CN111350005A - 一种抗静电阻燃防护面料及其制备方法 - Google Patents

一种抗静电阻燃防护面料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗静电阻燃防护面料,为双层织物,由如下步骤制成:第一步、将不锈钢纤维/改性聚酯纤维按照混纺比20/80制成混纺纱,改性麻纤维/粘胶纤维按照混纺比50/50制成混纺纱;第二步、以不锈钢纤维/改性聚酯纤维混纺纱×3股为表层,以改性麻纤维/粘胶纤维混纺纱×2股为里层,采用全自动剑杆织样机进行织造。本发明的防护面料为双层面料,拥有结构紧密,厚实,耐磨性好等优点;表层采用不锈钢纤维/改性聚酯纤维的混纺纱织成,具有较好的力学性能、抗静电性能、阻燃性能和抗菌性能;里层具有较好的亲肤性和抗静电性;并且聚酯纤维和麻纤维的改性都是永久性的,不会随着水洗脱落去功能性物质,具有耐水洗性和持久性。

Description

一种抗静电阻燃防护面料及其制备方法
技术领域
本发明属于功能面料领域,具体地,涉及一种抗静电阻燃防护面料及其制备方法。
背景技术
安全防护用纺织品是指人们在日常生活、工作环境中,为免受物理、化学、生物等因素所伤害所使用的防护用品。如物理因素中的高温、静电、电磁辐射、阻燃性等,化学因素中的酸、碱、有害毒物等,生物因素中的细菌、病毒等对人体的影响。目前安全防护用纺织品的研发与生产普遍较为重视,但生产出来的产品功能较为单一,且服用舒适性普遍存在不足。究其原因,其生产原理、方法及技术等方面都存在一定问题,比如说在生产抗静电面料,要么采用金属导电纤维与其它纤维混纺、交织而成,要么通过抗静电后整理制得,显然这种抗静电面料服用性能得不到保证;再如生产阻燃面料时多为用阻燃剂对织物进行后整理制得,但整理后的织物手感、强度和色光等都受严重影响,且阻燃持久性差。
例如CN1554817A公开了一种防静电阻燃防水防油天然纤维织物的织造方法;CN1199792公开了一种防辐射织物及其织造方法。这些纺织品都多多少少存在一些问题,如功能性不全面,耐洗性问题,特别是抗静电防辐射面料,经多次水洗后手感和功能性均会有较大幅度的下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗静电阻燃防护面料及其制备方法,该防护面料为双层面料,相较单层织物,双层织物拥有结构紧密,厚实,耐磨性好等优点;表层采用不锈钢纤维/改性聚酯纤维的混纺纱织成,使得表层不仅具有较好的力学性能和抗静电性能,而且还具有良好的阻燃性能和抗菌性能,起到优良的防护效果;里层采用改性麻纤维/粘胶纤维混纺纱制成,使得里层面料具有较好的亲肤性和抗静电性,提高与皮肤接触的舒适感;并且聚酯纤维和麻纤维的改性都是永久性的,不会随着水洗脱落去功能性物质,具有耐水洗性和持久性;制备得到的防护面料完全可以达到高档舒适型安全防护服面的服用要求,还可扩展应用于医护领域。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种抗静电阻燃防护面料,为双层织物,表层采用不锈钢纤维/改性聚酯纤维混纺纱作为原料,里层采用改性麻纤维/粘胶纤维混纺纱作为原料;
该抗静电阻燃防护面料由如下步骤制成:
