CN107099914A - 耐久性低摩擦电压、高过滤率、防静电面料的制备方法 - Google Patents

耐久性低摩擦电压、高过滤率、防静电面料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种耐久性低摩擦电压、高过滤率、防静电面料的制备方法，包括如下步骤：（1）基布织造：将经纱和纬纱以平纹组织在织机上织造成基布；所述经纬纱线均为导电纤维与细旦长纤维或超细旦长纤维倂捻而成；所述导电纤维由3~4根单纤维组成，单纤维由导电部分和非导电部分复合而成。导电部分包括20%~30%碳黑组分与70%~80%的纤维组分，非导电部分为纤维组分；所述导电部分与非导电部分的重量比为30:70~40:60；（2）前处理及染色整理：（3）定型后进行热轧致密工艺。制得面料具有耐洗涤的低摩擦电压和防静电性能，可用于制作超大集成电路净化车间的防护服面料。

Description

耐久性低摩擦电压、高过滤率、防静电面料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种防静电面料的制备方法，尤其是一种耐久性低摩擦电压、高过滤率、防静电面料的制备方法。
背景技术
随着高科技产业的迅猛发展，在微电子、生物制药、精密加工等先进行业对洁净服面料的功能要求越来越高，尤其在半导体集成电路生产过程中，由于人体操作产生摩擦而引起静电放电，往往使脆弱的集成电路击穿而损坏。它不但要求面料有优良永久的防静电性能，而且要求摩擦电压要小而持久、同时要求面料对人体散发的大量尘粒起到良好的屏蔽和过滤作用。目前市场上的同类产品通常采用抗静电剂后整理或抗静电母粒纺丝得到抗静电纤维,抗静电性能受到空气湿度的影响，性能耐久性、稳定性差。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种耐久性低摩擦电压、高过滤率、防静电面料的制备方法，制得面料具有耐洗涤的低摩擦电压和防静电性能，可用于制作超大集成电路净化车间的防护服面料。
按照本发明提供的技术方案，所述耐久性低摩擦电压、高过滤率、防静电面料的制备方法，其特征是，包括如下步骤：
（1）基布织造：将经纱和纬纱以平纹组织在织机上织造成基布；所述经纬纱线均为导电纤维与细旦长纤维或超细旦长纤维倂捻而成；所述导电纤维由2~4根单纤维组成，单纤维由导电部分和非导电部分复合而成，导电部分包括20%~30%碳黑组分与70%~80%的纤维组分，非导电部分为纤维组分；所述导电部分与非导电部分的重量比为30:70~40:60；
（2）前处理及染色整理：将基布放入溢流机在60～65℃水浴中清洗10min～20min，然后加入NaOH至浓度为0.3～0.5g/L，升温至90～110℃处理30～60min；加入染化料在90～110℃处理30～60min，然后在60～65℃水浴中清洗10~15 min，然后在90～100℃烘干，在170～180℃，车速35～45m/min的条件下定型；
（3）定型后进行热轧致密工艺，在轧辊表面温度80~120℃，车速50~60r/min条件下经热轧机热轧处理。
在一个具体实施方式中，在所述单纤维的截面中，导电部分为3个以单纤维的中心作为圆心的扇形，扇形导电部分的圆弧面始终外露于单纤维的表面，确保产品的防静电性能。
在一个具体实施方式中，所述单纤维的制备方法如下：将20%~30%碳黑与70%~80%的纤维混合，经温度220~295℃熔融螺杆挤出，经20~40℃的去离子水冷却后，切粒，成为直径Ф2~3mm的导电母粒；导电母粒经100℃干燥后进入A螺杆，纤维切片进入B螺杆，导电母粒与纤维切片的重量比为30:70~40:60，经220~295℃的温度加热熔融后，A和B螺杆的两股熔体进入喷丝组件复合挤出。
在一个具体实施方式中，所述纤维组分为聚酯、涤纶或锦纶。
在一个具体实施方式中，所述导电纤维为20D~30D，单纤维线密度为6~10D/F。
在一个具体实施方式中，所述织机为重磅喷水织机、喷气织机或剑杆织机。
在一个具体实施方式中，所述上机经纬密度为58~60×33~35根/cm。
在一个具体实施方式中，所述经纬纱线的捻度为6~8T/cm。
在一个具体实施方式中，所述经纱的整经工艺为分条整经。
本发明经纬纱线均为细旦或超细旦长丝与导电纤维倂捻后织造得到，突破经纬向抗静电纤维等间距嵌条嵌格织的传统，使产品具有耐久的低摩擦电压、防静电功能；经前处理和染色整理后再经高温热轧致密整理，确保产品具有耐久性低摩擦电压、高过滤率、防静电等多种复合功能。
附图说明
图1为本发明所述单纤维的截面示意图。
附图标记说明：1-导电部分、2-非导电部分。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，所述单纤维由导电部分1和非导电部分2复合而成，在单纤维的截面中，导电部分1为3个以单纤维的中心作为圆心的扇形，扇形导电部分的圆弧面外露于单纤维的表面，导电组分比表面积大而且渗透到单纤维中心，确保单纤维具有良好的导电性。
实施例1：一种耐久性低摩擦电压、高过滤率、防静电面料的制备方法，包括如下步骤：
