CN105463833B - 一种抗静电聚酯类织物的制备方法 - Google Patents

一种抗静电聚酯类织物的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种抗静电聚酯类织物的制备方法，属于纺织材料技术领域。该方法将聚酯类织物原样先后经NaOH溶液、α‑环糊精溶液、等离子体处理器、丙烯酰胺水溶液、过氧苯甲酰水溶液、氯化铜水溶液、硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮K55的乙二醇混合溶液、酸性红G和平平加O的混合水溶液、吡咯和十六烷基溴化铵的盐酸水溶液、过硫酸铵水溶液中连续处理，历经原位生长、吸附、聚合反应、洗涤、烘干等步骤制得抗静电聚酯类织物。本发明方法制得的抗静电聚酯类织物电导率为2×10‑2～1.1×10‑1S·cm‑1(标准四探针测试)；本方法方法制备工艺简单，产品持久抗静电性能良好，该方法适用于聚酯类衣用服饰领域以及其它相关领域。

Description

一种抗静电聚酯类织物的制备方法
技术领域：
本发明属于纺织材料技术领域，具体涉及一种抗静电聚酯类织物的制备方法。
背景技术：
合成纤维织物是电的不良导体,具有很高的比电阻。它们在生产加工和使用过程中,易受物理作用产生静电。聚酯类织物是合成纤维织物中应用最为广泛的一类纺织产品，其化学属性导致其吸水性差，因而较其它织物更易产生、积累静电，并由此引起诸多问题，如易附着灰尘，使人体产生黏附不适感、血液中钙含量降低等。较高的静电压还可对人体产生电击，甚至导致起火、爆炸等严重后果(刘涛，“聚酯类织物的抗静电技术”，化纤纺织与技术，2008，3，20-22)。因此消除聚酯类织物静电隐患至关重要。
银是良好的电导体，将聚酯类织物表面采用合适方法引入金属银是有效去除抗静电的新颖方法之一。施立佳等将聚酯类织物中嵌织镀银纤维，获得了良好的抗静电性(施立佳等，“嵌织镀银纤维聚酯类织物的抗静电性能研究”，浙江理工大学学报，2014,6，847-849；权全等采用类似方法也获得了抗静电聚酯类织物(权全等，“镀银纤维分布对纬平织物抗静电性能的影响”，上海纺织科技，2011,12,1-4)。然而，上述镀银纤维表面的金属银通常以微米级颗粒形式存在，因此织物使用过程中微米银颗粒恐易在机械外力的作用发生脱落现象，致使抗静电性减弱。
发明内容：
本发明针对现有抗静电聚酯类织物存在的技术问题，提供了一种抗静电聚酯类织物的制备方法。本发明所提供的一种抗静电聚酯类织物的制备方法具体步骤如下:
(1)将聚酯类织物原样依次分别浸渍于0.5wt％的NaOH溶液以及0.5wt％的α-环糊精溶液中，分别搅拌30min后，经大量蒸馏水洗涤，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物A，所述聚酯类织物原样与所述NaOH溶液的质量比为1:20，所述聚酯类织物原样与所述α-环糊精溶液的质量比为1:20。
(2)将所述改性聚酯类织物A置于等离子处理器中处理3min后取出迅速置于0.1mmol·L-1的丙烯酰胺水溶液中，逐步添加0.1mmol·L-1的过氧苯甲酰水溶液，60℃反应3h后取出，经大量蒸馏水洗涤后，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物B，所述等离子处理器的放电功率90W，真空度100Pa，所述改性聚酯类织物A与所述丙烯酰胺水溶液的质量比为1:50，所述改性聚酯类织物A与所述过氧苯甲酰水溶液的质量比为1:50。
(3)将所述改性聚酯类织物B置于0.1～0.2mol·L-1的氯化铜水溶液中，60℃下保温2h后取出，经大量蒸馏水洗涤后，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物C，所述改性聚酯类织物B与所述氯化铜水溶液的质量比为1:20。
(4)将所述改性聚酯类织物C置于硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮K55的乙二醇混合溶液中，搅拌、回流至155℃，继续回流1-2h，取出后经大量乙醇、水分别冲洗后，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物D，所述硝酸银与聚乙烯吡咯烷酮K55的质量比为1:1，所述硝酸银及聚乙烯吡咯烷酮K55在所述乙二醇混合溶液中的摩尔浓度为0.015～0.05mol·L-1，所述硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮K55的乙二醇混合溶液与所述改性聚酯类织物C的质量比为20:1。
