CN107164827A - 一种防静电纺织面料及其制备方法 - Google Patents

一种防静电纺织面料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防静电纺织面料及其制备方法及其制备方法，由下列重量份的原料制成：天丝纱5‑15份、丝束蛋白纤维15‑20份、芦荟纤维10‑15份、玉米蛋白纤维5‑10份、活性炭纤维15‑20份、羟甲基纤维素10‑18份、氨纶纤维6‑13份、氟丙烯酸酯聚合物乳液1‑4份、马来酸酐接枝聚丙烯2‑5份、三甲铵乙内酯1‑2份、透明质酸3‑6份、桉叶油2‑5份、双棕榈酰基乙二胺二丙酸钠1‑3份、偏硼酸钡1‑2份、甘露醇3‑6 份、偶联剂1‑4份、分散剂2‑5份、热稳定剂2‑3份。制备而成的防静电纺织面料,其面料具有摩擦防静电的特性，同时强度大，耐磨耐老化。同时，还公开了相应的制备方法。

Description

一种防静电纺织面料及其制备方法
技术领域
本发明涉及纺织材料领域，特别涉及到一种防静电纺织面料及其制备方法。
背景技术
纺织纤维具有一定的长度、细度、弹性、强力等良好物理性能。还具有较好的化学稳定性，例如：棉花、毛、丝、麻等天然纤维是理想的纺织纤维。纤维材料中，常含有亲水性基团-OH 和-NH2 等，但其导电率仍然较低，易发生电荷的蓄存。用于控制纤维材料的静电产生的最常用和方便的方法是在纤维的使用过程中，经过一定的抗静电剂涂覆和浸泡，烘干后得到具有相应抗静电性能的纤维材料。然而经过抗静电剂处理后的纤维，由于只处理了表层，当其长期使用或暴露于阳光和紫外线中时，易使得涂层脱落和粘附问题，从而影响其抗静电性能。因此，如何消除这种静电现象成为了人们亟待解决的问题，尤其是在纺织面料领域尤为关键。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种防静电纺织面料及其制备方法，通过采用特定原料进行组合，配合相应的生产工艺，得到的防静电纺织面料，其面料具有摩擦防静电的特性，同时强度大，耐磨耐老化，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种防静电纺织面料，由下列重量份的原料制成：天丝纱5-15份、丝束蛋白纤维15-20份、芦荟纤维10-15份、玉米蛋白纤维5-10份、活性炭纤维15-20份、羟甲基纤维素10-18份、氨纶纤维6-13份、氟丙烯酸酯聚合物乳液1-4份、马来酸酐接枝聚丙烯2-5份、三甲铵乙内酯1-2份、透明质酸3-6份、桉叶油2-5份、双棕榈酰基乙二胺二丙酸钠1-3份、偏硼酸钡1-2份、甘露醇3-6 份、偶联剂1-4份、分散剂2-5份、热稳定剂2-3份。
优选地，所述偶联剂选自3-丙烯酸基丙基三甲氧基硅烷、N-2（氨乙基）3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2（氨乙基）3-氨丙基甲基三甲氧基硅烷、N-2（氨乙基）3-氨丙基甲基三乙氧基硅烷中的一种或几种。
优选地，所述的分散剂选自油酸酰、三硬脂酸甘油酯、己烯基双硬脂酰胺、聚乙烯蜡中的一种或几种。
优选地，所述的热稳定剂选自软脂酸锌、月硅酸钙、环烷酸钡和蓖麻油酸镉中的一种或几种。
所述的防静电纺织面料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将天丝纱、丝束蛋白纤维、芦荟纤维、玉米蛋白纤维、透明质酸、桉叶油浸泡于3%的双氧水中消毒活化，浸泡2-3小时后，于60-65℃烘干，超声粉碎30分钟，超声功率为200-250KW；
（3）将活性炭纤维、羟甲基纤维素、氨纶纤维、氟丙烯酸酯聚合物乳液、马来酸酐接枝聚丙烯、三甲铵乙内酯、偶联剂加入反应釜，搅拌混匀，加热至200-250℃，搅拌保温30分钟，搅拌速度300-500转/分钟；
（4）将步骤（2）中的粉碎物、步骤（3）的反应物和双棕榈酰基乙二胺二丙酸钠、偏硼酸钡、甘露醇、分散剂依次加入高压匀质机，混合搅拌均匀，加热至200℃，充入水蒸气，保温静置35分钟；