（1）基布织造：将经纱和纬纱选用组织结构最为紧密的平纹组织，上机经纬密度选择尽可能紧密并具有可织造性58×33根/cm在织机上织造成基布；所述经纬纱线均为20D/2F导电纤维与75D/72F FDY涤纶长丝倂捻而成；导电纤维与涤纶长丝倂捻加工制得抗静电纤维，使产品具有耐久性摩擦电压和防静电功能，抗静电性能不受空气湿度的影响,摩擦电压、防静电性能更加稳定；纱线捻度为6T/cm，捻度太小织造容易起毛、纱线捻度太大将影响摩擦电压和过滤率；整经工艺采用分条整经；所述导电纤维由2根单纤维组成，单纤维由导电部分和非导电部分复合而成，导电部分包括20%碳黑组分与80%的聚酯组分，非导电部分为聚酯组分；所述单纤维的制备方法如下：将20%碳黑与80%的聚酯混合，经温度295℃熔融螺杆挤出，经20℃的去离子水冷却后，切粒，成为直径Ф2mm的导电母粒；导电母粒经100℃干燥后进入A螺杆，聚酯切片进入B螺杆，导电母粒与聚酯切片的重量比为30:70，经295℃的温度加热熔融后，A和B螺杆的两股熔体进入喷丝组件复合挤出；
（2）前处理及染色整理：将基布放入溢流机在60℃水浴中清洗20min，然后加入NaOH至浓度为0.3g/L，升温至110℃处理30min；加入染化料在110℃处理30min，然后在60℃水浴中清洗15 min，然后在100℃烘干，在170℃，车速35m/min的条件下定型；产品前处理以及染色选择溢流机高温高压松式加工方式，让坯布在染缸里高温高压环境下得到充分收缩。
（3）定型后进行热轧致密工艺，在轧辊表面温度80℃，车速50r/min条件下经热轧机热轧处理。使面料进一步热收缩致密、纤维截面扁平化增加了比表面积，提升面料平整度和紧密度，从而达到降低摩擦电压、提高过滤率的目的。
实施例2：一种耐久性低摩擦电压、高过滤率、防静电面料的制备方法，包括如下步骤：
（1）基布织造：将经纱和纬纱选用组织结构最为紧密的平纹组织，上机经纬密度选择尽可能紧密并具有可织造性60×35根/cm在织机上织造成基布；所述经纬纱线均为20D/3F导电纤维与75D/144F FDY涤纶长丝倂捻而成；导电纤维与涤纶长丝倂捻加工制得抗静电纤维，使产品具有耐久性摩擦电压和防静电功能，抗静电性能不受空气湿度的影响,摩擦电压、防静电性能更加稳定；纱线捻度为8T/cm，捻度太小织造容易起毛、纱线捻度太大将影响摩擦电压和过滤率；整经工艺采用分条整经；所述导电纤维由3根单纤维组成，单纤维由导电部分和非导电部分复合而成，导电部分包括30%碳黑组分与70%的涤纶组分，非导电部分为涤纶组分；所述单纤维的制备方法如下：将30%碳黑与70%的涤纶混合，经温度255℃熔融螺杆挤出，经40℃的去离子水冷却后，切粒，成为直径Ф3mm的导电母粒；导电母粒经100℃干燥后进入A螺杆，涤纶切片进入B螺杆，导电母粒与涤纶切片的重量比为40:60，经255℃的温度加热熔融后，A和B螺杆的两股熔体进入喷丝组件复合挤出；
（2）前处理及染色整理：将基布放入溢流机在65℃水浴中清洗10min，然后加入NaOH至浓度为0.5g/L，升温至90℃处理60min；加入染化料在90℃处理60min，然后在65℃水浴中清洗10min，然后在90℃烘干，在180℃，车速45m/min的条件下定型；产品前处理以及染色选择溢流机高温高压松式加工方式，让坯布在染缸里高温高压环境下得到充分收缩。
（3）定型后进行热轧致密工艺，在轧辊表面温度120℃，车速60r/min条件下经热轧机热轧处理。使面料进一步热收缩致密、纤维截面扁平化增加了比表面积，提升面料平整度和紧密度，从而达到降低摩擦电压、提高过滤率的目的。
实施例3：一种耐久性低摩擦电压、高过滤率、防静电面料的制备方法，包括如下步骤：
（1）基布织造：将经纱和纬纱选用组织结构最为紧密的平纹组织，上机经纬密度选择尽可能紧密并具有可织造性59×34根/cm在织机上织造成基布；所述经纬纱线均为30D/4F导电纤维与100D/144F FDY涤纶长丝倂捻而成；导电纤维与涤纶长丝倂捻加工制得抗静电纤维，使产品具有耐久性摩擦电压和防静电功能，抗静电性能不受空气湿度的影响,摩擦电压、防静电性能更加稳定；纱线捻度为7T/cm，捻度太小织造容易起毛、纱线捻度太大将影响摩擦电压和过滤率；整经工艺采用分条整经；所述导电纤维由4根单纤维组成，单纤维由导电部分和非导电部分复合而成，导电部分包括25%碳黑组分与75%的锦纶组分，非导电部分为锦纶组分；所述单纤维的制备方法如下：将25%碳黑与75%的锦纶混合，经温度220℃熔融螺杆挤出，经30℃的去离子水冷却后，切粒，成为直径Ф2mm的导电母粒；导电母粒经100℃干燥后进入A螺杆，锦纶切片进入B螺杆，导电母粒与锦纶切片的重量比为35:65，经220℃的温度加热熔融后，A和B螺杆的两股熔体进入喷丝组件复合挤出；
（2）前处理及染色整理：将基布放入溢流机在60℃水浴中清洗20min，然后加入NaOH至浓度为0.4g/L，升温至100℃处理45min；加入染化料在100℃处理45min，然后在60℃水浴中清洗15 min，然后在100℃烘干，在175℃，车速40m/min的条件下定型；产品前处理以及染色选择溢流机高温高压松式加工方式，让坯布在染缸里高温高压环境下得到充分收缩。
（3）定型后进行热轧致密工艺，在轧辊表面温度100℃，车速55r/min条件下经热轧机热轧处理。使面料进一步热收缩致密、纤维截面扁平化增加了比表面积，提升面料平整度和紧密度，从而达到降低摩擦电压、提高过滤率的目的。
实施例1-3所得耐久性低摩擦电压、高过滤率、防静电面料的性能如下：
面料摩擦电压：（洗前）≦50V；（洗100次后）≦100V；
面料过滤率：≧90%（0.5μm粒子）；
点对点电阻：（洗前、洗100次后）均符合1×105～1×107Ω国家标准GB12014-2009“A”级。

