CN107604672A - 一种涤纶纺织面料抗静电处理剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种涤纶纺织面料抗静电处理剂及其制备方法，涉及面料后整理技术领域，由如下重量份数的原料制成：泊洛沙姆18810‑15份、纳米胶粉5‑10份、陶瓷微粉1‑5份、阴离子聚丙烯酰胺1‑5份、聚乙烯醇2170.5‑2份、椰油酰基谷氨酸钠0.5‑2份、葡萄糖酸钠0.1‑1份、水解聚马来酸酐0.05‑0.5份。本发明所制抗静电处理剂适用于涤纶面料的后整理，将其作用于涤纶面料后能显著提高涤纶面料的抗静电性能，使其表面比电阻小于107Ω/m2；并且经整理后的涤纶面料具有较好的抗静电性能稳定性，水洗50次后仍保持较强的抗静电性能。
Description
技术领域：
本发明涉及面料后整理技术领域，具体涉及一种涤纶纺织面料抗静电处理剂及其制备方法。
背景技术：
涤纶，别称聚酯纤维。涤纶面料，是日常生活中应用十分广泛的一种化纤服装面料，具有强度高、弹性好、耐热性好、热塑性好、耐磨性好、耐光性好、耐腐蚀的优点，因此适合做外套服装、各类箱包和帐篷等户外用品。但涤纶面料也存在染色性差、吸湿性差、易带静电的缺陷，尤其是易带静电的问题给使用者带来很大困扰。
通过化纤仿真技术可以改善涤纶面料的缺陷，提高其品质。一是化纤改性技术，即在涤纶纤维合成过程中加入一些有利于改善其性能的单体，使纤维整体改性，但此技术操作难度大、成本高、效果不理想，较少使用。二是涤纶面料的后整理技术，即对涤纶面料进行特种加工使其具有亲水、抗静电、易去污等性能，该技术加工成本低、工艺简单易行，并且对涤纶面料的整理效果较好，是目前改善涤纶面料品质主要的研究和发展方向。
目前，国产亲水抗静电剂主要有非离子型抗静电剂CAS、非离子型亲水抗静电剂FS、季铵盐类阳离子抗静电剂SN等，产品抗静电性能不理想、抗静电性能不稳定、耐洗性差。国外同类产品主要有抗静电剂EP、保涤舒TM，这些抗静电剂的抗静电效果优于国产抗静电剂，但价格昂贵，化学制备方法复杂，后整理加工能耗大。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种抗静电性能强且稳定性好、耐洗性强、对环境污染小的涤纶纺织面料抗静电处理剂及其制备方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种涤纶纺织面料抗静电处理剂，由如下重量份数的原料制成：
泊洛沙姆18810-15份、纳米胶粉5-10份、陶瓷微粉1-5份、阴离子聚丙烯酰胺1-5份、聚乙烯醇2170.5-2份、椰油酰基谷氨酸钠0.5-2份、葡萄糖酸钠0.1-1份、水解聚马来酸酐0.05-0.5份。
一种涤纶纺织面料抗静电处理剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)向聚乙烯醇217中加入椰油酰基谷氨酸钠和水解聚马来酸酐，并加热至110-120℃保温混合10-15min，再加入葡萄糖酸钠，混合均匀，即得助剂；
(2)向纳米胶粉中加入陶瓷微粉和助剂，并加热至115-125℃保温混合5-10min，再加入泊洛沙姆188和阴离子聚丙烯酰胺，继续在115-125℃保温混合10-15min，即得抗静电处理剂。
所述阴离子聚丙烯酰胺的分子量在800-1000万。
所述纳米胶粉由纳米二氧化钛、聚天门冬氨酸与鲸蜡醇制成，其具体制备方法为：搅拌下向鲸蜡醇中滴加无水乙醇直至完全溶解，同时向聚天门冬氨酸中滴加去离子水直至完全溶解，再向聚天门冬氨酸水溶液中加入鲸蜡醇的乙醇溶液和95wt％浓硫酸，充分混合后利用微波处理器微波照射回流处理10min，间隔5min后继续微波照射回流处理10min，间隔5min后再次微波照射回流处理10min，如此反复使微波照射回流处理总时间达到40-60min，然后加入纳米二氧化钛和二缩三丙二醇二丙烯酸酯，混合均匀后微波照射回流处理10min，间隔10min后再次微波照射回流处理10min，所得混合物送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经研磨机制成粉末，即得纳米胶粉。