(5)将所述改性聚酯类织物D浸渍于酸性红G和平平加O的混合水溶液中，60℃下保温1h，取出后经大量蒸馏水洗涤后，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物E，所述酸性红G及平平加O在所述酸性红G和平平加O的混合水溶液中的摩尔浓度分别为0.1mol·L-1和0.02mol·L-1，所述酸性红G、平平加O的混合水溶液与所述改性聚酯类织物D质量比为25:1。
(6)将所述改性聚酯类织物E置于吡咯和十六烷基溴化铵的盐酸水溶液中，添加0.001mol·L-1的过硫酸铵水溶液，室温搅拌24小时后取出，经大量蒸馏水洗涤后，于40℃下烘干，得到所述抗静电聚酯类织物；所述吡咯在所述盐酸水溶液的摩尔浓度为0.05～0.2mol·L-1，所述十六烷基溴化铵在所述盐酸水溶液的摩尔浓度为0.2mol·L-1，所述吡咯、十六烷基溴化铵的盐酸水溶液与改性聚酯类织物E的质量比为30:1；所述过硫酸铵与所述吡咯的质量比为1:1，所述抗静电聚酯类织物的电导率为2×10-2～1.1×10-1S·cm-1(标准四探针测试)，抗静电性良好。
本发明方法首先在聚酯类织物表面吸附铜离子，并借助其催化作用生长银纳米线，然后借助原位化学反应手段，利用导电聚吡咯类大分子纳米线将银纳米线捆绑在织物表面，通过银和聚吡咯类导电纳米线的双重作用，实现了织物的抗静电性，这类化学生长的方法促使织物抗静电持久性强。本发明方法制备的产品适用于衣物服饰领域以及台布、餐巾等纺织品行业。
具体实施方式：
实施例1：本发明一种抗静电聚酯类织物的制备方法步骤如下:
(1)将聚酯类织物原样依次分别浸渍于质量分数为0.5％的NaOH溶液和α-环糊精溶液中，分别搅拌30min后，经大量蒸馏水洗涤，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物A；所述聚酯类织物原样与NaOH溶液和α-环糊精溶液的质量比皆为1:20。
(2)将改性聚酯类织物A置于等离子处理器中处理3min(放电功率90W，真空度100Pa)后取出，迅速置于丙烯酰胺水溶液(0.1mmol·L-1)，逐步添加过氧苯甲酰水溶液(0.1mmol·L-1)，60℃反应3h后取出，经大量蒸馏水洗涤后，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物B；所述改性聚酯类织物A与丙烯酰胺水溶液、过氧苯甲酰水溶液的质量比皆为1:50。
(3)将改性聚酯类织物B置于氯化铜水溶液(0.1mol·L-1)中，60℃下保温2h后取出，经大量蒸馏水洗涤后，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物C；所述改性聚酯类织物B与氯化铜水溶液的质量比为1:20。
(4)将改性聚酯类织物C置于硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮K55的乙二醇混合溶液，搅拌、回流至155℃，继续回流1-2h，取出后经大量乙醇、水分别冲洗后，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物D；所述硝酸银与聚乙烯吡咯烷酮K55的质量比为1:1，摩尔浓度为0.015mol·L-1，所述硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮K55的乙二醇混合溶液与改性聚酯类织物C的质量比为20:1。
(5)将改性聚酯类织物D浸渍于酸性红G和平平加O的混合水溶液中，60℃下保温1h,取出后经大量蒸馏水洗涤后，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物E；所述酸性红G、平平加O的摩尔浓度分别为0.1mol·L-1和0.02mol·L-1，所述酸性红G、平平加O的混合水溶液与改性聚酯类织物D的质量比为25:1。
(6)将改性聚酯类织物E置于吡咯和十六烷基溴化铵的盐酸水溶液，添加过硫酸铵水溶液(0.001mol·L-1)，室温搅拌24小时后取出，经大量蒸馏水洗涤后，于40℃下烘干，得到抗静电聚酯类织物。所述吡咯单体在盐酸水溶液的摩尔浓度为0.05mol·L-1；所述十六烷基溴化铵在盐酸水溶液的摩尔浓度为0.2mol·L-1；所述吡咯和十六烷基溴化铵的盐酸水溶液与改性聚酯类织物E的质量比为30:1；所述过硫酸铵与吡咯的质量比为1:1；所述抗静电聚酯类织物的电导率为2×10-2～5×10-2S·cm-1(标准四探针测试)，抗静电性良好。
实施例2：本发明一种抗静电聚酯类织物的制备方法步骤如下:
(1)将聚酯类织物原样依次分别浸渍于质量分数为0.5％的NaOH溶液和α-环糊精溶液中，分别搅拌30min后，经大量蒸馏水洗涤，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物A；所述聚酯类织物原样与NaOH溶液和α-环糊精溶液的质量比皆为1:20。
