专利名称：含聚丙烯腈纤维的抗静电织物及其制备方法
技术领域：
本发明为一种经抗静电处理的织物，特别适用于石油、仪表、纺织、印刷、塑料、通讯、医疗等部门和行业，以消除静电的影响和危害。
静电对人类社会的各种影响是众所周知的，如在电子工业中，静电会影响产品的精度;在石化工业等易燃、易爆的环境里，带静电的织物易产生放电现象，而导致爆炸，燃烧等事故;服装带静电还会造成容易吸尘、穿着不适、有电击感等不良影响。鉴于上述等原因，世界上各国都致力于防静电的研究。在本发明作出之前，其主要方法有1)、在纤维表面施加阴离子或阳离子或两性或非离子表面活性剂;
2)、在纤维内部混入表面活性剂;
3)、通过树脂整理，将有导电性的树脂加在纤维里面;
4)、通过化学接枝，将导电性的高分子接在纤维表面。如使合成纤维带上吸湿性基团以提高防静电性能;
5)、对组分纤维结构分子进行改进;
6)、在纤维中添加电抗性低的组分。
方法(1)使用简便，目前国内外应用比较广泛，但其缺陷是不耐久，经过皂洗或干洗会因脱落而失效;方法(2)只在薄膜上应用;方法(3)、(4)、(5)对纤维的物理性能影响较大，且费用昂贵;方法(6)属于内抗静电，能解决纤维在制造过程和使用过程中所产生的静电障碍，但这些产品的化学物质不够稳定，耐稀酸性能差，加之上述六类方法都是对纤维本身进行处理后，再进行加工纺织，在这过程中又会因其有效成分的散失而影响其抗静电的性能。同时，还存在着制造工艺复杂、成本高、手感不够柔软、花色品种少，导电化合物对人体的影响和使用性能较差等不足之处。
本发明的目的是提供一种具有持久抗静电性能、且化学性能稳定、对人体无害、手感柔软和有优良的使用性能的抗静电织物及其新颖而简便的、能直接对织物进行抗静电处理的制备方法，从而提高抗静电织物的外在、内在和实物质量，并增加其花色和品种。
本发明的含聚丙烯腈纤维的抗静电织物，采用了在水与稀酸中均不溶解的硫化亚铜作为导电金属化合物，其化学性质十分稳定，且与织物中的聚丙烯腈纤维结合非常牢固。织物经抗静电处理液处理后，抗静电织物(干基)中含有0.001～3%(重量)的硫化亚铜。即抗静电织物(干基)中的硫化亚铜占其总重量的0.001～3%。
经抗静电处理后的抗静电织物，其比电阻为1×109～1×104欧姆·厘米。
适用于进行抗静电处理的材料是指聚丙烯腈含量占织物总重量0.01%或以上的针织物、机织物、编织物、毛纺织物、绒类织物和无纺织物等各类织物。
在占织物一部分或全部的腈纶纤维或变性腈纶纤维或丙烯腈镶嵌及接枝共聚物纤维或腈纶复合纤维等纤维中，聚丙烯腈的含量占上述之纤维重量的10%或10%以上。所述之纤维，如1)、腈纶纤维是指原料是二元或三元共聚物，第一单体为丙烯腈，在共聚物中含量不低于85%，第二单体和第三单体的总含量不高于15%，第二单体一般选用含有酯基的乙烯基系单体，如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯等。第三单体选用某些可离子化的含酸性基团的单体，如丙烯酸、甲叉丁二酸、丙烯磺酸、甲基丙烯磺酸、乙烯苯磺酸、对甲基丙烯酰胺苯磺酸等。
2)、变性腈纶纤维是指丙烯腈含量小于85%而高于35%的纤维。
3)、丙烯腈镶嵌及接枝共聚物纤维。