所述聚天门冬氨酸的分子量在3000-4000。
所述鲸蜡醇、聚天门冬氨酸、浓硫酸、纳米二氧化钛、二缩三丙二醇二丙烯酸酯的重量比为5-10:10-15:0.05-0.5:10-20:0.5-3。
所述陶瓷微粉经过改性处理，其具体改性方法为：将陶瓷微粉于110-120℃烘箱中干燥3h，并于450-500℃下焙烧2h，待自然冷却至110-120℃后取出，将焙烧后的陶瓷微粉加入3-5倍重量无水乙醇中，再加入三羟甲基丙烷三缩水甘油醚和六羟甲基三聚氰胺六甲醚，充分混合后利用微波处理器微波照射回流处理10min，间隔5min后继续微波照射回流处理10min，间隔5min后再次微波照射回流处理10min，然后自然冷却至室温，所得混合物经减压浓缩以回收乙醇，最后于75-85℃烘箱中烘干至恒重，即得改性陶瓷微粉。
所述陶瓷微粉、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、六羟甲基三聚氰胺六甲醚的重量比为5-10:0.5-2:0.5-2。
所述微波处理器的工作条件为微波频率2450MHz、功率700W。
纳米胶粉制备时先利用鲸蜡醇与聚天门冬氨酸发生酯化反应生成高分子酯化物，再在二缩三丙二醇二丙烯酸酯的交联作用下使纳米二氧化钛均匀渗透到高分子酯化物中并固化，制得的纳米胶粉相对于纳米二氧化钛具有较强的抗静电性能，并且抗静电性能稳定性好。
在微波协助下，三羟甲基丙烷三缩水甘油醚与六羟甲基三聚氰胺六甲醚均匀渗透到陶瓷微粉的结构空隙中，在增强陶瓷微粉在涤纶纤维上附着性能的同时提高陶瓷微粉的抗静电性能。
本发明的有益效果是：本发明以泊洛沙姆188作为主料，协以自制纳米胶粉以及多种助剂制得抗静电处理剂，该抗静电处理剂适用于涤纶面料的后整理，将其作用于涤纶面料后能显著提高涤纶面料的抗静电性能，使其表面比电阻小于107Ω/m2；并且经整理后的涤纶面料具有较好的抗静电性能稳定性，水洗50次后仍保持较强的抗静电性能；同时使用安全性高，长期使用后不会对人体造成任何不利影响，避免使用常规化学类抗静电剂存在的毒害问题。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
(1)向2g聚乙烯醇217中加入0.5g椰油酰基谷氨酸钠和0.05g水解聚马来酸酐，并加热至110-120℃保温混合10min，再加入0.3g葡萄糖酸钠，混合均匀，即得助剂；
(2)向10g纳米胶粉中加入3g陶瓷微粉和助剂，并加热至115-125℃保温混合5min，再加入15g泊洛沙姆188和3g阴离子聚丙烯酰胺，继续在115-125℃保温混合15min，即得抗静电处理剂。
其中，阴离子聚丙烯酰胺的分子量在800-1000万。
纳米胶粉的制备：搅拌下向10g鲸蜡醇中滴加无水乙醇直至完全溶解，同时向15g聚天门冬氨酸中滴加去离子水直至完全溶解，再向聚天门冬氨酸水溶液中加入鲸蜡醇的乙醇溶液和0.05g 95wt％浓硫酸，充分混合后利用微波处理器微波照射回流处理10min，间隔5min后继续微波照射回流处理10min，间隔5min后再次微波照射回流处理10min，如此反复使微波照射回流处理总时间达到40min，然后加入20g纳米二氧化钛和1g二缩三丙二醇二丙烯酸酯，混合均匀后微波照射回流处理10min，间隔10min后再次微波照射回流处理10min，所得混合物送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经研磨机制成粉末，即得纳米胶粉。其中，聚天门冬氨酸的分子量在3000-4000。
实施例2
(1)向2g聚乙烯醇217中加入1g椰油酰基谷氨酸钠和0.1g水解聚马来酸酐，并加热至110-120℃保温混合15min，再加入0.5g葡萄糖酸钠，混合均匀，即得助剂；
(2)向10g纳米胶粉中加入5g陶瓷微粉和助剂，并加热至115-125℃保温混合5min，再加入15g泊洛沙姆188和5g阴离子聚丙烯酰胺，继续在115-125℃保温混合10min，即得抗静电处理剂。
其中，阴离子聚丙烯酰胺的分子量在800-1000万。