(2)将改性聚酯类织物A置于等离子处理器中处理3min(放电功率90W，真空度100Pa)后取出，迅速置于丙烯酰胺水溶液(0.1mmol·L-1)，逐步添加过氧苯甲酰水溶液(0.1mmol·L-1)，60℃反应3h后取出，经大量蒸馏水洗涤后，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物B；所述改性聚酯类织物A与丙烯酰胺水溶液、过氧苯甲酰水溶液的质量比皆为1:50。
(3)将改性聚酯类织物B置于氯化铜水溶液(0.2mol·L-1)中，60℃下保温2h后取出，经大量蒸馏水洗涤后，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物C；所述改性聚酯类织物B与氯化铜水溶液的质量比为1:20。
(4)将改性聚酯类织物C置于硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮K55的乙二醇混合溶液，搅拌、回流至155℃，继续回流1-2h，取出后经大量乙醇、水分别冲洗后，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物D；所述硝酸银与聚乙烯吡咯烷酮K55的质量比为1:1，摩尔浓度为0.05mol·L-1，所述硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮K55的乙二醇混合溶液与改性聚酯类织物C质量比为20:1。
(5)将改性聚酯类织物D浸渍于酸性红G和平平加O的混合水溶液中，60℃下保温1h,取出后经大量蒸馏水洗涤后，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物E；所述酸性红G、平平加O的摩尔浓度分别为0.1mol·L-1和0.02mol·L-1，所述酸性红G、平平加O的混合水溶液和改性聚酯类织物D的质量比为25:1。
(6)将改性聚酯类织物E置于吡咯和十六烷基溴化铵的盐酸水溶液，添加过硫酸铵水溶液(0.001mol·L-1)，室温搅拌24小时后取出，经大量蒸馏水洗涤后，于40℃下烘干，得到抗静电聚酯类织物。所述吡咯在盐酸水溶液的摩尔浓度为0.2mol·L-1；所述十六烷基溴化铵在盐酸水溶液的摩尔浓度为0.2mol·L-1；所述吡咯和十六烷基溴化铵的盐酸水溶液与改性聚酯类织物E的质量比为30:1；所述过硫酸铵与吡咯的质量比为1:1；所述抗静电聚酯类织物的电导率为7×10-2～1.1×10-1S·cm-1(标准四探针测试)，抗静电性良好。
实施例3：本发明一种抗静电聚酯类织物的制备方法步骤如下:
(1)将聚酯类织物原样依次分别浸渍于质量分数为0.5％的NaOH溶液和α-环糊精溶液中，分别搅拌30min后，经大量蒸馏水洗涤，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物A；所述聚酯类织物原样与NaOH溶液和α-环糊精溶液的质量比皆为1:20。
(2)将改性聚酯类织物A置于等离子处理器中处理3min(放电功率90W，真空度100Pa)后取出，迅速置于丙烯酰胺水溶液(0.1mmol·L-1)，逐步添加过氧苯甲酰水溶液(0.1mmol·L-1)，60℃反应3h后取出，经大量蒸馏水洗涤后，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物B；所述改性聚酯类织物A与丙烯酰胺水溶液、过氧苯甲酰水溶液的质量比皆为1:50。
(3)将改性聚酯类织物B置于氯化铜水溶液(0.15mol·L-1)中，60℃下保温2h后取出，经大量蒸馏水洗涤后，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物C；所述改性聚酯类织物B与氯化铜水溶液的质量比为1:20。
(4)将改性聚酯类织物C置于硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮K55的乙二醇混合溶液，搅拌、回流至155℃，继续回流1-2h，取出后经大量乙醇、水分别冲洗后，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物D；所述硝酸银与聚乙烯吡咯烷酮K55的质量比为1:1，摩尔浓度为0.02mol·L-1，所述硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮K55的乙二醇混合溶液与改性聚酯类织物C的质量比为20:1。
(5)将改性聚酯类织物D浸渍于酸性红G和平平加O的混合水溶液中，60℃下保温1h,取出后经大量蒸馏水洗涤后，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物E；所述酸性红G、平平加O的摩尔浓度分别为0.1mol·L-1和0.02mol·L-1，所述酸性红G、平平加O的混合水溶液与改性聚酯类织物D的质量比为25:1。
