CN112695409B - 抗静电微米丝复合超细纤维及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗静电微米丝复合超细纤维，包含以下重量份组成：聚酯类高分子40‑50份，聚酰胺类高分子30‑40份、氧化银纳米粉体材料4‑8份、抗氧剂1010 1‑5份和稳定剂3‑8份，其特征是所述氧化银纳米粉体材料的粉体粒径为D<0.1μm；所述聚酯类高分子是聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯中的一种；所述稳定剂为亚磷酸三苯酯、亚磷酸三甲酯、亚磷酸三癸酯中的一种或几种。本发明生产得到的抗静电微米丝复合纤维具有优良的抗静电能力，能够有效降低纤维表面的电阻率，抗静电性高效、持久，能在极短的时间内消除静电，对于防止静电的产生和危害具有广泛的环境适应性。
Description
技术领域
本发明涉及化纤技术领域，特别是一种抗静电微米丝复合超细纤维及其制备方法。
背景技术
超细纤维由于纤度极细，大大降低了丝的刚度，作成织物手感极为柔软，纤维细还可增加丝的层状结构，增大比表面积和毛细效应，使纤维内部反射光在表面分布更细腻，使之具有真丝般的高雅光泽，并有良好的吸湿散湿性。超细纤维用途很广：用它作的织物，经砂洗、磨绒等高级整理后，表面形成一层类似桃皮茸毛的外观，并极为膨松、柔软、滑爽。
静电的危害很多，它的第一种危害来源于带电体的互相作用，第二大危害，是有可能因静电火花点燃某些易燃物体而发生爆炸。静电引起的危害限制了聚酯纤维的应用领域。目前常用方法是在纤维制备的过程中添加抗静电剂，虽然可以获得持久的抗静电效果，但是由于用量大，制备成本较高，同时由于改变纤维制备整体的工艺，所以不利于生产和推广。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种制备工艺简单、成本低、抗静电效果好的抗静电微米丝复合超细纤维及其制备方法。
为了达到上述目的，本发明所提供的一种抗静电微米丝复合超细纤维，一种抗静电微米丝复合超细纤维，包含以下重量份组成：聚酯类高分子40-50份，聚酰胺类高分子30-40份、氧化银纳米粉体材料4-8份、抗氧剂1010 1-5份和稳定剂3-8份，其特征是所述氧化银纳米粉体材料的粉体粒径为D<0.1μm；所述聚酯类高分子是聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯中的一种；所述聚酰胺类高分子是尼龙6、尼龙66、尼龙46、尼龙610、尼龙612和尼龙12中的一种；所述稳定剂为亚磷酸三苯酯、亚磷酸三甲酯、亚磷酸三癸酯中的一种或几种。
本发明提供的抗静电微米丝复合超细纤维的制备方法包含如下步骤：
步骤一、真空干燥：将聚酯类高分子和聚酰胺类高分子在60-160℃下干燥8-24h；
步骤二、熔融纺丝：采用熔融纺丝的方法，将氧化银纳米粉体材料、抗氧剂1010、稳定剂、聚酯类高分子和聚酰胺类高分子熔体熔融混合后，挤出拉丝，环吹风冷却、集束上油、牵伸卷绕制备得到抗静电微米丝复合预取向丝；
步骤三、假捻变形：将抗静电微米丝复合预取向丝经过拉伸假捻变形，制得抗静电微米丝复合纤维，再对得到抗静电微米丝复合纤维通过碱处理超声波开纤法开纤：取一定量微米丝复合纤维称重，配置含量为1mol/L的碳酸钠/丙酮溶液，在常温环境下进行碱处理超声波开纤，随后再进行清水洗、酸洗、清水洗至中性，烘干获得抗静电微米丝复合超细纤维，纤维直径为0.1-5微米；所述碱处理超声波开纤法的超声功率为500w，时间为20分钟，浴比为1:100，采用乙酸溶液酸洗。