第一步、将不锈钢纤维/改性聚酯纤维按照混纺比20/80制成混纺纱,单纱线密度为18.5tex;将改性麻纤维/粘胶纤维按照混纺比50/50制成混纺纱,单纱线密度为14.5tex;
第二步、以不锈钢纤维/改性聚酯纤维混纺纱×3股为表层,以改性麻纤维/粘胶纤维混纺纱×2股为里层,采用全自动剑杆织样机进行织造;
上机参数:筘号为160筘齿/10cm,筘入数为2入,织物经密为150根/10cm,纬密为160根/10cm。
进一步地,所述改性聚酯纤维由如下方法制备:
(1)通过超声震荡制得均匀的生物质石墨烯/乙二醇分散液,将对苯二甲酸二甲酯、乙二醇、生物质石墨烯/乙二醇分散液及醋酸锰投入聚合釜中,反应温度为220-240℃,常压,反应时间为2-3h;
(2)反应结束后加入Sb2O3和亚磷酸进行缩聚,缩聚温度为260-280℃,缩聚时间为2-3h,真空度小于30Pa;
(3)缩聚反应完成后,加入磷系高分子阻燃剂,继续反应90-100min,通过氮气加压出料,并经冷水固化,切粒,得到共聚酯;
(4)将共聚酯先在150℃真空条件下干燥30h,再进行熔融纺丝,纺丝速度为1000m/min,制得改性聚酯纤维。
进一步地,所述对苯二甲酸二甲酯、乙二醇、生物质石墨烯、Sb2O3、亚磷酸和磷系高分子阻燃剂的用量之比为30:10:0.6:0.2:0.3:0.5。
进一步地,所述改性麻纤维由如下方法制备:
(1)将麻纤维用去离子水冲洗后,浸泡在质量分数为10%的乙醇溶液中,利用超声清洗仪去掉表面的不溶物和油脂,室温下干燥,完成麻纤维的预处理;
(2)将2-氨基吡咯溶于乙醇中,配制成质量浓度为2g/L的2-氨基吡咯溶液,按照固液比1g:20mL将预处理好的麻纤维浸入2-氨基吡咯溶液中,先于36-38℃恒温水浴床超声震荡140-150min,再用硫酸将溶液的pH调至2.0,浸泡25-30min,加入氧化剂引发聚合,室温下反应20-24h;
(3)反应完成后,将纤维取出并用乙醇和去离子水洗涤至上清液无色且洗涤液显中性,置于室温下自然晾干,得到改性麻纤维。
一种抗静电阻燃防护面料的制备方法,包括如下步骤:
第一步、将不锈钢纤维/改性聚酯纤维按照混纺比20/80制成混纺纱,单纱线密度为18.5tex;将改性麻纤维/粘胶纤维按照混纺比50/50制成混纺纱,单纱线密度为14.5tex;
第二步、以不锈钢纤维/改性聚酯纤维混纺纱×3股为表层,以改性麻纤维/粘胶纤维混纺纱×2股为里层,采用全自动剑杆织样机进行织造;
上机参数:筘号为160筘齿/10cm,筘入数为2入,织物经密为150根/10cm,纬密为160根/10cm。
本发明的有益效果:
本发明的防护面料为双层面料,表层采用不锈钢纤维/改性聚酯纤维的混纺纱制成,其中,先将生物质石墨烯超声分散于乙二醇中,再与对苯二甲酸二甲酯、乙二醇进行共聚反应,能够有效提高生物质石墨烯的分散性能;对苯二甲酸二甲酯、乙二醇发生酯交换反应后再进行缩聚,生成的PET大分子链被成功引入到生物质石墨烯的片层上;加入的生物质石墨烯在PET基体中起到了异相成核剂的作用,提高结晶速率,进而提高聚酯纤维的力学性能;另外,少量的生物质石墨烯在PET大分子链中起到了增塑剂的作用,分子链之间更容易滑移,提高聚酯纤维的柔韧性;并且,生物质石墨烯的片层结构,具有高稳定性、强阻隔性、大表面吸附等作用,紧密的碳层结