CN107779990A - 一种抗静电纤维材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于抗静电纤维材料制备的技术领域，具体涉及一种抗静电纤维材料及其制备方法，按重量分数计，由以下原料组成：涤纶纤维60‑80份、淀粉30‑50份、小麦蛋白纤维60‑80份、铜粉5‑10份、硅油5‑10份、霍霍巴油5‑10份、聚酰胺10‑15份和抗坏血酸15‑20份。本发明制得的抗静电纤维在保有永久性抗静电效果的条件下，仍然能够被加工为具有特定外观与特性的纤维产品的抗静电纤维材料。

Description

一种抗静电纤维材料及其制备方法

技术领域

本发明属于抗静电纤维材料制备的技术领域，特别涉及一种抗静电纤维材料及其制备方法。

背景技术

合成纤维由于其疏水性，干燥时易于因摩擦而积静电荷，其电压可达10kV以上。因此合成纤维织物的服装往往给人不愉快的感觉，像行走中裙子缠身，脱衣时产生电火花，衣服易于吸附灰尘等问题。在散布有危险品的环境中，纤维静电还可能引起火灾爆炸等事故。所以，研究抗静电纤维和导电纤维已成为关系到国计民生的问题。

传统纤维的抗静电加工方法主要分为两种。第一种加工方法是对织物表面进行加工，纺织品的抗静电效果来自于后整理加工的助剂，主要是在织物表面涂覆表面活性剂类抗静电剂或金属阳离子类抗静电剂，使纺织品产生高吸湿性或高导电性以消除静电，而将抗静电剂涂覆在纺织品表面而采用的方式则有含浸(dipping)、涂布(coating)或电(溅)镀(sputtering)。然而，该第一种加工方法中的表面抗静电剂的作用原理主要是通过表面处理的方式使纺织品回潮率提高、降低绝缘性，及加速静电泄散。因此，若该纺织品是在干燥的环境下使用或经多次洗涤后，其效果将急速递减，导致该表面加工方式所获得的抗静电效果无法长久保持，且无法应用于一般需常洗涤的服饰，而有抗静电耐久性不佳与应用范围有限的缺点。

第二种抗静电加工方法，是在合成纤维高分子材料内添加导电基材，如果所添加的导电基材是表面活性剂类的抗静电剂，则经熔融纺丝工序后，表面活性剂会扩散到纤维表层，形成一种半永久性的抗静电织物，同样有抗静电性不耐久与无法经常洗涤的问题。如果要制成永久性的抗静电织物，则需添加高分子永久型抗静电剂并经熔融纺丝工序，以利用该高分子永久型抗静电剂在纤维内部形成的“导电通道”来消除静电。然而，高分子永久型抗静电剂多属亲水性聚合物，因此其在干燥环境下的抗静电效果仍然有限。此外，由于高分子型抗静电剂的分子量较高而不利于向纤维表面移动，为了达到符合规格的抗静电效果，需增加其添加量，才能使高分子型抗静电剂出现在纤维表面的机率增加，如此将导致该永久性抗静电织物的原料成本提高且增加高分子型抗静电剂用量易使纤维强度变差。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种抗静电纤维材料及其制备方法，本发明制得的抗静电纤维在保有永久性抗静电效果的条件下，仍然能够被加工为具有特定外观与特性的纤维产品的抗静电纤维材料。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种抗静电纤维材料，按重量分数计，由以下原料组成：涤纶纤维60-80份、淀粉30-50份、小麦蛋白纤维60-80份、铜粉5-10份、硅油5-10份、霍霍巴油5-10份、聚酰胺10-15份和抗坏血酸15-20份。

优选的，一种抗静电纤维材料，按重量分数计，由以下原料组成：涤纶纤维80份、淀粉50份、小麦蛋白纤维80份、铜粉5份、硅油10份、霍霍巴油5份、聚酰胺15份和抗坏血酸15份。

优选的，一种抗静电纤维材料，按重量分数计，由以下原料组成：涤纶纤维60份、淀粉50份、小麦蛋白纤维60份、铜粉10份、硅油5份、霍霍巴油10份、聚酰胺10份和抗坏血酸20份。

优选的，一种抗静电纤维材料，按重量分数计，由以下原料组成：涤纶纤维70份、淀粉40份、小麦蛋白纤维70份、铜粉8份、硅油8份、霍霍巴油8份、聚酰胺12份和抗坏血酸18份。

本发明还提供一种抗静电纤维材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将淀粉研磨至粒径为50-80微米，置于烧杯中，按淀粉与水的质量比为1：4加入水，混合搅拌均匀，加入霍霍巴油，搅拌混合2-3小时，100-120℃条件下烘干至恒重，得到改性淀粉；

步骤2：将涤纶纤维、小麦蛋白纤维和步骤1中的改性淀粉混合均匀后喂入双螺杆挤出机，制成纺丝熔体；

步骤3：将超细铜粉在告诉搅拌的条件下添加到液态聚酰胺热熔胶中，同时添硅油和抗坏血酸，充分混合，得乳状液；

步骤4：将步骤2的纺丝熔体和步骤3的乳状液混合均匀，熔融纺丝，得到抗静电纤维材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明将铜粉与高分子聚合物混合再将其纺丝形成导电纤维，在保有永久性抗静电效果的条件下，仍然能够被加工为具有特定外观与特性的纤维产品的抗静电纤维材料。并且由于该永久性抗静电织物在干燥环境下仍然有极佳的抗静电效果，因而可应用于电子、军事或航太科技等方面。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