(6)将改性聚酯类织物E置于吡咯和十六烷基溴化铵的盐酸水溶液，添加过硫酸铵水溶液(0.001mol·L-1)，室温搅拌24小时后取出，经大量蒸馏水洗涤后，于40℃下烘干，得到抗静电聚酯类织物。所述吡咯在盐酸水溶液的摩尔浓度为0.1mol·L-1；所述十六烷基溴化铵在盐酸水溶液的摩尔浓度为0.2mol·L-1；所述吡咯和十六烷基溴化铵的盐酸水溶液与改性聚酯类织物E的质量比为30:1；所述过硫酸铵与吡咯的质量比为1:1；所述抗静电聚酯类织物的电导率为4×10-2～8×10-2S·cm-1(标准四探针测试)，抗静电性良好。
实施例4：本发明一种抗静电聚酯类织物的制备方法步骤如下:
(1)将聚酯类织物原样依次分别浸渍于质量分数为0.5％的NaOH溶液和α-环糊精溶液中，分别搅拌30min后，经大量蒸馏水洗涤，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物A；所述聚酯类织物原样与NaOH溶液和α-环糊精溶液的质量比皆为1:20。
(2)将改性聚酯类织物A置于等离子处理器中处理3min(放电功率90W，真空度100Pa)后取出，迅速置于丙烯酰胺水溶液(0.1mmol·L-1)，逐步添加过氧苯甲酰水溶液(0.1mmol·L-1)，60℃反应3h后取出，经大量蒸馏水洗涤后，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物B；所述改性聚酯类织物A与丙烯酰胺水溶液、过氧苯甲酰水溶液的质量比皆为1:50。
(3)将改性聚酯类织物B置于氯化铜水溶液(0.1mol·L-1)中，60℃下保温2h后取出，经大量蒸馏水洗涤后，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物C；所述改性聚酯类织物B与氯化铜水溶液的质量比为1:20。
(4)将改性聚酯类织物C置于硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮K55的乙二醇混合溶液，搅拌、回流至155℃，继续回流1-2h，取出后经大量乙醇、水分别冲洗后，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物D；所述硝酸银与聚乙烯吡咯烷酮K55的质量比为1:1，摩尔浓度为0.03mol·L-1，所述硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮K55的乙二醇混合溶液与改性聚酯类织物C质量比为20:1。
(5)将改性聚酯类织物D浸渍于酸性红G和平平加O的混合水溶液中，60℃下保温1h,取出后经大量蒸馏水洗涤后，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物E；所述酸性红G、平平加O的摩尔浓度分别为0.1mol·L-1和0.02mol·L-1，所述酸性红G和平平加O的混合水溶液与改性聚酯类织物D的质量比为25:1。
(6)将改性聚酯类织物E置于吡咯和十六烷基溴化铵的盐酸水溶液，添加过硫酸铵水溶液(0.001mol·L-1)，室温搅拌24小时后取出，经大量蒸馏水洗涤后，于40℃下烘干，得到抗静电聚酯类织物。所述吡咯在盐酸水溶液的摩尔浓度为0.2mol·L-1；所述十六烷基溴化铵在盐酸水溶液的摩尔浓度为0.2mol·L-1；所述吡咯和十六烷基溴化铵的盐酸水溶液与改性聚酯类织物E的质量比为30:1；所述过硫酸铵与吡咯的质量比为1:1；所述抗静电聚酯类织物的电导率为6×10-2～9×10-1S·cm-1(标准四探针测试)，抗静电性良好。
实施例5：本发明一种抗静电聚酯类织物的制备方法步骤如下:
(1)将聚酯类织物原样依次分别浸渍于质量分数为0.5％的NaOH溶液和α-环糊精溶液中，分别搅拌30min后，经大量蒸馏水洗涤，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物A；所述聚酯类织物原样与NaOH溶液和α-环糊精溶液的质量比皆为1:20。
(2)将改性聚酯类织物A置于等离子处理器中处理3min(放电功率90W，真空度100Pa)后取出，迅速置于丙烯酰胺水溶液(0.1mmol·L-1)，逐步添加过氧苯甲酰水溶液(0.1mmol·L-1)，60℃反应3h后取出，经大量蒸馏水洗涤后，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物B；所述改性聚酯类织物A与丙烯酰胺水溶液、过氧苯甲酰水溶液的质量比皆为1:50。
(3)将改性聚酯类织物B置于氯化铜水溶液(0.18mol·L-1)中，60℃下保温2h后取出，经大量蒸馏水洗涤后，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物C；所述改性聚酯类织物B与氯化铜水溶液的质量比为1:20。