构可以阻止氧气进入材料深处,有效降低材料燃烧过程的传热和传质,起到阻燃的效果;纤维表面的生物质石墨烯与细菌细胞膜接触时,诱导细胞膜上磷脂分子向生物质石墨烯表面迁移,细胞膜上磷脂分子被生物质石墨烯大规模抽提,从而导致细菌细胞膜破坏,起到杀菌作用;磷系高分子阻燃剂分子结构中含有酯基和端羟基,可与聚酯中酯基和端羧基发生酯交换和扩链反应,使磷系高分子阻燃剂与聚酯纤维产生永久性结合;磷系高分子阻燃剂的引入有助于促进聚酯成炭,大幅提升聚酯自熄性、难燃性和成炭性能,使得聚酯纤维被点燃后表面易燃烧形成一层炭保护层,阻隔氧气和火焰传播,达到阻燃和抗熔滴的效果;因此,得到的改性聚酯纤维不仅具有优异的阻燃性能,还具有良好的抗菌效果;
本发明防护面料的里层采用改性麻纤维/粘胶纤维混纺纱织成,其中,麻纤维本身是一种天然纤维,具有透气、亲肤、环保的优点,但是容易产生静电;采用2-氨基吡咯对麻纤维表面进行改性,首先,2-氨基吡咯上的氨基能够与麻纤维表面的-OH反应,使部分2-氨基吡咯接枝于麻纤维上,再通过在麻纤维表面原位聚合,生成聚吡咯高聚物,使麻纤维表面包覆一层聚吡咯高分子层,能够有效减少在纺织和使用过程中的摩擦,穿着舒适感能得到较大改善;另外,聚吡咯具有优秀的导电性和电化学性能,能够显著提高麻纤维的抗静电性能;同时,聚吡咯在氧化聚合过程中与麻纤维基体产生大量共价键、非共价键及氨键相互作用,能够使麻纤维更加稳定;并且,改性处理后能够提高麻纤维的断裂强力,一方面,麻纤维在浸泡过程中一些无机小分子(硫酸)渗入到纤维内部,并起到了增塑剂的作用;另一方面,纤维表面的聚合物涂层起到了连结作用,在纤维拉伸过程中提供连结力,使纤维不易断裂;通过改性处理后的麻纤维不仅具有较高的抗静电性能,还具有较强的断裂强力,并具有麻纤维本身的亲肤、舒适感;
本发明的防护面料为双层面料,相较单层织物,双层织物拥有结构紧密,厚实,耐磨性好等优点;表层采用不锈钢纤维/改性聚酯纤维的混纺纱织成,使得表层不仅具有较好的力学性能和抗静电性能,而且还具有良好的阻燃性能和抗菌性能,起到优良的防护效果;里层采用改性麻纤维/粘胶纤维混纺纱制成,使得里层面料具有较好的亲肤性和抗静电性,提高与皮肤接触的舒适感;并且聚酯纤维和麻纤维的改性都是永久性的,不会随着水洗脱落去功能性物质,具有耐水洗性和持久性;制备得到的防护面料完全可以达到高档舒适型安全防护服面的服用要求,还可扩展应用于医护领域。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
一种抗静电阻燃防护面料,为双层织物,表层采用不锈钢纤维/改性聚酯纤维按照混纺比20/80得到的混纺纱作为原料,里层采用改性麻纤维/粘胶纤维按照混纺比50/50得到的混纺纱作为原料;
不锈钢纤维具有较高的力学性能,由于不锈钢纤维所特有的高弹性模量能够赋予织物较好的形态记忆功能;不锈钢纤维具有高导电性,能够有效提高抗静电性能;不锈钢纤维还具有良好的电磁辐射屏蔽功能;
其中,改性聚酯纤维由如下方法制备:
(1)通过超声震荡制得均匀的生物质石墨烯/乙二醇分散液,将对苯二甲酸二甲酯、乙二醇、生物质石墨烯/乙二醇分散液及醋酸锰投入聚合釜中,反应温度为220-240℃,常压,反应时间为2-3h;