一种抗静电纤维材料的制备，包括以下步骤：

按重量分数计，取以下原料：涤纶纤维80份、淀粉50份、小麦蛋白纤维80份、铜粉5份、硅油10份、霍霍巴油5份、聚酰胺15份和抗坏血酸15份；

步骤1：将淀粉研磨至粒径为50微米，置于烧杯中，按淀粉与水的质量比为1：4加入水，混合搅拌均匀，加入霍霍巴油，搅拌混合3小时，100℃条件下烘干至恒重，得到改性淀粉；

步骤2：将涤纶纤维、小麦蛋白纤维和步骤1中的改性淀粉混合均匀后喂入双螺杆挤出机，制成纺丝熔体；

步骤3：将超细铜粉在告诉搅拌的条件下添加到液态聚酰胺热熔胶中，同时添硅油和抗坏血酸，充分混合，得乳状液；

步骤4：将步骤2的纺丝熔体和步骤3的乳状液混合均匀，熔融纺丝，得到抗静电纤维材料。

实施例2

一种抗静电纤维材料的制备，包括以下步骤：

按重量分数计，取以下原料：涤纶纤维60份、淀粉50份、小麦蛋白纤维60份、铜粉10份、硅油5份、霍霍巴油10份、聚酰胺10份和抗坏血酸20份；

步骤1：将淀粉研磨至粒径为80微米，置于烧杯中，按淀粉与水的质量比为1：4加入水，混合搅拌均匀，加入霍霍巴油，搅拌混合3小时，120℃条件下烘干至恒重，得到改性淀粉；

步骤2：将涤纶纤维、小麦蛋白纤维和步骤1中的改性淀粉混合均匀后喂入双螺杆挤出机，制成纺丝熔体；

步骤3：将超细铜粉在告诉搅拌的条件下添加到液态聚酰胺热熔胶中，同时添硅油和抗坏血酸，充分混合，得乳状液；

步骤4：将步骤2的纺丝熔体和步骤3的乳状液混合均匀，熔融纺丝，得到抗静电纤维材料。

实施例3

一种抗静电纤维材料的制备，包括以下步骤：

按重量分数计，取以下原料：涤纶纤维70份、淀粉40份、小麦蛋白纤维70份、铜粉8份、硅油8份、霍霍巴油8份、聚酰胺12份和抗坏血酸18份；

步骤1：将淀粉研磨至粒径为70微米，置于烧杯中，按淀粉与水的质量比为1：4加入水，混合搅拌均匀，加入霍霍巴油，搅拌混合3小时，110℃条件下烘干至恒重，得到改性淀粉；

步骤2：将涤纶纤维、小麦蛋白纤维和步骤1中的改性淀粉混合均匀后喂入双螺杆挤出机，制成纺丝熔体；

步骤3：将超细铜粉在告诉搅拌的条件下添加到液态聚酰胺热熔胶中，同时添硅油和抗坏血酸，充分混合，得乳状液；

步骤4：将步骤2的纺丝熔体和步骤3的乳状液混合均匀，熔融纺丝，得到抗静电纤维材料。

将本发明各实施例1-3制得的抗静电纤维材料进行性能测试，结果见表1。

表1测试结果表

	实施例1	实施例2	实施例3
				表面电阻(Ω/sq)	3.2×103	4.3×103	3.8×103
断裂伸长率(％)	129.8	134.5	123.7

由上表可知，本发明制备的纤维材料强度高、抗静电性能良好。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种抗静电纤维材料，其特征在于，按重量分数计，由以下原料组成：涤纶纤维60-80份、淀粉30-50份、小麦蛋白纤维60-80份、铜粉5-10份、硅油5-10份、霍霍巴油5-10份、聚酰胺10-15份和抗坏血酸15-20份。

2.根据权利要求1所述的一种抗静电纤维材料，其特征在于，按重量分数计，由以下原料组成：涤纶纤维80份、淀粉50份、小麦蛋白纤维80份、铜粉5份、硅油10份、霍霍巴油5份、聚酰胺15份和抗坏血酸15份。

3.根据权利要求1所述的一种抗静电纤维材料，其特征在于，按重量分数计，由以下原料组成：涤纶纤维60份、淀粉50份、小麦蛋白纤维60份、铜粉10份、硅油5份、霍霍巴油10份、聚酰胺10份和抗坏血酸20份。

4.根据权利要求1所述的一种抗静电纤维材料，其特征在于，按重量分数计，由以下原料组成：涤纶纤维70份、淀粉40份、小麦蛋白纤维70份、铜粉8份、硅油8份、霍霍巴油8份、聚酰胺12份和抗坏血酸18份。

5.一种抗静电纤维材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将淀粉研磨至粒径为50-80微米，置于烧杯中，按淀粉与水的质量比为1：4加入水，混合搅拌均匀，加入霍霍巴油，搅拌混合2-3小时，100-120℃条件下烘干至恒重，得到改性淀粉；

步骤2：将涤纶纤维、小麦蛋白纤维和步骤1中的改性淀粉混合均匀后喂入双螺杆挤出机，制成纺丝熔体；

步骤3：将超细铜粉在告诉搅拌的条件下添加到液态聚酰胺热熔胶中，同时添硅油和抗坏血酸，充分混合，得乳状液；

步骤4：将步骤2的纺丝熔体和步骤3的乳状液混合均匀，熔融纺丝，得到抗静电纤维材料。