纳米胶粉的制备：搅拌下向5g鲸蜡醇中滴加无水乙醇直至完全溶解，同时向10g聚天门冬氨酸中滴加去离子水直至完全溶解，再向聚天门冬氨酸水溶液中加入鲸蜡醇的乙醇溶液和0.05g 95wt％浓硫酸，充分混合后利用微波处理器微波照射回流处理10min，间隔5min后继续微波照射回流处理10min，间隔5min后再次微波照射回流处理10min，如此反复使微波照射回流处理总时间达到40min，然后加入15g纳米二氧化钛和0.5g二缩三丙二醇二丙烯酸酯，混合均匀后微波照射回流处理10min，间隔10min后再次微波照射回流处理10min，所得混合物送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经研磨机制成粉末，即得纳米胶粉。其中，聚天门冬氨酸的分子量在3000-4000。
实施例3
(1)向2g聚乙烯醇217中加入0.5g椰油酰基谷氨酸钠和0.05g水解聚马来酸酐，并加热至110-120℃保温混合10min，再加入0.3g葡萄糖酸钠，混合均匀，即得助剂；
(2)向10g纳米胶粉中加入3g陶瓷微粉和助剂，并加热至115-125℃保温混合5min，再加入15g泊洛沙姆188和3g阴离子聚丙烯酰胺，继续在115-125℃保温混合15min，即得抗静电处理剂。
其中，阴离子聚丙烯酰胺的分子量在800-1000万。
纳米胶粉的制备：搅拌下向10g鲸蜡醇中滴加无水乙醇直至完全溶解，同时向15g聚天门冬氨酸中滴加去离子水直至完全溶解，再向聚天门冬氨酸水溶液中加入鲸蜡醇的乙醇溶液和0.05g 95wt％浓硫酸，充分混合后利用微波处理器微波照射回流处理10min，间隔5min后继续微波照射回流处理10min，间隔5min后再次微波照射回流处理10min，如此反复使微波照射回流处理总时间达到40min，然后加入20g纳米二氧化钛和1g二缩三丙二醇二丙烯酸酯，混合均匀后微波照射回流处理10min，间隔10min后再次微波照射回流处理10min，所得混合物送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经研磨机制成粉末，即得纳米胶粉。其中，聚天门冬氨酸的分子量在3000-4000。
陶瓷微粉的改性处理：将5g陶瓷微粉于110-120℃烘箱中干燥3h，并于450-500℃下焙烧2h，待自然冷却至110-120℃后取出，将焙烧后的陶瓷微粉加入5倍重量无水乙醇中，再加入1g三羟甲基丙烷三缩水甘油醚和0.5g六羟甲基三聚氰胺六甲醚，充分混合后利用微波处理器微波照射回流处理10min，间隔5min后继续微波照射回流处理10min，间隔5min后再次微波照射回流处理10min，然后自然冷却至室温，所得混合物经减压浓缩以回收乙醇，最后于75-85℃烘箱中烘干至恒重，即得改性陶瓷微粉。其中，微波处理器的工作条件为微波频率2450MHz、功率700W。
实施例4
(1)向2g聚乙烯醇217中加入1g椰油酰基谷氨酸钠和0.1g水解聚马来酸酐，并加热至110-120℃保温混合15min，再加入0.5g葡萄糖酸钠，混合均匀，即得助剂；
(2)向10g纳米胶粉中加入5g陶瓷微粉和助剂，并加热至115-125℃保温混合5min，再加入15g泊洛沙姆188和5g阴离子聚丙烯酰胺，继续在115-125℃保温混合10min，即得抗静电处理剂。
其中，阴离子聚丙烯酰胺的分子量在800-1000万。
纳米胶粉的制备：搅拌下向5g鲸蜡醇中滴加无水乙醇直至完全溶解，同时向10g聚天门冬氨酸中滴加去离子水直至完全溶解，再向聚天门冬氨酸水溶液中加入鲸蜡醇的乙醇溶液和0.05g 95wt％浓硫酸，充分混合后利用微波处理器微波照射回流处理10min，间隔5min后继续微波照射回流处理10min，间隔5min后再次微波照射回流处理10min，如此反复使微波照射回流处理总时间达到40min，然后加入15g纳米二氧化钛和0.5g二缩三丙二醇二丙烯酸酯，混合均匀后微波照射回流处理10min，间隔10min后再次微波照射回流处理10min，所得混合物送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经研磨机制成粉末，即得纳米胶粉。其中，聚天门冬氨酸的分子量在3000-4000。
