CN102828281A - 用于电容感应触摸屏的超细纤维绒面革及其制作方法 - Google Patents

用于电容感应触摸屏的超细纤维绒面革及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于电容感应触摸屏的超细纤维绒面革及其制作方法，用于电容感应触摸屏的超细纤维绒面革，包括如下重量百分比的组分：聚氨酯树脂46％～54％，炭黑0.16％～6％，尼龙6 45％～52％。本发明在纺丝中加入了导电功能母粒使得海岛纤维具有了导电功能，制成的超纤绒面革又浸渍了导电整理剂，增强了绒面手套革的导电性能，所制得的导电型超纤绒面手套革的电导率在10-4s/m～10-9s/m之间，并且内外层均能导电，特别适合于触摸屏电子产品，同时又保持了超纤绒面手套革的强度高、透气透湿、耐磨损、耐腐蚀等优良特点。

Description

用于电容感应触摸屏的超细纤维绒面革及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种超细纤维聚氨酯绒面革及其制备方法，尤其涉及一种用于触摸屏感应的超细纤维聚氨酯绒面革。
背景技术
随着科技潮流的更新，以及苹果公司在2007推出Iphone手机，电容式触摸屏产品开始登上历史舞台，随后触摸屏在新型消费电子领域的普及非常迅速，到2011年，全球触摸屏手机份额已经占到了智能手机总出货量的75％，但随之而来的便是用电容式触摸屏产品冬天的保暖问题。由于戴手套无法操作电容式触摸屏产品(不导电)，用触摸屏产品在室外非常冻手。特别是在高纬度的韩国，而另一端的人口大国-中国，也同样有许许多多的人为此烦恼无奈。
超细纤维绒面手套革具有档次高、透气透湿、耐磨损等特点，但现有超细纤维绒面革是由聚氨酯与尼龙或聚酯组成，是电的绝缘体，本发明中的导电功能母粒与导电整理剂使本产品具有良好的导电性能，可在触摸屏电子产品上使用，特别是在冬天，就不用脱下手套使用触摸屏电子产品，从而解决了现有电容式触摸屏的不足，使用方便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有产品的技术缺陷，提供一种用于电容感应触摸屏的超细纤维绒面革及其制作方法。
所述的用于电容感应触摸屏的超细纤维绒面革，包括如下重量百分比的组分：
聚氨酯树脂                   46％～54％，
炭黑                         0.16％～6％，
尼龙6                        45％～52％
各个组分的百分比之和为100％。
制备所述的用于电容感应触摸屏的超细纤维绒面革的方法，包括如下步骤：
(1)将尼龙6、低密度聚乙烯与导电功能母粒共混，依次经过熔融挤出、纺丝、上油、牵伸、卷曲、定型和切断等工序，获得导电的不定岛海岛短纤维；
重量份数为：
尼龙6………………………………………··100份
低密度聚乙烯………………………………·80～104份
导电功能母粒…………………………………··1～42份
所述低密度聚乙烯的密度为0.910～0.925g/cm3；
所述导电功能母粒由炭黑和尼龙6组成，以所述的导电功能母粒总重量计，炭黑的重量百分比含量为20～35％，优选25～35％；
所述熔融挤出、纺丝、上油、牵伸、卷曲、定型和切断等工序，为常规的方法，具体可参见文献：曲建波等.合成革工艺学[M].北京：化学工业出版社，2010.记载的方法；
所述导电功能母粒的制备方法为常规的，将所述导电物质和尼龙6在混合机中共混挤出即可。
(2)将步骤(1)的导电不定岛海岛纤维，经梳理、铺网和针刺，制备成为导电型无纺布；
所述的梳理、铺网和针刺的方法，为制备无纺布的常规技术，可参见文献：曲建波等.合成革工艺学[M].北京：化学工业出版社，2010.的记载；
所制得的导电型无纺布克重为300～700g/m2，厚度为0.8～2.0mm；
(3)将所得的导电型无纺布，浸渍于聚氨酯溶液，再经过凝固、水洗处理，制得含聚氨酯的导电基布；
所述的聚氨酯溶液，由如下重量份数的组分组成：
聚氨酯树脂………………………………………··100份
N，N-二甲基甲酰胺(DMF)……………………··186～300份
所述的浸渍、凝固、水洗等方法，为制备超细纤维合成革基布的常规技术，可参见文献：曲建波等.合成革工艺学[M].北京：化学工业出版社，2010.的记载；
