CN110067138B - 一种抗静电面料及其制造工艺、使用该面料的羽绒被 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗静电面料及其制造工艺、使用该面料的羽绒被。该抗静电面料包括高密度化纤织物层和涂覆于高密度化纤织物层外表面的抗静电混合物，抗静电混合物包括如下重量份数的组分：改性苯乙烯类热塑性弹性体28‑39份；羟甲基苯基次膦酸0.16‑0.22份；纳米微晶纤维素胶体3‑5份；纳米二氧化钛0.8‑1.5份；去离子水20‑25份。本发明中的抗静电面料具有不易产生静电的优点。本发明中抗静电面料的制造工艺，可使获得的面料具有均匀的抗静电的效果的优点。

Description

一种抗静电面料及其制造工艺、使用该面料的羽绒被
技术领域
本发明涉及羽绒被及其面料加工技术领域，更具体地说，它涉及一种抗静电面料及其制造工艺、使用该面料的羽绒被。
背景技术
随着生活水平的逐渐提高，各年龄阶段的人群对生活用品的选择要求也越来越高。人的一生有三分之一的时间跟睡眠有关，床上用品与我们的生活品质以及舒适度具有紧密的联系。羽绒被所具有的质轻、蓬松的优势，让其被越来越多人所认可和青睐。为了减少羽绒飘逸出，通常，羽绒被的内芯层、外套层均采用较多的高纱支密度的化纤织物层。然而，高纱支密度的化纤织物层虽然不容易导致羽绒的飘逸，但极易造成静电的现象，同时，也因为静电的原因而造成羽绒被表面易吸附脏物，容易降低使用者的体验感。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种抗静电面料，其具有不易产生静电的优点。
本发明的第二个目的在于提供一种抗静电面料的制造工艺，使获得的面料具有均匀的抗静电的效果的优点。
本发明的第三个目的在于提供一种使用抗静电面料的羽绒被，其具有保暖效果好、不易产生静电的优点。
为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：
一种抗静电面料，包括高密度化纤织物层和涂覆于高密度化纤织物层外表面的抗静电混合物，所述抗静电混合物包括如下重量份数的组分：
改性苯乙烯类热塑性弹性体28-39份；
羟甲基苯基次膦酸0.16-0.22份；
纳米微晶纤维素胶体3-5份；
纳米二氧化钛0.8-1.5份；
去离子水20-25份；
所述改性苯乙烯类热塑性弹性体采用如下步骤制造获得：
步骤1，预处理苯乙烯类热塑性弹性体：将苯乙烯类热塑性弹性体磨成10-15μm的苯乙烯类热塑性弹性体粉末；
二苯甲酮溶液配制：将0.6g二苯甲酮与40mL无水乙醇混合均匀，配制成浓度为15mg/mL的二苯甲酮溶液；
PEGMEMA溶液配制：称取0.5gPEGMEMA溶解于5mL去离子水中，配制成浓度为0.1g/mL的PEGMEMA溶液；
步骤2，将步骤1中获得的苯乙烯类热塑性弹性体粉末浸没于二苯甲酮溶液中，避光静置15-20min，取出、晾干，获得苯乙烯类热塑性弹性体-二苯甲酮粉末；步骤3，将步骤2中获得的苯乙烯类热塑性弹性体-二苯甲酮粉末置于步骤1中获得的PEGMEMA溶液中，置于紫外灯下光照5-6min，取出，采用无水乙醇冲洗，获得初成品；
步骤4，将步骤3中获得的初成品浸没于无水乙醇中，经混合24hr后，取出，并采用无水乙醇再次冲洗，真空干燥获得改性苯乙烯类热塑性弹性体。
通过采用上述技术方案，苯乙烯类热塑性弹性体对人体和环境友好，且具有优异的热稳定性。采用本发明中的方法进行改性后，获得的改性苯乙烯类热塑性弹性体具有适中的粘接效果，与此同时，还具有一定的亲水性，有助于提高本发明中面料的抗静电性能。
羟甲基苯基次膦酸具有较好的热稳定性，不易发生分解，绿色环保。
