CN104631106A

CN104631106A - 抗静电整理剂及其制备方法、用途

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Publication number: CN104631106A
Application number: CN201510061689.3A
Authority: CN
Inventors: 邰卫国; 杭华
Original assignee: JIANGSU HUAYI FASHION CO Ltd
Current assignee: JIANGSU HUAYI FASHION CO Ltd
Priority date: 2015-02-05
Filing date: 2015-02-05
Publication date: 2015-05-20

Abstract

本发明涉及一种抗静电整理剂及其制备方法、用途，所述抗静电整理剂包括粘结剂，分散剂，纳米金属氧化物，乙醇，水。其制备方法为：首先，将分散剂和金属氧化物加入乙醇水溶液中，然后采用高速剪切机进行分散，得到纳米金属氧化物乳液，将上述整理剂通过浸轧烘的方法处理在腈纶织物上可使腈纶面料具有较好的抗静电性，体积比电阻较低，可用于高档腈纶面料以及具有防静电要求的工业领域。

Description

抗静电整理剂及其制备方法、用途

技术领域

本发明涉及纺织品功能整理剂领域，尤其涉及一种抗静电整理剂及其制备方法、用途。

背景技术

腈纶是合成纤维的重要品种之一，其质地蓬松、手感柔软、密度小、保暖性能好、回弹性高，有人造羊毛之称，是羊毛的最佳代用品；腈纶具有优异的耐光性、耐候性、耐虫蛀性、耐辐射性、抗微生物降解性和较好的染色性。

腈纶织物因其挺括，悬垂性好、不易皱、不缩水等特点而广受消费者喜爱，已占据较大市场，但该面料吸水性差，极易产生静电，这是因为织物相互摩擦时，电子发生移动，且难以逸散，产生静电，严重影响它的服用舒适性，比如面料易吸灰，易产生针刺感，产生电火花，电击现象，制约了腈纶面料向高质量、高档次、高性能方向的发展。抗静电腈纶用途广泛，可被用作医药、食品、电子、日用化工、计算机、精密机械领域，日常生活中可用作内衣、裙子与服装衬中。

日本专利JP11189768披露了一种由亲水性聚合物、聚醚多元醇和水组成的抗静电剂，对纤维进行抗静电处理后，可以改善纤维的抗静电性。日本专利JP02588445披露了一种由丝胶粉和固化剂配置成0.3％-6.0％的水溶液作为抗静电剂对纤维进行处理，提高了纤维的吸水性及抗静电性能，但是这种水溶液导电性能一般，并不能将体积比电阻降至很低。

美国专利US4468433披露了一种抗静电剂，由壬二酸酯同2,2-二甲基-1,3-丙二醇反应合成聚酯，然后以聚醚封端，然后加有四烷基磷、间苯二甲酸酯，通过减压缩聚合成聚酯，作为纤维的防静电剂。纤维中加入1-6％的该抗静电剂后，体积比电阻降低至10^8.5-10^9.5Ω·cm，但这种抗静电剂制备复杂，成本较高，不适合工业化生产。

美国专利US3963803将丙烯腈聚合物同聚醚聚酯的嵌段共聚物进行共混。而后纺丝得到抗静电聚丙烯腈纤维，聚酯聚醚的共聚物同丙烯腈接枝共聚后，抗静电性能大大提高。该发明的聚丙烯腈纤维的体积比电阻达到10⁹Ω·cm，但是共混纺丝法对抗静电剂的热稳定性要求较高，且需要在纺丝过程中多加一步工序，会影响聚合物的聚合稳定性。

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本发明提供了一种抗静电整理剂及其制备方法、用途。

第一方面，本发明涉及一种抗静电整理剂，所述抗静电整理剂由以下重量百分比的组分组成：

粘结剂 1％-6％，

分散剂 1％-3％，

复配纳米金属氧化物 1％-4％，

乙醇 5％-10％,

蒸馏水 77％-92％。

第二方面，本发明涉及一种前述抗静电整理剂的制备方法，由如下步骤组成：

步骤一，将复配纳米金属氧化物粉末放入无水乙醇中，然后向上述混合物中加入分散剂，并添加一定的蒸馏水，在高速剪切乳化机中搅拌；

步骤二，向上述乳液中加入粘结剂，使用超声波粉碎机超声10-30min，即得抗静电整理剂；

第三方面，本发明还涉及一种前述抗静电整理剂在腈纶针织物或者机织物进行抗静电整理中的用途。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