Claims (9)

1.一种耐久性低摩擦电压、高过滤率、防静电面料的制备方法，其特征是，包括如下步骤：
（1）基布织造：将经纱和纬纱以平纹组织在织机上织造成基布；所述经纬纱线均为导电纤维与细旦长纤维或超细旦长纤维倂捻而成；所述导电纤维由2~4根单纤维组成，单纤维由导电部分和非导电部分复合而成，导电部分包括20%~30%碳黑组分与70%~80%的纤维组分，非导电部分为纤维组分；所述导电部分与非导电部分的重量比为30:70~40:60；
（2）前处理及染色整理：将基布放入溢流机在60～65℃水浴中清洗10min～20min，然后加入NaOH至浓度为0.3～0.5g/L，升温至90～110℃处理30～60min；加入染化料在90～110℃处理30～60min，然后在60～65℃水浴中清洗10~15 min，然后在90～100℃烘干，在170～180℃，车速35～45m/min的条件下定型；
（3）定型后进行热轧致密工艺，在轧辊表面温度80~120℃，车速50~60r/min条件下经热轧机热轧处理。
2.如权利要求1所述的耐久性低摩擦电压、高过滤率、防静电面料的制备方法，其特征是：在所述导电纤维的单纤维截面中，导电部分为3个以单纤维的中心作为圆心的扇形，扇形导电部分的圆弧面外露于单纤维的表面。
3.如权利要求1所述的耐久性低摩擦电压、高过滤率、防静电面料的制备方法，其特征是：所述单纤维的制备方法如下：将20%~30%碳黑与70%~80%的纤维混合，经温度220~295℃熔融螺杆挤出，经20~40℃的去离子水冷却后，切粒，成为直径Ф2~3mm的导电母粒；导电母粒经100℃干燥后进入A螺杆，纤维切片进入B螺杆，导电母粒与纤维切片的重量比为30:70~40:60，经220~295℃的温度加热熔融后，A和B螺杆的两股熔体进入喷丝组件复合挤出。
4.如权利要求1所述的耐久性低摩擦电压、高过滤率、防静电面料的制备方法，其特征是：所述纤维组分为聚酯、涤纶或锦纶。
5.如权利要求1所述的耐久性低摩擦电压、高过滤率、防静电面料的制备方法，其特征是：所述导电纤维为20D~30D，单纤维线密度为6~10D/F。
6.如权利要求1所述的耐久性低摩擦电压、高过滤率、防静电面料的制备方法，其特征是：所述织机为重磅喷水织机、喷气织机或剑杆织机。
7.如权利要求1所述的耐久性低摩擦电压、高过滤率、防静电面料的制备方法，其特征是：所述上机经纬密度为58~60×33~35根/cm。
8.如权利要求1所述的耐久性低摩擦电压、高过滤率、防静电面料的制备方法，其特征是：所述经纬纱线的捻度为6~8T/cm。
9.如权利要求1所述的耐久性低摩擦电压、高过滤率、防静电面料的制备方法，其特征是：所述经纱的整经工艺为分条整经。
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