本发明中，采用改性苯乙烯类热塑性弹性体与羟甲基苯基次膦酸进行相互配合后，更有利于使获得的面料具有较为优异的抗静电性能。
纳米微晶纤维胶体具有均一、稳定的性能，其中的纳米微晶纤维素具有较好的吸附性能，可与纳米二氧化钛形成相互配合，可在一定程度上改善高密度化纤织物层的易产生静电的问题。
与此同时，纳米微晶纤维胶体、纳米二氧化钛的相互配合，使两者在高密度化纤织物层上，与纤维之间形成呈辐射状的网络状分布，进而可有效缓解应力集中的现象，进而使高密度化纤织物层具有更好的抗皱效果。
进一步优选为：所述纳米微晶纤维素胶体中，纳米微晶纤维素的含量为0.5-0.9％。
通过采用上述技术方案，纳米微晶纤维素的形状可为棒状、球状，其巨大的比表面积，可以纳米二氧化钛、纤维之间形成较好的接触。而上述含量范围内的纳米微晶纤维素，在与纳米二氧化钛相互配合时，不易造成过于粘稠的现象，便于进行充分混合以及涂覆。
进一步优选为：还包括重量份数为0.11-0.15份的2-羧乙基苯基次磷酸。
通过采用上述技术方案，2-羧乙基苯基次磷酸具有较好的热稳定性，也具有较好的稳定性，还可与高密度化纤织物层形成较好的结合，并与羟甲基苯基次膦酸形成相互配合，进一步提高形成的面料的热稳定效果。
进一步优选为：还包括重量份数为0.5-0.6的纳米二氧化硅。
通过采用上述技术方案，纳米二氧化硅具有一定的吸附功能，与纳米二氧化钛、纳米微晶纤维素胶体之间形成相互配合，进一步提高纤维的柔软、抗皱的效果。
进一步优选为：所述高密度化纤织物层为涤纶层或聚酯纤维层，纱支密度为250-290T。
通过采用上述技术方案，涤纶层或聚酯纤维层具有整体稳定的性能，不易由于清洗而出现松散的现象。本发明中采用纱支密度较高的涤纶层或聚酯纤维层，在较为致密的纤维交织的情况下，采用抗静电混合物，使纤维之间的致密程度进一步提高，与此同时，还可使获得的面料具有均匀且良好的抗静作用。
为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：
一种抗静电面料的制造工艺，包括如下步骤：
步骤一，将纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米微晶纤维素胶体进行充分混合，获得第一混合物，将第一混合物均匀涂覆于高密度化纤织物层的外表面，静置并晾干，获得第一面料；
步骤二，将改性苯乙烯类热塑性弹性体熔融并降温至55-60℃，均匀涂覆于步骤一中获得的初成品面料上，获得第二面料；
步骤三，将羟甲基苯基次膦酸、2-羧乙基苯基次磷酸、水充分混合，形成第二混合物；将第二混合物均匀涂覆到步骤二中获得的第二面料上，置于35-45℃的环境下干燥40-50min，获得抗静电面料。
通过采用上述技术方案，先将第一混合物均匀涂覆于高密度化纤织物层的表面，使高密度化纤织物层获得较好的柔软、抗皱的效果，且为获得的第一面料提供一定程度的亲水效果。在第一面料的表面涂覆改性苯乙烯类热塑性弹性体，该温度下的熔融后的改性苯乙烯类热塑性弹性体不易对第一面料造成损伤，并且能均匀涂覆于第一面料的表面。在改性苯乙烯类热塑性弹性体涂覆到第一面料的表面且并未干燥时，将第二混合物均匀涂覆至第二面料上，最后进行干燥，使第二混合物、改性苯乙烯类热塑性弹性体、第一混合物、高密度化纤织物层形成充分连接，进而使获得的抗静电面料具有较好的抗静电、抗皱效果，且可持续时间久。
进一步优选为：所述步骤一中，先将高密度化纤织物层浸泡于Gemini表面活性剂水溶液中浸泡3-5min，再置于60-80℃的条件下干燥20-30min，再涂覆第一混合物。
通过采用上述技术方案，采用Gemini表面活性剂水溶液浸泡高密度化纤织物层，使其中的纤维之间的结构易于变形，从而有助于使获得的高密度化纤织物层具有较为柔软的效果。