4)、腈纶复合纤维是指含有两种以上的复合成分，如由丙烯腈89.9%(重量)、丙烯酸甲酯9%(重量)、丙烯磺酸钠1.1%(重量)的共聚物(高缩组分);与丙烯腈93.5%(重量)、丙烯磺酸钠1.5%(重量)、丙烯酸甲酯5%(重量)的共聚物(低缩组分)组成的复合纤维等。
本发明的含聚丙烯腈纤维的抗静电织物的制备方法有如下几种(一)织物可先进行烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光、染色、印花、整理各工序后，再进行抗静电处理;(二)任意选择一个或数个如(一)所述的工序加工后，再进行抗静电处理;(三)先进行抗静电处理后，不经过或有选择地进行上述之工序。由A液和B液组成的抗静电处理液中各物质的用量为按每处理50公斤织物计，(如织物量减少或增加，其用量可相应地减少和增加)。
A液a、硫酸铜、氯化铜、硫酸亚铜和氯化亚铜，上述之单一或混合化合物的用量为0.01～10公斤;
b、稀土元素金属和稀土元素化合物的用量之和为0.002～2.5公斤;
c、具有渗透及匀染作用的非离子表面活性剂0.01～10公斤;
d、试剂纯硫酸0.005～5.0公斤;
e、水或软水或蒸馏水5～5000升。
B液a、硫代硫酸钠0.01～15公斤;
b、水或软水或蒸馏水5～500升。
A液中(b)之所述的稀土元素是指钪、钇和镧系全部元素;稀土元素化合物是指稀土氢氧化物、稀土过氧化物、稀土氧化物、稀土卤化物、稀土硝酸盐、稀土硫酸盐和稀土碳酸盐。
A液中(c)之所述的物质，可以是渗透剂JFC或平平加等具有渗透及匀染作用的非离子表面活性剂。
织物在进行抗静电处理时的压力为常压。
织物在进行抗静电处理时的温度为20～100℃。
在进行抗静电处理时，织物与抗静电处理液的接触形式可采用织物在常规染色中的各种方法，如喷流循环法、液流循环法、绳状法、浸渍法、卷染法、浸轧汽蒸法等对织物进行抗静电处理，以制得抗静电织物。
所用的机械也可选用现有的染整机械或经过改进的抗静电处理专用机械，如毛纺染整机械、针织染整机械、棉印染机械、丝绸印染机械等。
根据织物中的聚丙烯腈纤维含量的多少或抗静电处理液的浓度高低，同一织物可以进行一次或多次抗静电处理，以便获得所要求之比电阻的抗静电织物。
本发明的产品及其制备方法与现有技术相比的特点是1、具有持久而稳定的抗静电性能，抗静电织物的比电阻为1×109～1×104欧姆·厘米，比现有专利报导的抗静电纤维具有更好的抗静电性能。经多次皂洗后，仍能保持优良的导电性。
2、化学性能稳定、耐腐蚀性好，对各种气候有较好的适应性。
3、手感柔软、强度好、使用性能优良。
4、具有良好的染色性能，能根据不同的需要染制多种色泽;以及加工性能，如裁剪、缝纫、制作等。
本发明的抗静电织物，具有持久的抗静电性能，可广泛应用于石油化工、煤炭工业、电子工业、电气工程及复合材料工程，如用作防爆作业服、集成电路及半导体元件厂抗静电无尘设施及工作服;用作电子精密仪器、医疗、食品等行业的防静电材料、防尘作业服，以及纺织、印刷、通讯等领域，並能消除静电所造成的对合成纤维织物服用性能的种种不良影响。
实施例1含聚丙烯腈纤维抗静电机织物的制备(1)、织物原料(1号)涤纶(65)/棉(30)/聚丙烯腈(5)混纺机织物;
(2号)等间距织入聚丙烯腈纱线的纯棉机织物(聚丙烯腈纱线占织物总重量的4%)。