陶瓷微粉的改性处理：将10g陶瓷微粉于110-120℃烘箱中干燥3h，并于450-500℃下焙烧2h，待自然冷却至110-120℃后取出，将焙烧后的陶瓷微粉加入5倍重量无水乙醇中，再加入2g三羟甲基丙烷三缩水甘油醚和0.5g六羟甲基三聚氰胺六甲醚，充分混合后利用微波处理器微波照射回流处理10min，间隔5min后继续微波照射回流处理10min，间隔5min后再次微波照射回流处理10min，然后自然冷却至室温，所得混合物经减压浓缩以回收乙醇，最后于75-85℃烘箱中烘干至恒重，即得改性陶瓷微粉。其中，微波处理器的工作条件为微波频率2450MHz、功率700W。
对照例1
(1)向2g聚乙烯醇217中加入1g椰油酰基谷氨酸钠和0.1g水解聚马来酸酐，并加热至110-120℃保温混合15min，再加入0.5g葡萄糖酸钠，混合均匀，即得助剂；
(2)向10g纳米胶粉中加入5g陶瓷微粉和助剂，并加热至115-125℃保温混合5min，再加入15g泊洛沙姆188和5g阴离子聚丙烯酰胺，继续在115-125℃保温混合10min，即得抗静电处理剂。
其中，阴离子聚丙烯酰胺的分子量在800-1000万。
纳米胶粉的制备：搅拌下向5g鲸蜡醇中滴加无水乙醇直至完全溶解，同时向10g聚天门冬氨酸中滴加去离子水直至完全溶解，再向聚天门冬氨酸水溶液中加入鲸蜡醇的乙醇溶液和0.05g 95wt％浓硫酸，充分混合后利用微波处理器微波照射回流处理10min，间隔5min后继续微波照射回流处理10min，间隔5min后再次微波照射回流处理10min，如此反复使微波照射回流处理总时间达到40min，然后加入15g纳米二氧化钛，混合均匀后微波照射回流处理10min，间隔10min后再次微波照射回流处理10min，所得混合物送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经研磨机制成粉末，即得纳米胶粉。其中，聚天门冬氨酸的分子量在3000-4000。
陶瓷微粉的改性处理：将10g陶瓷微粉于110-120℃烘箱中干燥3h，并于450-500℃下焙烧2h，待自然冷却至110-120℃后取出，将焙烧后的陶瓷微粉加入5倍重量无水乙醇中，再加入2g三羟甲基丙烷三缩水甘油醚和0.5g六羟甲基三聚氰胺六甲醚，充分混合后利用微波处理器微波照射回流处理10min，间隔5min后继续微波照射回流处理10min，间隔5min后再次微波照射回流处理10min，然后自然冷却至室温，所得混合物经减压浓缩以回收乙醇，最后于75-85℃烘箱中烘干至恒重，即得改性陶瓷微粉。其中，微波处理器的工作条件为微波频率2450MHz、功率700W。
对照例2
向10g纳米胶粉中加入5g陶瓷微粉，并加热至115-125℃保温混合5min，再加入15g泊洛沙姆188和5g阴离子聚丙烯酰胺，继续在115-125℃保温混合10min，即得抗静电处理剂。
其中，阴离子聚丙烯酰胺的分子量在800-1000万。
纳米胶粉的制备：搅拌下向5g鲸蜡醇中滴加无水乙醇直至完全溶解，同时向10g聚天门冬氨酸中滴加去离子水直至完全溶解，再向聚天门冬氨酸水溶液中加入鲸蜡醇的乙醇溶液和0.05g 95wt％浓硫酸，充分混合后利用微波处理器微波照射回流处理10min，间隔5min后继续微波照射回流处理10min，间隔5min后再次微波照射回流处理10min，如此反复使微波照射回流处理总时间达到40min，然后加入15g纳米二氧化钛和0.5g二缩三丙二醇二丙烯酸酯，混合均匀后微波照射回流处理10min，间隔10min后再次微波照射回流处理10min，所得混合物送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经研磨机制成粉末，即得纳米胶粉。其中，聚天门冬氨酸的分子量在3000-4000。