根据权利要求7所述的一种抗静电面料的制造工艺，其特征在于，所述Gemini表面活性剂水溶液的浓度为25-33％。
通过采用上述技术方案，Gemini表面活性剂水溶液在上述范围内，在提高高密度化纤织物层的柔软效果的同时，不易导致出现较多气泡而影响处理的效果。
为实现上述第三个目的，本发明提供了如下技术方案：
一种使用抗静电面料的羽绒被，包括外套、内芯套和羽绒层，所述外套和内芯套均采用上述的抗静电面料缝制而成，且将羽绒层缝合于内部；所述外套与内芯套缝合于一体。
通过采用上述技术方案，外套、内芯套的致密程度高，在使用过程中，不易导致羽绒跑出，同时还能起到较好的抗静电作用，减少灰尘等附着于外套和内芯套表面的可能性。由于本发明中的外套和内芯套具有较好的柔软但抗皱的效果，长期使用仍然能保持良好的外观以及柔软的肤感。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
第一、本发明中采用改性苯乙烯类热塑性弹性体、羟甲基苯基次膦酸、纳米微晶纤维胶体、纳米二氧化钛进行相互配合后，更有利于改善高密度化纤织物层的易产生静电的问题；
第二、本发明中采用纳米微晶纤维胶体、纳米二氧化钛进行相互配合，使两者在高密度化纤织物层上，与纤维之间形成呈辐射状的网络状分布，进而可有效缓解应力集中的现象，进而使高密度化纤织物层具有更好的抗皱效果；
第三、本发明中制造抗静电面料时，对高密度化纤织物层采用浓度为25-33％的Gemini表面活性剂水溶液进行处理，进而有助于使获得的预处理后高密度化纤织物层具有更好的柔软和亲肤效果；
第四、本发明中的羽绒被的被套、内芯套均采用本发明中的抗菌保温面料制得，通过将羽绒层均匀平铺并且缝制，获得的羽绒被质轻、保暖效果好、抗静电能力强。
附图说明
图1是本发明中抗静电面料的结构示意图；
图2是本发明中羽绒被的结构示意图；
图3是本发明中羽绒被中羽绒层、内芯套、外套的结构示意图。
图中，1、高密度化纤织物层；2、抗静电混合物；3、羽绒被；31、羽绒层；32、内芯套；33、外套。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：一种抗静电面料，如图1所示，包括高密度化纤织物层1(涤纶层)和涂覆于高密度化纤织物层1外表面的抗静电混合物2，抗静电混合物2所包括的组分及其相应的重量份数如表1所示。
且抗静电面料通过如下步骤制造获得：
步骤一，将纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米微晶纤维素的含量为0.5％的纳米微晶纤维素胶体进行充分混合，获得第一混合物，将第一混合物均匀涂覆于纱支密度为290T的涤纶层外表面，静置并晾干，获得第一面料；
步骤二，将改性苯乙烯类热塑性弹性体熔融并降温至55℃，均匀涂覆于步骤一中获得的初成品面料上，获得第二面料；
步骤三，将羟甲基苯基次膦酸、2-羧乙基苯基次磷酸、水充分混合，形成第二混合物；将第二混合物均匀涂覆到步骤二中获得的第二面料上，置于35-45℃的环境下干燥40-50min，获得抗静电面料。
其中，改性苯乙烯类热塑性弹性体采用如下步骤制造获得：
步骤1，预处理苯乙烯类热塑性弹性体：将苯乙烯类热塑性弹性体磨成10-15μm的苯乙烯类热塑性弹性体粉末；
二苯甲酮溶液配制：将0.6g二苯甲酮与40mL无水乙醇混合均匀，配制成浓度为15mg/mL的二苯甲酮溶液；
PEGMEMA溶液配制：称取0.5gPEGMEMA溶解于5mL去离子水中，配制成浓度为0.1g/mL的PEGMEMA溶液；