(4)将含聚氨酯树脂的导电基布，在80～90℃下，用甲苯萃取出其中的低密度聚乙烯，进行开纤处理，制成用于电容感应触摸屏的超细纤维绒面革半成品，再采用常规的方法，片皮、磨皮、染色和水洗烘干等后整理，获得用于电容感应触摸屏的超细纤维绒面革粗品；
所述的片皮、磨皮、染色、水洗烘干等后整理，为常规的方法，可参见文献：曲建波等.合成革工艺学[M].北京：化学工业出版社，2010.的记载；
(5)将步骤(4)的产物，浸渍在导电整理剂中，一浸一轧，带液率70％～80％(重量)，然后在115℃～130℃烘干，获得所述的用于电容感应触摸屏的超细纤维绒面革；
导电整理剂由如下重量份数的组分组成：
抗静电剂………………………………………··100份
柔软剂…………………………………………··3～6份
去离子水………………………………………·0～100份
所述抗静电剂为季铵盐，如十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐；
所述柔软剂为有机硅乳液，可直接采用市售产品，如上海振光树脂厂牌号为KP-289的产品，重量固含量为18％～19％；
将采用上述方法制备的用于电容感应触摸屏的超纤绒面革，制备成为手套，可对触摸屏产生电流感应，从而解决了超纤绒面革制成手套无法使用电容式触摸感应产品的不足。
与现有技术相比，本发明用于触摸屏感应手套超纤绒面革所具有的有益效果是：由于在纺丝中加入了导电功能母粒使得海岛纤维具有了导电功能，制成的超纤绒面革又浸渍了导电整理剂，增强了绒面手套革的导电性能，所制得的导电型超纤绒面手套革的电导率在10-4s/m～10-9s/m之间，并且内外层均能导电，特别适合于触摸屏电子产品，同时又保持了超纤绒面手套革的强度高、透气透湿、耐磨损、耐腐蚀等优良特点。
具体实施方式
下面用实施例来进一步说明本发明，但本发明并不受其限制。下述实施例中，低密度聚乙烯的密度为0.910～0.925g/cm3，所用聚氨酯均购自浙江华峰合成树脂有限公司。
实施例1
将尼龙6、低密度聚乙烯与导电功能母粒以50份、40份和11份的重量比混合均匀，导电功能母粒中，炭黑的重量百分比为25％，其余为尼龙；
经过熔融挤出、纺丝、上油、牵伸、卷曲、定型和切断等工序，获得可导电的不定岛海岛短纤维；
经梳理、铺网、针刺制成300g/m2厚度0.8mm的导电型无纺布；
将导电型无纺布浸渍于聚氨酯溶液，聚氨酯树脂重量浓度为25％；使聚氨酯含浸在纤维间隙中，再经过凝固、水洗处理，制得含聚氨酯的导电基布；
聚氨酯溶液，由如下重量份数的组分组成：
聚氨酯树脂(JF-W-TL4085)…………………………100份
N，N-二甲基甲酰胺(DMF)…………………………··300份
用80℃的热甲苯抽出开纤，经片皮、磨皮、染色和水洗烘干等后整理制得的超细纤维绒面革，将其浸渍在导电整理剂中，一浸一轧，带液率75％，烘干温度115℃，获得所述的用于电容感应触摸屏的超纤绒面革；
所述的导电整理剂由如下重量份数的组分组成：
抗静电剂(十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐，SN，海安县和辰化工有限公司)……………………………………………………………………………100份
柔软剂(KP-289，上海振光树脂厂)……………………·3份
去离子水……………………………………………………………··50份
所得到的超纤绒面革中，采用GB/T1040.3-2006标准中的5型试样进行检测分析(下同)，重量百分比为：聚氨酯树脂47.28％，炭黑2.72％，尼龙6为50％；
本实验采用直流电路测量超细纤维绒面革的电导率，测试前首先把待测样品放在质量为100g，面积4cm x 3cm的两块铜电极之间，为了保证电极与待测样品之间实现良好的接触，电极必须有一定的质量。测试时使检流计与绒面革样品串联，直流电压表再与两者的串联电路进行并联，最后与直流电源构成闭合回路，电源产生的电流依次流过检流计与绒面革样品，连续调节电源的输出电压，同时记录直流电压表的读数U与检流计的读数I(测试方法，下同)电导率为3×10-7s/m。
实施例2
将尼龙6、低密度聚乙烯与导电功能母粒以50份、46份和0.5份的重量比混合，其中导电功能母粒中，炭黑的重量百分比为30％，其余为尼龙，经过挤出、拉伸、固化，形成导电海岛纤维；
经梳理、铺网、针刺制成450g/m2厚度1.0mm的导电型无纺布；