针对原有的抗静电面料耐久性差且对人体具有毒副作用的缺点，本发明提供了一种抗静电整理剂，采用纳米粉体分散法将具有抗静电效果的粉体制备成整理剂，使用该整理剂制备的抗静电面料，织物表面体积比电阻下降了10³-10⁴Ω·cm，且整理后抗静电腈纶面料强力和延伸性无明显变化，悬垂性和透气性有所降低，但基本保持了原有织物的风格和性能。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的一个一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个实施方式中显示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

(1)抗静电整理剂的组成按照重量百分比为：

丙烯酸树脂 1％,

十二烷基硫酸钠 1％,

二氧化锡 1％,

氧化锌 1％

乙醇 5％，

水 91％。

(2)抗静电整理剂制备步骤：

步骤一，将纳米二氧化锡和氧化锌放入乙醇中，然后向上述混合物中加入十二烷基硫酸钠，并添加一定的蒸馏水，在高速剪切乳化机中搅拌；

步骤二，向上述乳液中加入丙烯酸树脂，使用超声波粉碎机超声10min，即得抗静电整理剂。

实施例2

(1)抗静电整理剂的组成按照重量百分比为：

环氧树脂 3％,

十二烷基硫酸钠 2％,

二氧化锡 1.5％,

二氧化钛 1.5％，

乙醇 7％，

水 85％。

(2)抗静电整理剂制备步骤：

步骤一，将纳米二氧化锡和纳米二氧化钛粉末放入乙醇中，然后向上述混合物中加入十二烷基硫酸钠，并添加一定的蒸馏水，在高速剪切乳化机中搅拌；

步骤二，向上述乳液中加入环氧树脂，使用超声波粉碎机超声10min，即得抗静电整理剂。

实施例3

(1)抗静电整理剂的组成按照重量百分比为：

白乳胶 6％,

十六烷基三甲基溴化铵 3％,

掺锑二氧化锡 1.5％,

二氧化钛 1.5％，

乙醇 7％，

水 81％。

(2)抗静电整理剂制备步骤：

步骤一，将纳米掺锑二氧化锡和纳米二氧化钛粉末放入乙醇中，然后向上述混合物中加入十六烷基三甲基溴化铵，并添加一定的蒸馏水，在高速剪切乳化机中搅拌；

步骤二，向上述乳液中加入白乳胶，使用超声波粉碎机超声30min，即得抗静电整理剂。

实施例4

(1)抗静电整理剂的组成按照重量百分比为：

丙烯酸酯 2％,

十六烷基三甲基溴化铵 2％,

掺锑二氧化锡 1.5％,

掺铟二氧化锡 1.5％，

乙醇 7％，

水 86％。

(2)抗静电整理剂制备步骤：

步骤一，将纳米掺锑二氧化锡和纳米掺铟二氧化锡粉末放入乙醇中，然后向上述混合物中加入十六烷基三甲基溴化铵，并添加一定的蒸馏水，在高速剪切乳化机中搅拌；

步骤二，向上述乳液中加入丙烯酸酯，使用超声波粉碎机超声30min，即得抗静电整理剂。

对比例1

将未进行抗静电整理的处理干净的腈纶面料作为对比例进行各项测试。

实施结果

乳液稳定性：将制备的整理剂密封，在恒温条件下放置7天，测试乳液的分散稳定性。

织物体积比电阻：将经过调温调湿的抗静电面料剪成长为1cm，横截面积为1cm²的布样，测试其电阻值，单位为Ω·cm。

吸灰实验：在温度为20℃、相对湿度40％的条件下，将抗静电腈纶面料在羊毛织物上沿着一个方向迅速摩擦10次，靠近新鲜烟灰，测定吸灰的高度。

强力保留率：在整理过的织物上取直径6cm的样品5块，测量织物的顶破强力，求其平均值，保留率为平均值与未整理织物的比值百分比。

悬垂性：测试整理织物的悬垂系数，悬垂系数是指试样下垂部分的投影面积与原面积相比的百分比，是描述织物悬垂程度的指标。织物悬垂系数按照下列式子计算：

F = \frac{G_{2} - G_{3}}{G_{1} - G_{3}} \times 100 %

其中G₁表示与试样相同大小的纸重(mg)；

G₂表示与投影图相同大小的纸重(mg)；

