专利名称：一种抗静电纤维织物及其制备方法和用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种抗静电、防紫外线的织物。特别涉及一种用金属离子注入改性的抗静电和防紫外线的织物。
在纺织品加工或使用过程中，纤维材料相互间或同其他物体接触摩擦都会产生带电现象，若电荷不断积累而未能消除，就会造成各种静电现象。静电使纺织品加工困难，易吸尘沾污、缠附人体或衣服，静电产生的电火花，可引起爆炸和火灾。紫外线、可见光和红外线都有热效应，过多的紫外线辐射可引起人体皮肤损伤。
纤维织物抗静电的途径有将抗静电剂加入纤维内部或固着在纤维表面；利用混纺或交织方式在纺织品中混入导电纤维(不锈钢纤维和碳素纤维)。但导电纤维成本高。金属系导电纤维手感差、抱合困难、混纺困难。金属喷涂法和沉积法对合成纤维改性制得导电纤维牢度较差。
中国专利申请CN90201600公开了“防辐射布”的专利，该专利是由织物、胶粘剂、铝层、保护层组成的织物用于在烈日、炉前、户外工作人员防止红外线和紫外线的侵扰。但存在不耐搓折、透气性差的缺点。
上述已有技术存在织物的综合性能差、手感差、均匀性差、不耐搓折、牢度差、透气性差等缺点。
本发明克服了以往抗静电和防紫外线织物的加工性差、手感差、均匀性差、不耐搓折、牢度差、透气性差等缺点，而提供了具有加工工艺简单、织物手感舒适、牢度好、透气性等优良的抗静电和防紫外线织物及其制备和用途。
本发明的抗静电、防紫外线织物是用离子注入法把金属等离子化，注入织物凝聚成纳米级和亚微米级的金属层。金属纳米颗粒在织物本体中聚集成具有形态为树枝型分形结构的聚集体，金属颗粒聚集体在织物中的注入深度为0-30微米。织物表面金属化还能有效地衰减紫外线的吸收。上述离子注入的金属离子可以为镍、银、铬、铜、钛、铁等金属离子。上述织物可以为涤纶、丙纶、尼龙、芳纶等合成纤维织物，也可为棉等天然纤维织物，或者混纺织物和特种纤维制成的纺织品。
本发明的具有抗静电、防紫外线织物的制备方法按下列步骤进行1.将织物放在金属蒸汽真空弧放电离子源的放电靶室中。2.将所需注入的金属作成放电的阳极，放电室内通入气压1.0帕斯卡的氩气；多孔的阴极上加上负电位。工作电压为20-100千伏，30-50千伏的效果尤佳。3.起弧放电使氩气电离，将阳极上的金属原子蒸发到放电靶室引起电离，从而形成金属离子。4.注入1015～1018离子数/平方厘米剂量的金属离子对织物改性，得到一种抗静电和防紫外线的纤维织物。
上述金属离子可以为镍离子、银离子、铬离子、铜离子、钛离子、铁离子等离子。
上述织物可以为涤纶、丙纶、尼龙等合成纤维织物，也可为棉等天然纤维织物，混纺织物或特种纤维织物。
本发明主要用于制作防爆、防火场合下的工作服和无尘室中的无尘衣，或在烈日、炉前、户外工作人员的工作服，也用于民用服装、装饰织物和工业用织物。
本发明的一种抗静电、防紫外线织物，由于注入织物表面的金属有纳米颗粒聚集体的结构特征，该织物手感舒适、金属附着牢度好、透气性优良。织物的物理性能见表1表1 本发明的一种抗静电的织物的物理性能
实例1将涤纶织物放在金属蒸汽真空弧放电离子源的放电靶室中。将所需注入的金属镍作成放电的阳极，放电室内通入气压1.0Pa的氩气；多孔的阴极上加上负电位。工作电压为40千伏，起弧放电使氩气电离，将阳极上的镍原子蒸发到放电室引起电离，从而形成镍离子。在电场作用下，1×1018离子数/平方厘米剂量的镍离子加速注入到织物中。取出织物进行各项性能测试，结果如下静电电压半衰期为0.1秒，表面比电阻为6.7×105Ω/□，透气性426.5(1/m2·s)，在290～320nm、360nm处，紫外光透射率分别为9.8％、6.5％。实例2将涤纶织物放在金属蒸汽真空弧放电离子源的放电靶室中。