将导电型无纺布浸渍于聚氨酯溶液，聚氨酯重量浓度为30％，使聚氨酯含浸在纤维间隙中，再经过凝固、水洗处理，制得含聚氨酯的导电基布；
聚氨酯溶液，由如下重量份数的组分组成：
聚氨酯树脂(JF-W-TL4160)……………………………··100份
N，N-二甲基甲酰胺(DMF)…………………………………·233份
用85℃的热甲苯抽出开纤，经片皮、磨皮、染色和水洗烘干等后整理制得的超纤绒面革，将其浸渍在导电整理剂中，一浸一轧，带液率70％，122℃烘干，获得所述的用于电容感应触摸屏的超纤绒面革；其中：聚氨酯树脂为47.84％，炭黑0.16％，尼龙6为52％；
所述的导电整理剂由如下重量份数的组分组成：
抗静电剂(十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐，SN，海安县和辰化工有限公司)………………………………………………………………………………………··100份
柔软剂(KP-289，上海振光树脂厂)………………………………3份
去离子水…………………………………………………………………………·100份
经检测，本产品的电导率为1×10-9s/m。
实施例3
将尼龙6、低密度聚乙烯与导电功能母粒以50份、52份和21份的重量比混合均匀，其中，导电功能母粒中，炭黑的重量百分比为35％，其余为尼龙，经过挤出、拉伸、固化形成导电海岛纤维；
经梳理、铺网、针刺制成700g/m2厚度2.0mm的导电型无纺布；
将导电型无纺布浸渍于聚氨酯溶液，聚氨酯重量浓度为30％；，使聚氨酯含浸在纤维间隙中，再经过凝固、水洗处理，制得含聚氨酯的导电基布；
聚氨酯溶液，由如下重量份数的组分组成：
聚氨酯树脂(JF-W-TL4085)…………………………………··100份
N，N-二甲基甲酰胺(DMF)…………………………………··233份
用85℃的热甲苯抽出开纤，经磨面后整理制得的超纤绒面革，将其浸渍在导电整理剂中，一浸一轧，带液率80％，130℃烘干，获得所述的用于电容感应触摸屏的超纤绒面革；
所述的导电整理剂由如下重量份数的组分组成：
抗静电剂(十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐，SN，海安县和辰化工有限公司)……………………………………………………………………………·100份
柔软剂(KP-289，上海振光树脂厂)……………………··3份
去离子水…………………………………………………………………0份
所得到的超纤绒面革中，聚氨酯树脂46％，炭黑6％，尼龙6为48％；
经检测，本产品的电导率为1×10-4s/m。
实施例4
将尼龙6、低密度聚乙烯与导电功能母粒以50份、43份和16份的重量比混合，其中导电功能母粒中，炭黑的重量百分比为32％，其余为尼龙，经过挤出、拉伸、固化形成导电海岛纤维；
经梳理、铺网、针刺制成700g/m2厚度2.0mm的导电型无纺布；
将导电型无纺布浸渍于聚氨酯溶液，聚氨酯重量浓度为35％；，使聚氨酯含浸在纤维间隙中，再经过凝固、水洗处理，制得含聚氨酯的导电基布；
聚氨酯溶液，由如下重量份数的组分组成：
聚氨酯树脂(JF-W-TL4030)…………………………………………100份
N，N-二甲基甲酰胺(DMF)……………………………………………186份
用90℃的热甲苯抽出开纤，经片皮、磨皮、染色和水洗烘干等后整理制得的超纤绒面革，将其浸渍在导电整理剂中，一浸一轧，带液率80％，130℃烘干，获得所述的用于电容感应触摸屏的超纤绒面革；
所述的导电整理剂由如下重量份数的组分组成：
抗静电剂(十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐，SN，海安县和辰化工有限公司)……………………………………………………………………………………··100份
柔软剂(KP-289，上海振光树脂厂)…………………………··6份
去离子水………………………………………………………………………·80份
所得到的超纤绒面革中，聚氨酯树脂49.3％，炭黑4.7％，尼龙6为46％；
经检测，本产品的电导率为5×10-5s/m。
实施例5
将尼龙6、低密度聚乙烯与导电功能母粒以50份、49份和5份的重量比混合，其中导电功能母粒中，炭黑的重量百分比为32％，其余为尼龙，经过挤出、拉伸、固化形成导电海岛纤维；