(4)将改性聚酯类织物C置于硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮K55的乙二醇混合溶液，搅拌、回流至155℃，继续回流1-2h，取出后经大量乙醇、水分别冲洗后，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物D；所述硝酸银与聚乙烯吡咯烷酮K55的质量比为1:1，摩尔浓度为0.04mol·L-1，所述硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮K55的乙二醇混合溶液与改性聚酯类织物C的质量比为20:1。
(5)将改性聚酯类织物D浸渍于酸性红G和平平加O的混合水溶液中，60℃下保温1h,取出后经大量蒸馏水洗涤后，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物E；所述酸性红G、平平加O的摩尔浓度分别为0.1mol·L-1和0.02mol·L-1，所述酸性红G、平平加O的混合水溶液与改性聚酯类织物D的质量比为25:1。
(6)将改性聚酯类织物E置于吡咯和十六烷基溴化铵的盐酸水溶液，添加过硫酸铵水溶液(0.001mol·L-1)，室温搅拌24小时后取出，经大量蒸馏水洗涤后，于40℃下烘干，得到抗静电聚酯类织物。所述吡咯在盐酸水溶液的摩尔浓度为0.18mol·L-1；所述十六烷基溴化铵在盐酸水溶液的摩尔浓度为0.2mol·L-1；所述吡咯和十六烷基溴化铵的盐酸水溶液与改性聚酯类织物E的质量比为30:1；所述过硫酸铵与吡咯的质量比为1:1；所述抗静电聚酯类织物的电导率为7×10-2～1.0×10-1S·cm-1(标准四探针测试)，抗静电性良好。

Claims (1)

1.一种抗静电聚酯类织物的制备方法，其特征在于该制备方法具体步骤如下：
(1)将聚酯类织物原样依次分别浸渍于0.5wt％的NaOH溶液以及0.5wt％的α-环糊精溶液中，分别搅拌30min后，经大量蒸馏水洗涤，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物A，所述聚酯类织物原样与所述NaOH溶液的质量比为1:20，所述聚酯类织物原样与所述α-环糊精溶液的质量比为1:20；
(2)将所述改性聚酯类织物A置于等离子处理器中处理3min后取出迅速置于0.1mmol·L-1的丙烯酰胺水溶液中，逐步添加0.1mmol·L-1的过氧苯甲酰水溶液，60℃反应3h后取出，经大量蒸馏水洗涤后，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物B，所述等离子处理器的放电功率90W，真空度100Pa，所述改性聚酯类织物A与所述丙烯酰胺水溶液的质量比为1:50，所述改性聚酯类织物A与所述过氧苯甲酰水溶液的质量比为1:50；
(3)将所述改性聚酯类织物B置于0.1～0.2mol·L-1的氯化铜水溶液中，60℃下保温2h后取出，经大量蒸馏水洗涤后，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物C，所述改性聚酯类织物B与所述氯化铜水溶液的质量比为1:20；
(4)将所述改性聚酯类织物C置于硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮K55的乙二醇混合溶液中，搅拌、回流至155℃，继续回流1-2h，取出后经大量乙醇、水分别冲洗后，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物D，所述硝酸银与聚乙烯吡咯烷酮K55的质量比为1:1，所述硝酸银及聚乙烯吡咯烷酮K55在所述乙二醇混合溶液中的摩尔浓度为0.015～0.05mol·L-1，所述硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮K55的乙二醇混合溶液与所述改性聚酯类织物C的质量比为20:1；
(5)将所述改性聚酯类织物D浸渍于酸性红G和平平加O的混合水溶液中，60℃下保温1h，取出后经大量蒸馏水洗涤后，于40℃下烘干，得到改性聚酯类织物E，所述酸性红G及平平加O在所述酸性红G和平平加O的混合水溶液中的摩尔浓度分别为0.1mol·L-1和0.02mol·L-1，所述酸性红G和平平加O的混合水溶液与所述改性聚酯类织物D质量比为25:1；
(6)将所述改性聚酯类织物E置于吡咯和十六烷基溴化铵的盐酸水溶液中，添加0.001mol·L-1的过硫酸铵水溶液，室温搅拌24小时后取出，经大量蒸馏水洗涤后，于40℃下烘干，得到所述抗静电聚酯类织物；所述吡咯在所述盐酸水溶液的摩尔浓度为0.05～0.2mol·L-1，所述十六烷基溴化铵在所述盐酸水溶液的摩尔浓度为0.2mol·L-1，所述吡咯和十六烷基溴化铵的盐酸水溶液与所述改性聚酯类织物E的质量比为30:1，所述过硫酸铵与所述吡咯的质量比为1:1。
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