陶瓷微粉的改性处理：将10g陶瓷微粉于110-120℃烘箱中干燥3h，并于450-500℃下焙烧2h，待自然冷却至110-120℃后取出，将焙烧后的陶瓷微粉加入5倍重量无水乙醇中，再加入2g三羟甲基丙烷三缩水甘油醚和0.5g六羟甲基三聚氰胺六甲醚，充分混合后利用微波处理器微波照射回流处理10min，间隔5min后继续微波照射回流处理10min，间隔5min后再次微波照射回流处理10min，然后自然冷却至室温，所得混合物经减压浓缩以回收乙醇，最后于75-85℃烘箱中烘干至恒重，即得改性陶瓷微粉。其中，微波处理器的工作条件为微波频率2450MHz、功率700W。
实施例5
将实施例1-4、对照例1-2所制抗静电处理剂按照如下方法对同批同规格的等量涤纶面料进行抗静电涂层加工，并测定经整理后涤纶面料的抗静电性能，结果如表1所示，并设置使用抗静电剂CAS的对照例3、抗静电剂SN的对照例4、未经抗静电处理的空白对照例5。
(1)涤纶面料的预处理：将涤纶面料浸没于5wt％小苏打水溶液中，并于45-50℃下保温浸泡15min，再用清水洗涤除去小苏打，洗净后于55-60℃烘箱中烘干至恒重；
(2)抗静电处理液的配制：先将清水加入配液罐中，并于搅拌速度300-400r/min下分批加入抗静电处理剂，加完后转到700-800r/min下搅拌10min，并加热至回流状态保温搅拌10min，即得抗静电处理液；其中，每1kg抗静电处理剂使用清水25kg；
(3)涤纶面料的浸轧：将配制好的抗静电处理液泵入浸液槽中，抗静电处理液的温度维持在50-55℃，采用二浸二轧方式对涤纶面料进行浸轧，每次浸泡时间10min，轧车转速2-3m/min，压力0.25-0.3MPa，轧余率70-80％；
(4)高温固着：将浸轧后的涤纶面料置于120-125℃烘箱中高温固着5min，最后于60-65℃烘箱中烘干至恒重。
表1 经抗静电处理剂处理后的涤纶面料的抗静电性能
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种涤纶纺织面料抗静电处理剂，其特征在于：由如下重量份数的原料制成：
泊洛沙姆188 10-15份、纳米胶粉5-10份、陶瓷微粉1-5份、阴离子聚丙烯酰胺1-5份、聚乙烯醇217 0.5-2份、椰油酰基谷氨酸钠0.5-2份、葡萄糖酸钠0.1-1份、水解聚马来酸酐0.05-0.5份。
2.一种涤纶纺织面料抗静电处理剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)向聚乙烯醇217中加入椰油酰基谷氨酸钠和水解聚马来酸酐，并加热至110-120℃保温混合10-15min，再加入葡萄糖酸钠，混合均匀，即得助剂；
(2)向纳米胶粉中加入陶瓷微粉和助剂，并加热至115-125℃保温混合5-10min，再加入泊洛沙姆188和阴离子聚丙烯酰胺，继续在115-125℃保温混合10-15min，即得抗静电处理剂。
3.根据权利要求1或2所述的涤纶纺织面料抗静电处理剂，其特征在于：所述阴离子聚丙烯酰胺的分子量在800-1000万。
4.根据权利要求1或2所述的涤纶纺织面料抗静电处理剂，其特征在于：所述纳米胶粉由纳米二氧化钛、聚天门冬氨酸与鲸蜡醇制成，其具体制备方法为：搅拌下向鲸蜡醇中滴加无水乙醇直至完全溶解，同时向聚天门冬氨酸中滴加去离子水直至完全溶解，再向聚天门冬氨酸水溶液中加入鲸蜡醇的乙醇溶液和95wt％浓硫酸，充分混合后利用微波处理器微波照射回流处理10min，间隔5min后继续微波照射回流处理10min，间隔5min后再次微波照射回流处理10min，如此反复使微波照射回流处理总时间达到40-60min，然后加入纳米二氧化钛和二缩三丙二醇二丙烯酸酯，混合均匀后微波照射回流处理10min，间隔10min后再次微波照射回流处理10min，所得混合物送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经研磨机制成粉末，即得纳米胶粉。
5.根据权利要求4所述的涤纶纺织面料抗静电处理剂，其特征在于：所述聚天门冬氨酸的分子量在3000-4000。
6.根据权利要求4所述的涤纶纺织面料抗静电处理剂，其特征在于：所述鲸蜡醇、聚天门冬氨酸、浓硫酸、纳米二氧化钛、二缩三丙二醇二丙烯酸酯的重量比为5-10:10-15:0.05-0.5:10-20:0.5-3。
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