(2)反应结束后加入Sb2O3和亚磷酸进行缩聚,缩聚温度为260-280℃,缩聚时间为2-3h,真空度小于30Pa;
(3)缩聚反应完成后,加入磷系高分子阻燃剂,继续反应90-100min,通过氮气加压出料,并经冷水固化,切粒,得到共聚酯;
(4)将共聚酯先在150℃真空条件下干燥30h,再进行熔融纺丝,纺丝速度为1000m/min,制得改性聚酯纤维;
其中的对苯二甲酸二甲酯、乙二醇、生物质石墨烯、Sb2O3、亚磷酸和磷系高分子阻燃剂的用量之比为30:10:0.6:0.2:0.3:0.5;
先将生物质石墨烯超声分散于乙二醇中,再与对苯二甲酸二甲酯、乙二醇进行共聚反应,能够有效提高生物质石墨烯的分散性能;对苯二甲酸二甲酯、乙二醇发生酯交换反应后再进行缩聚,生成的PET大分子链被成功引入到生物质石墨烯的片层上;加入的生物质石墨烯在PET基体中起到了异相成核剂的作用,提高结晶速率,进而提高聚酯纤维的力学性能;另外,少量的生物质石墨烯在PET大分子链中起到了增塑剂的作用,分子链之间更容易滑移,提高聚酯纤维的柔韧性;并且,生物质石墨烯的片层结构,具有高稳定性、强阻隔性、大表面吸附等作用,紧密的碳层结构可以阻止氧气进入材料深处,有效降低材料燃烧过程的传热和传质,起到阻燃的效果;纤维表面的生物质石墨烯与细菌细胞膜接触时,诱导细胞膜上磷脂分子向生物质石墨烯表面迁移,细胞膜上磷脂分子被生物质石墨烯大规模抽提,从而导致细菌细胞膜破坏,起到杀菌作用;
磷系高分子阻燃剂分子结构中含有酯基和端羟基,可与聚酯中酯基和端羧基发生酯交换和扩链反应,使磷系高分子阻燃剂与聚酯纤维产生永久性结合;磷系高分子阻燃剂的引入有助于促进聚酯成炭,大幅提升聚酯自熄性、难燃性和成炭性能,使得聚酯纤维被点燃后表面易燃烧形成一层炭保护层,阻隔氧气和火焰传播,达到阻燃和抗熔滴的效果;因此,得到的改性聚酯纤维不仅具有优异的阻燃性能,还具有良好的抗菌效果;
改性麻纤维由如下方法制备:
(1)将麻纤维用去离子水冲洗后,浸泡在质量分数为10%的乙醇溶液中,利用超声清洗仪去掉表面的不溶物和油脂,室温下干燥,完成麻纤维的预处理;
(2)将2-氨基吡咯溶于乙醇中,配制成质量浓度为2g/L的2-氨基吡咯溶液,按照固液比1g:20mL将预处理好的麻纤维浸入2-氨基吡咯溶液中,先于36-38℃恒温水浴床超声震荡140-150min,再用硫酸将溶液的pH调至2.0,浸泡25-30min,加入氧化剂(过硫酸铵,加入量为2-氨基吡咯质量的0.1%)引发聚合,室温下反应20-24h;
(3)反应完成后,将纤维取出并用乙醇和去离子水洗涤至上清液无色且洗涤液显中性,置于室温下自然晾干,得到改性麻纤维;
麻纤维本身是一种天然纤维,具有透气、亲肤、环保的优点,但是容易产生静电;采用2-氨基吡咯对麻纤维表面进行改性,首先,2-氨基吡咯上的氨基能够与麻纤维表面的-OH反应,使部分2-氨基吡咯接枝于麻纤维上,再通过在麻纤维表面原位聚合,生成聚吡咯高聚物,使麻纤维表面包覆一层聚吡咯高分子层,能够有效减少在纺织和使用过程中的摩擦,穿着舒适感能得到较大改善;另外,聚吡咯具有优秀的导电性和电化学性能,能够显著提高麻纤维的抗静电性能;同时,聚吡咯在氧化聚合过程中与麻纤维基体产生大量共价键、非共价键及氨键相互作用,能够使麻纤维更加稳定;并且,改性处理后能够提高麻纤维的断裂强力,一方面,麻纤维在浸泡过程中一些无机小分子(硫酸)渗入到纤维内部,并起到了增塑剂的作用;另一方面,纤维表面的聚合物涂层起到了连结作用,在纤维拉伸过程中提供连结力,使纤维不易断裂;通过改性处理后的麻纤维不仅具有较高的抗静电性能,还具有较强的断裂强力,并具有麻纤维本身的亲肤、舒适感;