（5）将步骤（4）的混合物降压至与外界大气压一致，加热至250℃，继续保温10分钟；
（6）向步骤（5）的混合物中加入热稳定剂，搅拌均匀后注入反应釜，混合搅拌，搅拌速度为150-200转/分钟，反应时间为15分钟，反应温度为250℃；
（7）将步骤（6）中的反应物在密闭环境下纺丝，通过牵拉处理，脱气干燥，冷却至室温即得成品。
优选地，所述高压匀质机压强为5-10MPa。
优选地，所述纺丝速度为1600-1800m/min。
优选地，所述烘干温度为60-65℃，烘干时间1-2小时。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
（1）本发明的防静电纺织面料，以天丝纱、丝束蛋白纤维、芦荟纤维、玉米蛋白纤维、活性炭纤维、羟甲基纤维素、氨纶纤维为主要成分，通过加入透明质酸、桉叶油、氟丙烯酸酯聚合物乳液、马来酸酐接枝聚丙烯、三甲铵乙内酯、双棕榈酰基乙二胺二丙酸钠、偏硼酸钡、甘露醇、偶联剂、分散剂、热稳定剂，辅以消毒活化、超声粉碎、加热反应、高压匀质、牵拉纺丝、脱气干燥等工艺，使得制备而成的防静电纺织面料，其面料具有摩擦防静电的特性，同时强度大，耐磨耐老化，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。
（2）本发明的防静电纺织面料原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
具体实施方式
下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
（1）按照重量份称取天丝纱5份、丝束蛋白纤维15份、芦荟纤维10份、玉米蛋白纤维5份、活性炭纤维15份、羟甲基纤维素10份、氨纶纤维6份、氟丙烯酸酯聚合物乳液1份、马来酸酐接枝聚丙烯2份、三甲铵乙内酯1份、透明质酸3份、桉叶油2份、双棕榈酰基乙二胺二丙酸钠1份、偏硼酸钡1份、甘露醇3份、3-丙烯酸基丙基三甲氧基硅烷1份、油酸酰2份、软脂酸锌2份；
（2）将天丝纱、丝束蛋白纤维、芦荟纤维、玉米蛋白纤维、透明质酸、桉叶油浸泡于3%的双氧水中消毒活化，浸泡2小时后，于60℃烘干，超声粉碎30分钟，超声功率为200KW；
（3）将活性炭纤维、羟甲基纤维素、氨纶纤维、氟丙烯酸酯聚合物乳液、马来酸酐接枝聚丙烯、三甲铵乙内酯、3-丙烯酸基丙基三甲氧基硅烷加入反应釜，搅拌混匀，加热至200℃，搅拌保温30分钟，搅拌速度300转/分钟；
（4）将步骤（2）中的粉碎物、步骤（3）的反应物和双棕榈酰基乙二胺二丙酸钠、偏硼酸钡、甘露醇、油酸酰依次加入高压匀质机，混合搅拌均匀，加热至200℃，充入水蒸气，保温静置35分钟，高压匀质机压强为5MPa；
（5）将步骤（4）的混合物降压至与外界大气压一致，加热至250℃，继续保温10分钟；
（6）向步骤（5）的混合物中加入软脂酸锌，搅拌均匀后注入反应釜，混合搅拌，搅拌速度为150转/分钟，反应时间为15分钟，反应温度为250℃；
（7）将步骤（6）中的反应物在密闭环境下纺丝，通过牵拉处理，脱气干燥，冷却至室温即得成品，纺丝速度为1600m/min，烘干温度为60℃，烘干时间1小时。
制得的防静电纺织面料的性能测试结果如表1所示。
实施例2
（1）按照重量份称取天丝纱9份、丝束蛋白纤维17份、芦荟纤维12份、玉米蛋白纤维7份、活性炭纤维17份、羟甲基纤维素13份、氨纶纤维8份、氟丙烯酸酯聚合物乳液2份、马来酸酐接枝聚丙烯3份、三甲铵乙内酯1份、透明质酸4份、桉叶油3份、双棕榈酰基乙二胺二丙酸钠2份、偏硼酸钡1份、甘露醇4 份、N-2（氨乙基）3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷2份、三硬脂酸甘油酯3份、月硅酸钙2份；