上述机织物先经各种加工后，再经洗涤使织物洁净、布面PH值达中性。抗静电处理采用平幅浸轧后汽蒸方法，进行一次性抗静电处理。也可以进行二次及多次抗静电处理，以降低比电阻。
(2)抗静电处理水质要求水质要求洁净，使用软水，用蒸馏水更好。
(3)抗静电处理机械本机由三部分组成，平幅浸轧机械，平幅汽蒸箱及洗涤机械。
(4)抗静电处理方法A液配制
在容量为500升的不锈钢化料桶中，化料桶内壁材料用玻璃或搪瓷更好，倒入经称量的试剂纯五水合硫酸铜10公斤，加入软水300升，搅拌使溶解后，再依次加入由0.25公斤试剂纯硫酸和25升蒸馏水配制而成的1%(浓度)硫酸溶液25升，加入由0.2公斤混合稀土氯化物和10升蒸馏水配制而成的2%(浓度)混合稀土氯化物溶液10升，加入渗透剂JFC1.5公斤，加软水至500升，搅拌均匀，组成A液。
B液配制在容量250升的化料桶内，倒入经称量的五水合硫代硫酸钠11公斤，加软水250升，搅拌使溶解即为B液。
1号、2号机织物抗静电处理操作步骤如下抗静电处理有平幅浸轧抗静电处理液、汽蒸及洗涤三个工序。
抗静电浸轧液的制备是采用溶液混合器，把A液和B液以2∶1的体积比均匀混合成抗静电处理浸轧液，边混合边使用抗静电处理液。
机织物抗静电处理车速每分钟40米，浸轧方式为多浸一轧，轧余率为～150%，浸轧温度为室温，汽蒸温度88℃，汽蒸时间2分钟。
洗涤工序机织物出蒸箱后，采用80℃以下的热水洗涤和肥皂洗涤。皂洗用料为纯碱用量每升4克，肥皂或洗涤剂用量每升5克。经多次连续洗涤后，再经平洗槽热水、冷水清洗，把在机织物中未结合的硫化亚铜和其他杂质洗除，经干燥后即可。测得1号含聚丙烯腈纤维的抗静电机织物的比电阻为3.6×106欧姆·厘米，2号比电阻为6.5×105欧姆·厘米。
实施例2含聚丙烯腈纤维抗静电针织物的制备。
(1)织物原料
(1号)羊毛(95)/聚丙烯腈(5)混纺针织物20公斤;
(2号)漂白棉(97)/聚丙烯腈(3)混纺针织物20公斤;
(3号)经向等间距织入占织物总重量2%的聚丙烯腈纱线的涤纶(50)/粘(50)混纺针织物10公斤。
上述含聚丙烯腈纤维的针织物共50公斤。在抗静电处理前，需在针织机械上进行洗涤，以除去针织物上的尘埃、油剂、浆料、污垢等，常用的洗涤剂为纯碱、肥皂及合成洗涤剂，洗涤用软水，洗涤后使针织物洁净，布面PH值达中性。
(2)抗静电处理水质要求水质要求洁净，使用软水，用蒸馏水更好。
(3)抗静电处理机械机械采用Q113～28型绳状浸染机，其材料为不锈钢，能在抗静电处理机械内壁搪瓷或搪玻璃更好。工作容积为2800升，运行速度是60米/分。
(4)抗静电处理方法抗静电处理液由A液和B液组成。1号化料桶容量为100升，用于制备A液。2号化料桶容量为50升，用于制备B液。化料桶的材料是不锈钢，以搪瓷、玻璃、瓷类更好。
A液配制在1号化料桶中，倒入经称量的试剂纯五水合硫酸铜2公斤，加入60℃软水90升，搅拌使溶解后，倒入Q113～28型绳状浸染机槽内，加入软水1200升，再依次加入由0.1公斤试剂纯硫酸和10升蒸馏水配制而成的1%(浓度)的硫酸溶液10升，加入由0.1公斤混合稀土氯化物和5升蒸馏水配制而成的2%(浓度)混合稀土氯化物溶液5升，加入渗透剂JFC3公斤，搅拌均匀，组成A液。
B液配制在2号化料桶内，倒入经称量的五水合硫代硫酸钠2.4公斤，加软水50升，搅拌使溶解即为B液。