不锈钢纤维/改性聚酯纤维混纺纱规格:单纱线密度为18.5tex;改性麻纤维/粘胶纤维混纺纱规格:单纱线密度为14.5tex;
以不锈钢纤维/改性聚酯纤维混纺纱×3股为表层,以改性麻纤维/粘胶纤维混纺纱×2股为里层,采用全自动剑杆织样机进行织造;上机参数:筘号为160筘齿/10cm,筘入数为2入,织物经密为150根/10cm,纬密为160根/10cm;
混纺纱单根单纱合股并捻,捻度为12-16捻/cm。
实施例1
改性聚酯纤维由如下方法制备:
(1)通过超声震荡制得均匀的生物质石墨烯/乙二醇分散液,将对苯二甲酸二甲酯、乙二醇、生物质石墨烯/乙二醇分散液及醋酸锰投入聚合釜中,反应温度为220℃,常压,反应时间为3h;
(2)反应结束后加入Sb2O3和亚磷酸进行缩聚,缩聚温度为260℃,缩聚时间为3h,真空度小于30Pa;
(3)缩聚反应完成后,加入磷系高分子阻燃剂,继续反应90min,通过氮气加压出料,并经冷水固化,切粒,得到共聚酯;
(4)将共聚酯先在150℃真空条件下干燥30h,再进行熔融纺丝,纺丝速度为1000m/min,制得改性聚酯纤维;
其中的对苯二甲酸二甲酯、乙二醇、生物质石墨烯、Sb2O3、亚磷酸和磷系高分子阻燃剂的用量之比为30:10:0.6:0.2:0.3:0.5。
实施例2
改性聚酯纤维由如下方法制备:
(1)通过超声震荡制得均匀的生物质石墨烯/乙二醇分散液,将对苯二甲酸二甲酯、乙二醇、生物质石墨烯/乙二醇分散液及醋酸锰投入聚合釜中,反应温度为240℃,常压,反应时间为2h;
(2)反应结束后加入Sb2O3和亚磷酸进行缩聚,缩聚温度为280℃,缩聚时间为2h,真空度小于30Pa;
(3)缩聚反应完成后,加入磷系高分子阻燃剂,继续反应100min,通过氮气加压出料,并经冷水固化,切粒,得到共聚酯;
(4)将共聚酯先在150℃真空条件下干燥30h,再进行熔融纺丝,纺丝速度为1000m/min,制得改性聚酯纤维;
其中的对苯二甲酸二甲酯、乙二醇、生物质石墨烯、Sb2O3、亚磷酸和磷系高分子阻燃剂的用量之比为30:10:0.6:0.2:0.3:0.5。
对比例1
普通聚酯纤维。
对实施例1-2和对比例1制得的纤维做如下性能测试:
参照GB/T 14344-2003测试力学性能;采用纤维比电阻试验仪测试抗静电性能;根据FZ/T 50016-2011测试阻燃性能,测试结果如下表1:
表1
Figure BDA0002419938830000101
由上表1可知,实施例1-2制得的纤维的断裂强度为2.4-2.5cN·dtex-1,与普通聚酯纤维相差甚小,实施例1-2制得的纤维的初始模量为23-24cN·dtex-1,相较于普通聚酯纤维具有较大幅度的下降,说明改性聚酯纤维在保持断裂强度的同时增强了纤维的柔软性;实施例1-2制得的纤维的体积比电阻为108数量级,相较于普通聚酯纤维降低了6个数量级,说明本发明制得的改性聚酯纤维具有良好的抗静电性能;实施例1-2制得的纤维的极限氧指数(LOI)为42%,450℃残炭量为35.9-36.2%,相较于普通聚酯纤维,极限氧指数得到了提高、残炭量更是明显增高,说明本发明的聚酯纤维经过改性后具有良好的阻燃性能;经过100次水洗后,改性聚酯纤维的体积比电阻和LOI值基本没变,说明具有良好的耐水洗性。