（2）将天丝纱、丝束蛋白纤维、芦荟纤维、玉米蛋白纤维、透明质酸、桉叶油浸泡于3%的双氧水中消毒活化，浸泡2.3小时后，于62℃烘干，超声粉碎30分钟，超声功率为220KW；
（3）将活性炭纤维、羟甲基纤维素、氨纶纤维、氟丙烯酸酯聚合物乳液、马来酸酐接枝聚丙烯、三甲铵乙内酯、N-2（氨乙基）3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷加入反应釜，搅拌混匀，加热至220℃，搅拌保温30分钟，搅拌速度350转/分钟；
（4）将步骤（2）中的粉碎物、步骤（3）的反应物和双棕榈酰基乙二胺二丙酸钠、偏硼酸钡、甘露醇、三硬脂酸甘油酯依次加入高压匀质机，混合搅拌均匀，加热至200℃，充入水蒸气，保温静置35分钟，高压匀质机压强为7MPa；
（5）将步骤（4）的混合物降压至与外界大气压一致，加热至250℃，继续保温10分钟；
（6）向步骤（5）的混合物中加入月硅酸钙，搅拌均匀后注入反应釜，混合搅拌，搅拌速度为170转/分钟，反应时间为15分钟，反应温度为250℃；
（7）将步骤（6）中的反应物在密闭环境下纺丝，通过牵拉处理，脱气干燥，冷却至室温即得成品，纺丝速度为1650m/min，烘干温度为62℃，烘干时间1.3小时。
制得的防静电纺织面料的性能测试结果如表1所示。
实施例3
（1）按照重量份称取天丝纱13份、丝束蛋白纤维18份、芦荟纤维14份、玉米蛋白纤维9份、活性炭纤维18份、羟甲基纤维素17份、氨纶纤维11份、氟丙烯酸酯聚合物乳液3份、马来酸酐接枝聚丙烯4份、三甲铵乙内酯2份、透明质酸5份、桉叶油4份、双棕榈酰基乙二胺二丙酸钠2份、偏硼酸钡2份、甘露醇5份、N-2（氨乙基）3-氨丙基甲基三甲氧基硅烷3份、己烯基双硬脂酰胺4份、环烷酸钡3份；
（2）将天丝纱、丝束蛋白纤维、芦荟纤维、玉米蛋白纤维、透明质酸、桉叶油浸泡于3%的双氧水中消毒活化，浸泡2.7小时后，于64℃烘干，超声粉碎30分钟，超声功率为240KW；
（3）将活性炭纤维、羟甲基纤维素、氨纶纤维、氟丙烯酸酯聚合物乳液、马来酸酐接枝聚丙烯、三甲铵乙内酯、N-2（氨乙基）3-氨丙基甲基三甲氧基硅烷加入反应釜，搅拌混匀，加热至240℃，搅拌保温30分钟，搅拌速度400转/分钟；
（4）将步骤（2）中的粉碎物、步骤（3）的反应物和双棕榈酰基乙二胺二丙酸钠、偏硼酸钡、甘露醇、己烯基双硬脂酰胺依次加入高压匀质机，混合搅拌均匀，加热至200℃，充入水蒸气，保温静置35分钟，高压匀质机压强为9MPa；
（5）将步骤（4）的混合物降压至与外界大气压一致，加热至250℃，继续保温10分钟；
（6）向步骤（5）的混合物中加入环烷酸钡，搅拌均匀后注入反应釜，混合搅拌，搅拌速度为180转/分钟，反应时间为15分钟，反应温度为250℃；
（7）将步骤（6）中的反应物在密闭环境下纺丝，通过牵拉处理，脱气干燥，冷却至室温即得成品，纺丝速度为1750m/min，烘干温度为64℃，烘干时间1.7小时。
制得的防静电纺织面料的性能测试结果如表1所示。
实施例4
（1）按照重量份称取天丝纱15份、丝束蛋白纤维20份、芦荟纤维15份、玉米蛋白纤维10份、活性炭纤维20份、羟甲基纤维素18份、氨纶纤维13份、氟丙烯酸酯聚合物乳液4份、马来酸酐接枝聚丙烯5份、三甲铵乙内酯2份、透明质酸6份、桉叶油5份、双棕榈酰基乙二胺二丙酸钠3份、偏硼酸钡2份、甘露醇6 份、N-2（氨乙基）3-氨丙基甲基三乙氧基硅烷4份、聚乙烯蜡5份、蓖麻油酸镉3份；
（2）将天丝纱、丝束蛋白纤维、芦荟纤维、玉米蛋白纤维、透明质酸、桉叶油浸泡于3%的双氧水中消毒活化，浸泡3小时后，于65℃烘干，超声粉碎30分钟，超声功率为250KW；
（3）将活性炭纤维、羟甲基纤维素、氨纶纤维、氟丙烯酸酯聚合物乳液、马来酸酐接枝聚丙烯、三甲铵乙内酯、N-2（氨乙基）3-氨丙基甲基三乙氧基硅烷加入反应釜，搅拌混匀，加热至250℃，搅拌保温30分钟，搅拌速度500转/分钟；