含聚丙烯腈针织物抗静电处理操作步骤如下将在绳状浸染机槽内的A液，用蒸汽加热到40℃后，放入上述含聚丙烯腈纤维的针织物50公斤，间隔栉档绳状针织物10公斤，开启运行电钮，使针织物运行。同时加热A液，当温度达到70℃后，均匀加入B液50升，继续加热A液，並用搅拌或循环方法，使抗静电处理液温度、浓度分布均匀。当抗静电处理液温度升至86℃后，恒温处理数分钟。然后，降温、冷却、流动冷水洗后出缸。
出缸后的含聚丙烯腈纤维的抗静电针织物，在针织松式洗涤机上，经多格水洗，皂洗(70～80℃，纯碱每升2克，肥皂或洗涤剂每升5克)，热水、冷水洗后，把在针织物上未结合的硫化亚铜和其他杂质洗除，再经脱水干燥后，即为含聚丙烯腈纤维的抗静电针织物。经测定，抗静电羊毛(95)/聚丙烯腈(5)混纺针织物的比电阻为2.8×105欧姆·厘米;抗静电棉(97)/聚丙烯腈(3)混纺针织物的比电阻为6.5×104欧姆·厘米;抗静电涤纶(50)/粘(50)/聚丙烯腈纱线(2)针织物的比电阻为1.2×106欧姆·厘米。
权利要求
1.一种含聚丙烯腈纤维的抗静电织物，其特征在于经抗静电处理液处理后，织物(干基)中含有占其总重量0.001～3%(重量)的硫化亚铜。
2.按权利要求1所述的织物，其特征在于适用于抗静电处理的材料是指聚丙烯腈含量占织物总重量0.01%或以上的针织物、机织物、编织物、毛纺织物、绒类织物和无纺织物。
3.按权利要求1或2所述的织物中所含有的适用于抗静电处理的聚丙烯腈纤维，其特征在于占织物一部或全部的腈纶纤维或变性腈纶纤维或丙烯腈镶嵌及接枝共聚物纤维或腈纶复合纤维中聚丙烯腈含量在10%或以上。
4.含聚丙烯腈纤维的抗静电织物的制备方法，织物可先进行烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光、染色、印花、整理各工序后，再进行抗静电处理;或任意选择一个或数个工序加工后，再进行抗静电处理;或先进行抗静电处理后，不经过或有选择地进行上述工序，其特征在于在一定的温度和压力下，每处理50公斤织物所用的由A液和B液组成的抗静电处理液中各物质的用量为A液a、硫酸铜、氯化铜、硫酸亚铜和氯化亚铜，上述之单一或混合化合物的用量为0.01～10公斤;b、稀土元素金属和稀土元素化合物的用量之和为0.002～2.5公斤;c、具有渗透及匀染作用的非离子表面活性剂0.01～10公斤;d、试剂纯硫酸0.005～5.0公斤;e、水或软水或蒸馏水5～5000升。B液a、硫代硫酸钠0.01～15公斤;b、水或软水或蒸馏水5～500升。
5.按权利要求4所述的方法，其特征在于稀土元素是指钪、钇和镧系全部元素;稀土元素化合物是指稀土氢氧化物、稀土过氧化物、稀土氧化物、稀土卤化物、稀土硝酸盐、稀土硫酸盐和稀土碳酸盐。
6.按权利要求4所述的方法，其特征在于织物进行抗静电处理的压力为常压。
7.按权利要求4、6所述的方法，其特征在于织物进行抗静电处理的温度为20～100℃。
全文摘要
含聚丙烯腈纤维的抗静电织物及其制备方法，在一定的温度和压力下，经抗静电处理液处理后，织物中含有一定量的硫化亚铜，其比电阻在1×10
文档编号D06M11/42GK1034770SQ8810055
公开日1989年8月16日 申请日期1988年2月1日 优先权日1988年2月1日
发明者徐文治, 徐如玉, 徐文灿, 于慧君 申请人:徐文治