将所需注入的金属镍作成放电的阳极，放电室内通入气压1.0Pa的氩气；多孔的阴极上加上负电位。工作电压为40千伏，起弧放电使氩气电离，将阳极上的镍原子蒸发到放电室引起电离，从而形成镍离子。在电场作用下，4×1017离子数/平方厘米剂量的镍离子加速注入到织物中。取出织物进行各项性能测试，结果如下静电电压半衰期为10.7秒，表面比电阻为5.3×107Ω/□，透气性430.3(l/m2·s)，在290～320nm、360nm处，紫外光透射率分别为11.3％、8.1％。实例3将尼龙绸放在金属蒸汽真空弧放电离子源的放电靶室中。将所需注入的金属镍作成放电的阳极，放电室内通入气压1.0Pa的氩气；多孔的阴极上加上负电位。工作电压为40千伏，起弧放电使氩气电离，将阳极上的镍原子蒸发到放电室引起电离，从而形成镍离子。在电场作用下，2×1017离子数/平方厘米剂量的镍离子加速注入到织物中。取出织物进行各项性能测试，结果如下静电电压半衰期为60秒，表面比电阻为9.4×107Ω/□，透气性412(l/m2·s)，在290～320nm、360nm处，紫外光透射率分别为11.7％、15.6％。实例4将尼龙绸放在金属蒸汽真空弧放电离子源的放电靶室中。将所需注入的金属镍作成放电的阳极，放电室内通入气压1.0Pa的氩气；多孔的阴极上加上负电位。工作电压为40千伏，起弧放电使氩气电离，将阳极上的金属原子蒸发到放电室引起电离，从而形成镍离子。在电场作用下，4×1017离子数/平方厘米剂量的镍离子加速注入到织物中。取出织物进行各项性能测试，结果如下静电电压半衰期为30秒，表面比电阻为3.6×106Ω/□，透气性405.3(l/m2·s)，在290～320nm、360nm处，紫外光透射率分别为12.5％、10.6％。实例5将涤纶织物放在金属蒸汽真空弧放电离子源的放电靶室中。将所需注入的金属银作成放电的阳极，放电室内通入气压1.0Pa的氩气；多孔的阴极上加上负电位。工作电压为40千伏，起弧放电使氩气电离，将阳极上的金属原子蒸发到放电室引起电离，从而形成银离子。在电场作用下，2×1017离子数/平方厘米剂量的银离子加速注入到织物中。取出织物进行各项性能测试，结果如下静电电压半衰期为1.8秒，表面比电阻为2.5×105Ω/□，透气性421.8(l/m2·s)，在290～320nm、360nm处，紫外光透射率分别为8.5％、6.6％。
权利要求
1.一种抗静电纤维织物，其特征在于所述的纤维织物表层有纳米级和亚微米级的金属层，纤维织物本体中有金属纳米颗粒聚集体，其深度为0-30微米。
2.根据权利要求1所述的一种抗静电纤维织物，其特征在于所述的金属纳米颗粒为金属镍或金属银。
3.根据权利要求1所述的一种抗静电纤维织物的制备方法，其特征在于按下列步骤进行(1)将织物放入金属蒸汽真空弧放电离子源的放电靶室中，(2)工作电压为40千伏时，将金属镍或银电离成镍离子或银离子，(3)将1015～1018离子数/平方厘米的镍离子或银离子注入到涤纶、尼龙织物中。
4.根据权利要求1所述的一种抗静电纤维织物的用途，其特征在于将抗静电纤维织物制作成防爆、防火工作服、防紫外线工作服或民用服装。
全文摘要
本发明的抗静电纤维织物是通过将织物放入金属蒸汽真空弧放电离子源的放电靶室中,将金属离子注入到涤纶、尼龙织物中,得到表层有纳米级和亚微米级的金属层的纤维织物。该纤维织物具有抗静电和防紫外线优良性能。用于制成防爆、防火工作服、防紫外线工作服或民用服装。
文档编号D06M10/06GK1278032SQ9910906
公开日2000年12月27日 申请日期1999年6月17日 优先权日1999年6月17日
发明者鲍春莉, 吴瑜光, 关家玉, 张通和, 刘学新, 徐端夫 申请人:中国科学院化学研究所