（4）将步骤（2）中的粉碎物、步骤（3）的反应物和双棕榈酰基乙二胺二丙酸钠、偏硼酸钡、甘露醇、聚乙烯蜡依次加入高压匀质机，混合搅拌均匀，加热至200℃，充入水蒸气，保温静置35分钟，高压匀质机压强为10MPa；
（5）将步骤（4）的混合物降压至与外界大气压一致，加热至250℃，继续保温10分钟；
（6）向步骤（5）的混合物中加入蓖麻油酸镉，搅拌均匀后注入反应釜，混合搅拌，搅拌速度为200转/分钟，反应时间为15分钟，反应温度为250℃；
（7）将步骤（6）中的反应物在密闭环境下纺丝，通过牵拉处理，脱气干燥，冷却至室温即得成品，纺丝速度为1800m/min，烘干温度为65℃，烘干时间2小时。
制得的防静电纺织面料的性能测试结果如表1所示。
对比例1
（1）按照重量份称取天丝纱5份、丝束蛋白纤维15份、芦荟纤维10份、活性炭纤维15份、羟甲基纤维素10份、氨纶纤维6份、氟丙烯酸酯聚合物乳液1份、马来酸酐接枝聚丙烯2份、三甲铵乙内酯1份、透明质酸3份、桉叶油2份、偏硼酸钡1份、甘露醇3份、3-丙烯酸基丙基三甲氧基硅烷1份、油酸酰2份、软脂酸锌2份；
（2）将天丝纱、丝束蛋白纤维、芦荟纤维、透明质酸、桉叶油浸泡于3%的双氧水中消毒活化，浸泡2小时后，于60℃烘干，超声粉碎30分钟，超声功率为200KW；
（3）将活性炭纤维、羟甲基纤维素、氨纶纤维、氟丙烯酸酯聚合物乳液、马来酸酐接枝聚丙烯、三甲铵乙内酯、3-丙烯酸基丙基三甲氧基硅烷加入反应釜，搅拌混匀，加热至200℃，搅拌保温30分钟，搅拌速度300转/分钟；
（4）将步骤（2）中的粉碎物、步骤（3）的反应物和偏硼酸钡、甘露醇、油酸酰依次加入高压匀质机，混合搅拌均匀，加热至200℃，充入水蒸气，保温静置35分钟，高压匀质机压强为5MPa；
（5）将步骤（4）的混合物降压至与外界大气压一致，加热至250℃，继续保温10分钟；
（6）向步骤（5）的混合物中加入软脂酸锌，搅拌均匀后注入反应釜，混合搅拌，搅拌速度为150转/分钟，反应时间为15分钟，反应温度为250℃；
（7）将步骤（6）中的反应物在密闭环境下纺丝，通过牵拉处理，脱气干燥，冷却至室温即得成品，纺丝速度为1600m/min，烘干温度为60℃，烘干时间1小时。
制得的防静电纺织面料的性能测试结果如表1所示。
对比例2
（1）按照重量份称取天丝纱15份、丝束蛋白纤维20份、芦荟纤维15份、玉米蛋白纤维10份、活性炭纤维20份、羟甲基纤维素18份、氨纶纤维13份、马来酸酐接枝聚丙烯5份、三甲铵乙内酯2份、透明质酸6份、桉叶油5份、双棕榈酰基乙二胺二丙酸钠3份、偏硼酸钡2份、N-2（氨乙基）3-氨丙基甲基三乙氧基硅烷4份、聚乙烯蜡5份、蓖麻油酸镉3份；
（2）将天丝纱、丝束蛋白纤维、芦荟纤维、玉米蛋白纤维、透明质酸、桉叶油浸泡于3%的双氧水中消毒活化，浸泡3小时后，于65℃烘干，超声粉碎30分钟，超声功率为250KW；
（3）将活性炭纤维、羟甲基纤维素、氨纶纤维、马来酸酐接枝聚丙烯、三甲铵乙内酯、N-2（氨乙基）3-氨丙基甲基三乙氧基硅烷加入反应釜，搅拌混匀，加热至250℃，搅拌保温30分钟，搅拌速度500转/分钟；
（4）将步骤（2）中的粉碎物、步骤（3）的反应物和双棕榈酰基乙二胺二丙酸钠、偏硼酸钡、聚乙烯蜡依次加入高压匀质机，混合搅拌均匀，加热至200℃，充入水蒸气，保温静置35分钟，高压匀质机压强为10MPa；
（5）将步骤（4）的混合物降压至与外界大气压一致，加热至250℃，继续保温10分钟；
（6）向步骤（5）的混合物中加入蓖麻油酸镉，搅拌均匀后注入反应釜，混合搅拌，搅拌速度为200转/分钟，反应时间为15分钟，反应温度为250℃；
（7）将步骤（6）中的反应物在密闭环境下纺丝，通过牵拉处理，脱气干燥，冷却至室温即得成品，纺丝速度为1800m/min，烘干温度为65℃，烘干时间2小时。
制得的防静电纺织面料的性能测试结果如表1所示。
将实施例1-4和对比例1-2的制得的防静电纺织面料进行抗拉强度、抗撕裂强度和点对点电阻这几项性能测试。
表1