实施例3
改性麻纤维由如下方法制备:
(1)将麻纤维用去离子水冲洗后,浸泡在质量分数为10%的乙醇溶液中,利用超声清洗仪去掉表面的不溶物和油脂,室温下干燥,完成麻纤维的预处理;
(2)将2-氨基吡咯溶于乙醇中,配制成质量浓度为2g/L的2-氨基吡咯溶液,按照固液比1g:20mL将预处理好的麻纤维浸入2-氨基吡咯溶液中,先于36℃恒温水浴床超声震荡140min,再用硫酸将溶液的pH调至2.0,浸泡25min,加入氧化剂(过硫酸铵,加入量为2-氨基吡咯质量的0.1%)引发聚合,室温下反应20h;
(3)反应完成后,将纤维取出并用乙醇和去离子水洗涤至上清液无色且洗涤液显中性,置于室温下自然晾干,得到改性麻纤维。
实施例4
改性麻纤维由如下方法制备:
(1)将麻纤维用去离子水冲洗后,浸泡在质量分数为10%的乙醇溶液中,利用超声清洗仪去掉表面的不溶物和油脂,室温下干燥,完成麻纤维的预处理;
(2)将2-氨基吡咯溶于乙醇中,配制成质量浓度为2g/L的2-氨基吡咯溶液,按照固液比1g:20mL将预处理好的麻纤维浸入2-氨基吡咯溶液中,先于38℃恒温水浴床超声震荡150min,再用硫酸将溶液的pH调至2.0,浸泡30min,加入氧化剂(过硫酸铵,加入量为2-氨基吡咯质量的0.1%)引发聚合,室温下反应24h;
(3)反应完成后,将纤维取出并用乙醇和去离子水洗涤至上清液无色且洗涤液显中性,置于室温下自然晾干,得到改性麻纤维。
对比例2
麻纤维。
对实施例3-4和对比例2制得的纤维做如下性能测试:
参照GB/T 14344-2003测试力学性能;采用纤维比电阻试验仪测试抗静电性能;测试结果如下表2:
表2
Figure BDA0002419938830000121
由上表2可知,实施例3-4制得的改性麻纤维的断裂强度为1.8-1.9cN·dtex-1,相较于普通麻纤维,有了大幅度的提升,说明麻纤维经过聚吡咯的改性处理后,能够显著提高麻纤维的断裂强度;实施例3-4制得的改性麻纤维的体积比电阻相较于普通麻纤维降低了6个数量级,说明具有较好的抗静电性能,水洗100次后,改性纤维的比电阻值基本不变,说明得到的改性麻纤维具有较好的耐水洗性。
实施例5
一种抗静电阻燃防护面料,为双层织物,表层采用不锈钢纤维/实施例1制得的改性聚酯纤维按照混纺比20/80得到的混纺纱作为原料,里层采用实施例3制得的改性麻纤维/粘胶纤维按照混纺比50/50得到的混纺纱作为原料。
实施例6
一种抗静电阻燃防护面料,为双层织物,表层采用不锈钢纤维/实施例2制得的改性聚酯纤维按照混纺比20/80得到的混纺纱作为原料,里层采用实施例4制得的改性麻纤维/粘胶纤维按照混纺比50/50得到的混纺纱作为原料。
实施例5和实施例6制得的面料均达到织物阻燃B1级标准,静电压半衰期小于0.8s,具有良好的抗静电性能。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种抗静电阻燃防护面料,其特征在于,为双层织物,表层采用不锈钢纤维/改性聚酯纤维混纺纱作为原料,里层采用改性麻纤维/粘胶纤维混纺纱作为原料;