经梳理、铺网、针刺制成600g/m2厚度1.8mm的导电型无纺布；
将导电型无纺布浸渍于聚氨酯溶液，聚氨酯重量浓度为30％；，使聚氨酯含浸在纤维间隙中，再经过凝固、水洗处理，制得含聚氨酯的导电基布；
聚氨酯溶液，由如下重量份数的组分组成：
聚氨酯树脂(JF-W-TL4050)…………………………………··100份
N，N-二甲基甲酰胺(DMF)……………………………………··233份
用87℃的热甲苯抽出开纤，经片皮、磨皮、染色和水洗烘干等后整理制得的超纤绒面革，将其浸渍在导电整理剂中，一浸一轧，带液率70％，120℃烘干，获得所述的用于电容感应触摸屏的超纤绒面革；
所述的导电整理剂由如下重量份数的组分组成：
抗静电剂(十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐，SN，海安县和辰化工有限公司)………………………………………………………………………………··100份
柔软剂(KP-289，上海振光树脂厂)………………………··5份
去离子水……………………………………………………………………60份
所得到的超纤绒面革中，聚氨酯树脂53.46％，炭黑1.54％，尼龙6为45％；
经检测，本产品的电导率为8×10-8s/m。
导电功能母粒的比例越高，导电整理剂的浓度越高，制成的用于触摸屏感应手套超纤绒面革的导电率越高，产品的性能越好，但由于导电功能母粒的比例越高会影响产品的物性，导电整理剂浓度越高，产品的成本也会相应提高。

Claims (7)

1.用于电容感应触摸屏的超细纤维绒面革，其特征在于，包括如下重量百分比的组分：
聚氨酯树脂                    46％～54％，
炭黑                          0.16％～6％，
尼龙6                         45％～52％
各个组分的百分比之和为100％。
2.制备所述的用于电容感应触摸屏的超细纤维绒面革的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将尼龙6、低密度聚乙烯与导电功能母粒共混，依次经过熔融挤出、纺丝、上油、牵伸、卷曲、定型和切断等工序，获得导电的不定岛海岛短纤维；
(2)将步骤(1)的导电不定岛海岛纤维，经梳理、铺网和针刺，制备成为导电型无纺布；
(3)将所得的导电型无纺布，浸渍于聚氨酯溶液，再经过凝固、水洗处理，制得含聚氨酯的导电基布；
(4)将含聚氨酯树脂的导电基布，用甲苯萃取出其中的低密度聚乙烯，再进行后整理，获得用于电容感应触摸屏的超细纤维绒面革粗品；
(5)将步骤(4)的产物，浸渍在导电整理剂中，一浸一轧，带液率70％～80％(重量)，然后在115℃～130℃烘干，获得所述的用于电容感应触摸屏的超细纤维绒面革。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，各个组分的重量份数为：
尼龙6………………………………………··100份
低密度聚乙烯………………………………·80～104份
导电功能母粒…………………………………··1～42份
所述导电功能母粒由炭黑和尼龙6组成，以所述的导电功能母粒总重量计，炭黑的重量百分比含量为25％～35％。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所制得的导电型无纺布克重为300～700g/m2，厚度为0.8～2.0mm。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的聚氨酯溶液，由如下重量份数的组分组成：
聚氨酯树脂………………………………………··100份
N，N-二甲基甲酰胺(DMF)……………………··186～300份。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(5)中，导电整理剂由如下重量份数的组分组成：
抗静电剂………………………………………··100份
柔软剂…………………………………………··3～6份
去离子水………………………………………·0～100份。
7.根据权利要求6所述，其特征在于，所述的抗静电剂为季铵盐，所述的柔软剂为有机硅乳液，重量固含量为18％～19％。
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