G₃表示与夹持盘相同大小的纸重(mg)。

悬垂系数越小，表示织物越柔软，具体过程为取未整理和整理的织物各三块，其直径为20cm,对每块织物的四个方向进行测试，取平均值进行比较。

透气性：在未整理和整理过的织物上不同部位取20cm×20cm的织物5块，使用织物透气性仪测试腈纶织物的透气性。

表1抗静电乳液和抗静电整理效果

从表1中可以看出，使用本方法制备的抗静电乳液的外观为透明均匀乳液，这样不会影响腈纶的颜色以及使用。且从乳液稳定性来看，实施例1中二氧化锡和氧化锌复配纳米粒子的稳定性要低于实施例2-4中的金属氧化物，这是因为二氧化锡掺杂金属后，可以减少纳米微粒之间的作用力，使其不易团聚。

从表1中还可以看出，使用抗静电整理后，实施例1-4的腈纶体积比电阻远远低于未做抗静电整理的织物，其中使用掺锑二氧化锡和掺铟二氧化锡复配整理的织物，体积比电阻仅仅有1.3×10¹⁰Ω·cm，具有意想不到的抗静电效果。

从更直观的现象来看，抗静电整理后，腈纶的抗静电性有非常大的提升，实施例1-4的吸灰高度都较低，只有实施例1和实施例2存在一定的静电，这是因为使用纯的金属氧化物进行复配并不能达到一个理想的抗静电效果，使用了掺杂金属氧化物以及复配金属氧化物后，织物的抗静电效果才有了较大的提高。

织物的抗静电整理会对织物的服用性能产生影响，从实施例1-4的实验结果来看，经过抗静电整理后，腈纶的强力保留率有所下降，这是因为粘合剂以及纳米金属氧化剂涂层分布不均，会使腈纶的应力不平衡，对织物的强力产生影响，但其织物强力的降低在可接受的额范围内。

从表1中可以看出，抗静电整理后，织物的悬垂系数变大了，这说明，抗静电整理后腈纶织物变得硬挺了，这主要是因为粘合剂，纳米金属氧化物，分散剂等助剂的混合液经过烘干后，在纤维的表面形成一层薄膜，增加了纤维的刚性，引起悬垂性变差。

从织物的抗静电整理后透气性来看，实施例1-4的透气性都低于对比例1，这是因为抗静电整理的乳液填充了织物中的微小空隙，使空气难以通过，但是由于抗静电剂整理使用的纳米金属氧化物含量较少，仅仅为2％左右，所以，透气性能比起未整理的腈纶来看，并未产生剧烈的下降，对腈纶的服用性能并未造成较大的影响。这是纳米乳液抗静电整理没有想到的结果，具有较好的实用性。

最后应说明的是：虽然以上已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本发明的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。

Claims

1.一种抗静电整理剂，其特征在于，所述抗静电整理剂由以下重量百分比的组分组成：

粘结剂 1％-6％，

分散剂 1％-3％，

复配纳米金属氧化物 1％-4％，

乙醇 5％-10％,

蒸馏水 77％-92％。

2.根据权利要求1所述的抗静电整理剂，其特征在于，所述粘结剂为白乳胶，丙烯酸树脂，环氧树脂中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的抗静电整理剂，其特征在于，所述分散剂为十二烷基硫酸钠，十六烷基三甲基溴化铵，柠檬酸铵，六偏磷酸钠中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的抗静电整理剂，其特征在于，所述复配金属氧化物为氧化锡，掺锑氧化锡，掺铟氧化锡，氧化钛，氧化锌中的两种。

5.一种制备根据权利要求1所述的抗静电整理剂的方法，其特征在于，所述方法由如下步骤组成：

步骤一，将复配金属氧化物粉末放入乙醇中，然后向上述混合物中加入分散剂，并添加一定的蒸馏水，在高速剪切乳化机中搅拌；

步骤二，向上述乳液中加入粘结剂，使用超声波粉碎机超声10-30min，即得抗静电整理剂。

6.一种如权利要求1所述的抗静电整理剂在腈纶针织物或者机织物进行抗静电整理中的用途。