本发明的防静电纺织面料，以天丝纱、丝束蛋白纤维、芦荟纤维、玉米蛋白纤维、活性炭纤维、羟甲基纤维素、氨纶纤维为主要成分，通过加入透明质酸、桉叶油、氟丙烯酸酯聚合物乳液、马来酸酐接枝聚丙烯、三甲铵乙内酯、双棕榈酰基乙二胺二丙酸钠、偏硼酸钡、甘露醇、偶联剂、分散剂、热稳定剂，辅以消毒活化、超声粉碎、加热反应、高压匀质、牵拉纺丝、脱气干燥等工艺，使得制备而成的防静电纺织面料，其面料具有摩擦防静电的特性，同时强度大，耐磨耐老化，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。本发明的防静电纺织面料原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种防静电纺织面料，其特征在于：由下列重量份的原料制成：天丝纱5-15份、丝束蛋白纤维15-20份、芦荟纤维10-15份、玉米蛋白纤维5-10份、活性炭纤维15-20份、羟甲基纤维素10-18份、氨纶纤维6-13份、氟丙烯酸酯聚合物乳液1-4份、马来酸酐接枝聚丙烯2-5份、三甲铵乙内酯1-2份、透明质酸3-6份、桉叶油2-5份、双棕榈酰基乙二胺二丙酸钠1-3份、偏硼酸钡1-2份、甘露醇3-6 份、偶联剂1-4份、分散剂2-5份、热稳定剂2-3份。
2.根据权利要求1所述的防静电纺织面料，其特征在于：所述偶联剂选自3-丙烯酸基丙基三甲氧基硅烷、N-2（氨乙基）3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2（氨乙基）3-氨丙基甲基三甲氧基硅烷、N-2（氨乙基）3-氨丙基甲基三乙氧基硅烷中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的防静电纺织面料，其特征在于：所述所述的分散剂选自油酸酰、三硬脂酸甘油酯、己烯基双硬脂酰胺、聚乙烯蜡中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的防静电纺织面料，其特征在于：所述的热稳定剂选自软脂酸锌、月硅酸钙、环烷酸钡和蓖麻油酸镉中的一种或几种。
5.根据权利要求1～4任一所述的防静电纺织面料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将天丝纱、丝束蛋白纤维、芦荟纤维、玉米蛋白纤维、透明质酸、桉叶油浸泡于3%的双氧水中消毒活化，浸泡2-3小时后，于60-65℃烘干，超声粉碎30分钟，超声功率为200-250KW；
（3）将活性炭纤维、羟甲基纤维素、氨纶纤维、氟丙烯酸酯聚合物乳液、马来酸酐接枝聚丙烯、三甲铵乙内酯、偶联剂加入反应釜，搅拌混匀，加热至200-250℃，搅拌保温30分钟，搅拌速度300-500转/分钟；
（4）将步骤（2）中的粉碎物、步骤（3）的反应物和双棕榈酰基乙二胺二丙酸钠、偏硼酸钡、甘露醇、分散剂依次加入高压匀质机，混合搅拌均匀，加热至200℃，充入水蒸气，保温静置35分钟；
（5）将步骤（4）的混合物降压至与外界大气压一致，加热至250℃，继续保温10分钟；
（6）向步骤（5）的混合物中加入热稳定剂，搅拌均匀后注入反应釜，混合搅拌，搅拌速度为150-200转/分钟，反应时间为15分钟，反应温度为250℃；
（7）将步骤（6）中的反应物在密闭环境下纺丝，通过牵拉处理，脱气干燥，冷却至室温即得成品。
6.根据权利要求5所述的防静电纺织面料的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述高压匀质机压强为5-10MPa。
7.根据权利要求5所述的防静电纺织面料的制备方法，其特征在于：步骤（7）所述纺丝速度为1600-1800m/min。
8.根据权利要求5所述的防静电纺织面料的制备方法，其特征在于：步骤（7）所述烘干温度为60-65℃，烘干时间1-2小时。
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