步骤2，将步骤1中获得的苯乙烯类热塑性弹性体粉末浸没于二苯甲酮溶液中，避光静置15min，取出、晾干，获得苯乙烯类热塑性弹性体-二苯甲酮粉末；
步骤3，将步骤2中获得的苯乙烯类热塑性弹性体-二苯甲酮粉末置于步骤1中获得的PEGMEMA溶液中，置于紫外灯下光照6min，取出，采用无水乙醇冲洗，获得初成品；
步骤4，将步骤3中获得的初成品浸没于无水乙醇中，经混合24hr后，取出，并采用无水乙醇再次冲洗，真空干燥获得改性苯乙烯类热塑性弹性体。
实施例2-5：一种抗静电面料，与实施例1的区别在于，抗静电混合物2所包括的组分及其相应的重量份数如表1所示。其中，高密度化纤织物层1为纱支密度为250T的聚酯纤维层。
表1实施例1-5中抗静电混合物所包括的组分及其相应的重量份数
Figure BDA0002002904260000061
实施例6：一种抗静电面料，与实施例2的区别在于，纳米微晶纤维素胶体中，纳米微晶纤维素的含量为0.7％。
实施例7：一种抗静电面料，与实施例2的区别在于，纳米微晶纤维素胶体中，纳米微晶纤维素的含量为0.9％。
实施例8：一种抗静电面料，与实施例2的区别在于，在制造抗静电面料的过程中，在步骤一里，先将高密度化纤织物层1浸泡于浓度为25％的Gemini表面活性剂水溶液中浸泡5min，再置于80℃的条件下干燥20min，再涂覆第一混合物。
实施例9：一种抗静电面料，与实施例2的区别在于，在制造抗静电面料的过程中，在步骤一里，先将高密度化纤织物层1浸泡于浓度为30％的Gemini表面活性剂水溶液中浸泡4min，再置于70℃的条件下干燥25min，再涂覆第一混合物。
实施例10：一种抗静电面料，与实施例2的区别在于，在制造抗静电面料的过程中，在步骤一里，先将高密度化纤织物层1浸泡于浓度为33％的Gemini表面活性剂水溶液中浸泡3min，再置于60℃的条件下干燥30min，再涂覆第一混合物。
实施例11：一种抗静电面料，与实施例2的区别在于，在制造抗静电面料时，步骤二中，将改性苯乙烯类热塑性弹性体熔融并降温至60℃在进行涂覆。
实施例12：一种抗静电面料，与实施例2的区别在于，在制造改性苯乙烯类热塑性弹性体的过程中，步骤2中，避光静置18min；步骤3中，在紫外灯光下光照5.5min。
实施例13：一种抗静电面料，与实施例2的区别在于，在制造改性苯乙烯类热塑性弹性体的过程中，步骤2中，避光静置20min；步骤3中，在紫外灯光下光照5min。
实施例14：一种羽绒被，如图2和图3所示，包括外套33、内芯套32和羽绒层31，且外套33和内芯套32均采用实施例2中的抗静电面料缝制而成，且将羽绒层31缝合于内部，外套33与内芯套32缝合于一体，形成羽绒被3。
对比例1：一种面料，与实施例2的区别在于，如申请公布号CN108486738A、申请公布日为2018.09.04的发明专利中的实施例中所示，采用纯棉纺制的大于等于60S的高支纱作为生产原料，生产方法包括整经工序、浆纱工序以及织造工序；生产方法还包括染整工艺，染整工艺包括以下处理步骤：烧毛、精练退浆、漂白、丝光、抗起球整理、拉幅定型以及预缩；生产方法的车间温度为20～30℃，相对湿度为80～90％，最终获得新型柔软面料。
对比例2：一种面料，与实施例2的区别在于，如授权公告号为CN107012565B、授权公告日为2018.11.06的发明专利中的实施例1中所示，
(1)棉纤维选择性氧化：利用4-乙酰氨基-TEMPO-NaClO-NaBr氧化体系对棉纤维进行选择性氧化，经离心、过滤、烘干制得羧基含量0.4-0.5mmol/g的羧基棉纤维；
(2)混纺纱线加工：将所制羧基棉纤维与聚氨酯纤维以质量比5∶3的比例进行混纤，再经清花、梳棉、并条、粗纱、细纱工序加工制成混纺纱线；
