤维纱,再在经向和纬向上采用混纺纱线与导电长丝纤维进行整经,通过常规工艺织造成型,得到面料。

实施例5

一种抗静电面料,由下述质量百分比的原料制备而成:14.25%尼龙短纤维、80.75%阻燃腈纶纤维、5%导电长丝纤维。

所述阻燃腈纶纤维的制备方法为:将7.5重量份十八烷基二乙醇胺、3.5重量份丙三醇三缩水甘油醚、1重量份月桂醇油酸酯、3重量份聚乙烯醇、2重量份十八烷基胺聚氧乙烯醚、3重量份三乙醇胺、10重量份含硅膦酸酯阻燃剂、10重量份聚丙烯酸酯乳液加入85重量份水中以转速为150转/分搅拌20min混合均匀,得到阻燃处理液;将腈纶纤维浸渍于阻燃处理液中,温度为90℃,浸渍时间为80min,所述腈纶纤维与阻燃处理液的质量比为1:20;取出腈纶纤维,在温度为100℃干燥3小时,即得。

一种抗静电面料的制备工艺,包括以下步骤:

将尼龙短纤维与阻燃腈纶纤维通过常规工艺混纺成混纺纱线,形成30s/2的短纤维纱,再在经向和纬向上采用混纺纱线与导电长丝纤维进行整经,通过常规工艺织造成型,得到面料。

实施例6

一种抗静电面料,由下述质量百分比的原料制备而成:14.25%尼龙短纤维、80.75%阻燃腈纶纤维、5%导电长丝纤维。

所述阻燃腈纶纤维的制备方法为:将聚乙烯醇、水、二甲基乙烯基氯硅烷、巯基乙酸乙酯按质量比为1:2:0.6:0.012混合,在温度为90℃下以转速为150转/分搅拌反应5小时,得到改性聚乙烯醇;将7.5重量份十八烷基二乙醇胺、3.5重量份丙三醇三缩水甘油醚、1重量份月桂醇油酸酯、3重量份改性聚乙烯醇、2重量份十八烷基胺聚氧乙烯醚、3重量份三乙醇胺、10重量份含氨基甲酸酯结构的水溶性磷氮系阻燃剂、10重量份聚丙烯酸酯乳液加入85重量份水中以转速为150转/分搅拌20min混合均匀,得到阻燃处理液;将腈纶纤维浸渍于阻燃处理液中,温度为90℃,浸渍时间为80min,所述腈纶纤维与阻燃处理液的质量比为1:20;取出腈纶纤维,在温度为100℃干燥3小时,即得。

一种抗静电面料的制备工艺,包括以下步骤:

将尼龙短纤维与阻燃腈纶纤维通过常规工艺混纺成混纺纱线,形成30s/2的短纤维纱,再在经向和纬向上采用混纺纱线与导电长丝纤维进行整经,通过常规工艺织造成型,得到面料。

实施例7

一种抗静电面料,由下述质量百分比的原料制备而成:14.25%尼龙短纤维、80.75%阻燃腈纶纤维、5%导电长丝纤维。

所述阻燃腈纶纤维的制备方法为:将聚乙烯醇、水、二甲基乙烯基氯硅烷、巯基乙酸乙酯按质量比为1:2:0.6:0.012混合,在温度为90℃下以转速为150转/分搅拌反应5小时,得到改性聚乙烯醇;将7.5重量份十八烷基二乙醇胺、3.5重量份丙三醇三缩水甘油醚、1重量份月桂醇油酸酯、3重量份改性聚乙烯醇、2重量份十八烷基胺聚氧乙烯醚、3重量份三乙醇胺、8重量份含硅膦酸酯阻燃剂、2重量份含氨基甲酸酯结构的水溶性磷氮系阻燃剂、10重量份聚丙烯酸酯乳液加入85重量份水中以转速为150转/分搅拌20min混合均匀,得到阻燃处理液;将腈纶纤维浸渍于阻燃处理液中,温度为90℃,浸渍时间为80min,所述腈纶纤维与阻燃处理液的质量比为1:20;取出腈纶纤维,在温度为100℃干燥3小时,即得。将阻燃腈纶纤维进行性能测试,测试结果为:氧指数为36.1%,断裂伸长率为32.55%,电阻率为3.3×105ω·cm。

一种抗静电面料的制备工艺,包括以下步骤:

将尼龙短纤维与阻燃腈纶纤维通过常规工艺混纺成混纺纱线,形成30s/2的短纤维纱,再在经向和纬向上采用混纺纱线与导电长丝纤维进行整经,通过常规工艺织造成型,得到面料。

测试例1

将实施例4-6制备的阻燃腈纶纤维进行性能测试。具体测试结果见表1。

表1:测试结果表

本发明抗静电面料的制备工艺,通过对腈纶纤维进行阻燃抗静电处理,与腈纶纤维相比,其抗静电、阻燃、断裂伸长率均得到明显提高。

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