该抗静电阻燃防护面料由如下步骤制成:
第一步、将不锈钢纤维/改性聚酯纤维按照混纺比20/80制成混纺纱,单纱线密度为18.5tex;将改性麻纤维/粘胶纤维按照混纺比50/50制成混纺纱,单纱线密度为14.5tex;
第二步、以不锈钢纤维/改性聚酯纤维混纺纱×3股为表层,以改性麻纤维/粘胶纤维混纺纱×2股为里层,采用全自动剑杆织样机进行织造;
上机参数:筘号为160筘齿/10cm,筘入数为2入,织物经密为150根/10cm,纬密为160根/10cm。
2.根据权利要求1所述的一种抗静电阻燃防护面料,其特征在于,所述改性聚酯纤维由如下方法制备:
(1)通过超声震荡制得均匀的生物质石墨烯/乙二醇分散液,将对苯二甲酸二甲酯、乙二醇、生物质石墨烯/乙二醇分散液及醋酸锰投入聚合釜中,反应温度为220-240℃,常压,反应时间为2-3h;
(2)反应结束后加入Sb2O3和亚磷酸进行缩聚,缩聚温度为260-280℃,缩聚时间为2-3h,真空度小于30Pa;
(3)缩聚反应完成后,加入磷系高分子阻燃剂,继续反应90-100min,通过氮气加压出料,并经冷水固化,切粒,得到共聚酯;
(4)将共聚酯先在150℃真空条件下干燥30h,再进行熔融纺丝,纺丝速度为1000m/min,制得改性聚酯纤维。
3.根据权利要求2所述的一种抗静电阻燃防护面料,其特征在于,所述对苯二甲酸二甲酯、乙二醇、生物质石墨烯、Sb2O3、亚磷酸和磷系高分子阻燃剂的用量之比为30:10:0.6:0.2:0.3:0.5。
4.根据权利要求1所述的一种抗静电阻燃防护面料,其特征在于,所述改性麻纤维由如下方法制备:
(1)将麻纤维用去离子水冲洗后,浸泡在质量分数为10%的乙醇溶液中,利用超声清洗仪去掉表面的不溶物和油脂,室温下干燥,完成麻纤维的预处理;
(2)将2-氨基吡咯溶于乙醇中,配制成质量浓度为2g/L的2-氨基吡咯溶液,按照固液比1g:20mL将预处理好的麻纤维浸入2-氨基吡咯溶液中,先于36-38℃恒温水浴床超声震荡140-150min,再用硫酸将溶液的pH调至2.0,浸泡25-30min,加入氧化剂引发聚合,室温下反应20-24h;
(3)反应完成后,将纤维取出并用乙醇和去离子水洗涤至上清液无色且洗涤液显中性,置于室温下自然晾干,得到改性麻纤维。
5.根据权利要求1所述的一种抗静电阻燃防护面料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
第一步、将不锈钢纤维/改性聚酯纤维按照混纺比20/80制成混纺纱,单纱线密度为18.5tex;将改性麻纤维/粘胶纤维按照混纺比50/50制成混纺纱,单纱线密度为14.5tex;
第二步、以不锈钢纤维/改性聚酯纤维混纺纱×3股为表层,以改性麻纤维/粘胶纤维混纺纱×2股为里层,采用全自动剑杆织样机进行织造;
上机参数:筘号为160筘齿/10cm,筘入数为2入,织物经密为150根/10cm,纬密为160根/10cm。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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