(3)混纺纱线染色：对混纺纱线进行浸染，并在染液中混入防虫防螨剂，混纺纱线与防虫防螨剂质量比为1∶0.05，染色结束后于45-55℃固色30min，并经水洗、脱水、烘干工序处理；
(4)面料织造：将染色后的混纺纱线经整经、浆纱、穿筘后上织布机，织造成平纹面料；
(5)面料轧光前处理：将轧光助剂加沸水搅拌制成25g/1的溶液，经自然冷却至40-50℃，再将织造所得面料浸渍于该溶液中，并于40-50℃保温30min，然后将面料取出，经脱水后于70-80℃烘干至重量含水量5-10％；
(6)面料轧光：将经轧光前处理的面料利用轧光机进行轧光，控制压力在6-7MPa，温度在120-130℃，车速在20-25m/min，反复轧光三次，每次间隔30min，最后经自然冷却定型。
对比例3：一种羽绒被，与实施例14的区别在于，采用对比例1作为外套33和内芯套32。
试验一：抗静电试验
试验样品：选取实施例1-13作为试验样1-13，选取对比例1-2作为对照样1-2。
试验方法：在温度为20℃，湿度为40％RH的环境下，分别对试验样1-13、对照样1-2进行表面电阻率、体电阻率、面电荷密度进行检测，记录数据，并进行分析。
试验结果：试验样1-13、对照样1-2的表面电阻率、体电阻率、面电荷密度测试结果如表2所示。
表2试验样1-13、对照样1-2的表面电阻率、体电阻率、面电荷密度测试结果
Figure BDA0002002904260000091
由表2可知，试验样1-13的表面电阻率、面电荷密度，跟对照样1-2的表面电阻率、面电荷密度相差较小，而试验样1-13的体电阻率比对照样1-2的体电阻率要更小，因此，试验样1-13的抗静电能力与对照样1-2的抗静电能力相似并且更优于对照样1-2的抗静电能力。
而对照样1-2采用的面料为棉质的面料，自身所具备的抗静电能力较佳。而对于较高纱支密度的涤纶、聚酯纤维层而言，自身易产生静电。然而，试验样1-13、对照样1-2的抗静电能力相仿，说明本发明中所采用的抗静电混合物22、制造面料的工艺均对改善高密度化纤织物层11的抗静电能力具有关键作用。
试验样14的表面电阻率、面电荷密度，跟对照样3的表面电阻率、面电荷密度相差较小，而试验样14的体电阻率比对照样2的体电阻率要更小，因此，试验样14的抗静电能力与对照样3的抗静电能力相似并且更优于对照样3的抗静电能力。
试验二：抗皱效果试验
试验样品：选取实施例1-13作为试验样1-13，选取对比例1-2作为对照样1-2。
试验方法：将试验样1-13、对照样1-2均裁剪成1m×1m的规格，分别将每块试验样品放置于同款洗衣机中，采用常温的洗涤模式，且转速为1000rpm的条件下进行洗涤10min，取出后检测折皱回复角，记录数据并进行分析。
试验结果：试验样1-13、对照样1-2的折皱回复角如表3所示。
表3试验样1-13、对照样1-2的折皱回复角
试验样品 折皱回复角/° 试验样品 折皱回复角/°
试验样1 200 试验样9 212
试验样2 205 试验样10 211
试验样3 207 试验样11 205
试验样4 204 试验样12 203
试验样5 206 试验样13 205
试验样6 205 对照样1 180
试验样7 207 对照样2 185
试验样8 210 / /
由表3可知，试验样1-13的折皱回复角显著高于对照样1-2的折皱回复角，说明试验样1-13的抗皱能力比对照样1-2的抗皱能力更佳。
其中，试验样8-10中的折皱回复角比其他试验样中的折皱回复角更大，表面试验样8-10的抗皱能力更好，而产生这种差距的主要原因在于，试验样8-10在制造过程中，采用了Gemini表面活性剂水溶液对高密度化纤织物层1进行了浸泡处理，使试验样8-10的抗皱能力得到了进一步提升。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种抗静电面料，其特征在于，包括高密度化纤织物层（1）和涂覆于高密度化纤织物层（1）外表面的抗静电混合物（2），所述抗静电混合物（2）包括如下重量份数的组分：
改性苯乙烯类热塑性弹性体28-39份；
羟甲基苯基次膦酸0.16-0.22份；
纳米微晶纤维素胶体3-5份；
纳米二氧化钛0.8-1.5份；
2-羧乙基苯基次膦酸0.11-0.15份；
纳米二氧化硅0.5-0.6份；
去离子水20-25份；
所述改性苯乙烯类热塑性弹性体采用如下步骤制造获得：
步骤1，预处理苯乙烯类热塑性弹性体：将苯乙烯类热塑性弹性体磨成10-15μm的苯乙烯类热塑性弹性体粉末；
二苯甲酮溶液配制：将0.6g二苯甲酮与40mL无水乙醇混合均匀，配制成浓度为15mg/mL的二苯甲酮溶液；
PEGMEMA溶液配制：称取0.5gPEGMEMA溶解于5mL去离子水中，配制成浓度为0.1g/mL的PEGMEMA溶液；
步骤2，将步骤1中获得的苯乙烯类热塑性弹性体粉末浸没于二苯甲酮溶液中，避光静置15-20min，取出、晾干，获得苯乙烯类热塑性弹性体-二苯甲酮粉末；
步骤3，将步骤2中获得的苯乙烯类热塑性弹性体-二苯甲酮粉末置于步骤1中获得的PEGMEMA溶液中，置于紫外灯下光照5-6min，取出，采用无水乙醇冲洗，获得初成品；
步骤4，将步骤3中获得的初成品浸没于无水乙醇中，经混合24hr后，取出，并采用无水乙醇再次冲洗，真空干燥获得改性苯乙烯类热塑性弹性体。
2.根据权利要求1所述的一种抗静电面料，其特征在于，所述纳米微晶纤维素胶体中，纳米微晶纤维素的含量为0.5-0.9%。
3.根据权利要求1所述的一种抗静电面料，其特征在于，所述高密度化纤织物层（1）为聚酯纤维层，纱支密度为250-290T。
4.权利要求1-3中任意一项所述的一种抗静电面料的制造工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，将纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米微晶纤维素胶体进行充分混合，获得第一混合物，将第一混合物均匀涂覆于高密度化纤织物层（1）的外表面，静置并晾干，获得第一面料；
步骤二，将改性苯乙烯类热塑性弹性体熔融并降温至55-60℃，均匀涂覆于步骤一中获得的初成品面料上，获得第二面料；
步骤三，将羟甲基苯基次膦酸、2-羧乙基苯基次膦酸、水充分混合，形成第二混合物；将第二混合物均匀涂覆到步骤二中获得的第二面料上，置于35-45℃的环境下干燥40-50min，获得抗静电面料。
5.根据权利要求4所述的一种抗静电面料的制造工艺，其特征在于，所述步骤一中，先将高密度化纤织物层（1）浸泡于Gemini表面活性剂水溶液中浸泡3-5min，再置于60-80℃的条件下干燥20-30min，再涂覆第一混合物。
6.根据权利要求5所述的一种抗静电面料的制造工艺，其特征在于，所述Gemini表面活性剂水溶液的浓度为25-33%。
7.一种使用抗静电面料的羽绒被，其特征在于，包括外套（33）、内芯套（32）和羽绒层（31），所述外套（33）和内芯套（32）均采用权利要求1-3中任意一项所述的抗静电面料或4-6中任意一项所述的抗静电面料的制造工艺制造获得的抗静电面料缝制而成，且将羽绒层（31）缝合于内部；所述外套（33）与内芯套（32）缝合于一体。
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