所述熔融纺丝工艺的工艺参数为：熔融纺丝温度为270-280℃，环吹风风速为0.45±0.05m/min，环吹风温度为23-25℃，环吹风湿度为35-45RH％，POY的牵伸倍数为1.5-2.0倍，POY的纺丝速度为2800-3500m/min，FDY的牵伸倍数为3.0-4.5倍，纺丝速度为4000-4800m/min。
本发明得到的一种抗静电微米丝复合超细纤维及其制备方法，其优点是：本发明生产得到的抗静电微米丝复合纤维具有优良的抗静电能力，能够有效降低纤维表面的电阻率，抗静电性高效、持久，能在极短的时间内消除静电，对于防止静电的产生和危害具有广泛的环境适应性。
具体实施方式
为了更清晰地理解本发明的技术方案，下面通过实施例对本发明作进一步的举例说明。
实施例1：
本实施例描述的一种抗静电微米丝复合超细纤维，包含以下重量份组成：40份聚对苯二甲酸乙二醇酯，30份尼龙6、4份氧化银纳米粉体材料、1份抗氧剂1010和3份亚磷酸三苯酯，所述抗静电微米丝复合超细纤维是以丙酮为介质进行碱处理超声波开纤得到的。
氧化银纳米粉体材料的粉体粒径达到D<0.1μm。
抗静电微米丝复合超细纤维的制备方法包含如下步骤：
步骤一、真空干燥。将聚对苯二甲酸乙二醇酯和尼龙6在60℃下干燥8h。
步骤二、熔融纺丝。采用熔融纺丝的方法，将氧化银纳米粉体材料、抗氧剂1010、亚磷酸三苯酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和尼龙6熔体熔融混合后，挤出拉丝，环吹风冷却、集束上油、牵伸卷绕制备得到抗静电微米丝复合预取向丝。
所述熔融纺丝工艺的工艺参数为：复合熔融纺丝温度为270℃，环吹风风速为0.4m/min，环吹风温度为23℃，环吹风湿度为35RH％，POY的牵伸倍数为1.5倍，POY的纺丝速度为2800m/min，FDY的牵伸倍数为3.0倍，纺丝速度为4000m/min。
步骤三、假捻变形。将抗静电微米丝复合预取向丝经过拉伸假捻变形，制得抗静电微米丝复合纤维，通过碱处理超声波开纤法得到抗静电微米丝复合超细纤维。
所述碱处理超声波开纤法方法如下：取1份抗静电微米丝复合纤维称重，同时配置100份含量为1mol/L的碳酸钠/丙酮溶液，浴比为1:100，在常温环境下进行碱处理超声波开纤，超声时间为20分钟，超声功率为500w，随后再进行清水洗、酸洗、清水洗至中性，烘干并进行纤维特性测试。
所得纤维特性如表1所示。
实施例2：
本实施例描述的一种抗静电微米丝复合超细纤维，包含以下重量份组成：50份聚对苯二甲酸乙二醇酯，40份尼龙66、8份氧化银纳米粉体材料、5份抗氧剂1010和8份亚磷酸三甲酯，所述抗静电微米丝复合超细纤维是以丙酮为介质进行碱处理超声波开纤得到的。
氧化银纳米粉体材料的粉体粒径达到D<0.1μm。
抗静电微米丝复合超细纤维的制备方法包含如下步骤：
步骤一、真空干燥。将聚对苯二甲酸乙二醇酯和尼龙66在160℃下干燥24h。
步骤二、熔融纺丝。采用熔融纺丝的方法，将氧化银纳米粉体材料、抗氧剂1010、亚磷酸三甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和尼龙66熔体熔融混合后，挤出拉丝，环吹风冷却、集束上油、牵伸卷绕制备得到抗静电微米丝复合预取向丝。
所述熔融纺丝工艺的工艺参数为：复合熔融纺丝温度为280℃，环吹风风速为0.5m/min，环吹风温度为25℃，环吹风湿度为45RH％，POY的牵伸倍数为2.0倍，POY的纺丝速度为3500m/min，FDY的牵伸倍数为4.5倍，纺丝速度为4800m/min。
步骤三、假捻变形。将抗静电微米丝复合预取向丝经过拉伸假捻变形，制得抗静电微米丝复合纤维，通过碱处理超声波开纤法得到抗静电微米丝复合超细纤维。
所述碱处理超声波开纤法方法如下：取1份抗静电微米丝复合纤维称重，同时配置100份含量为1mol/L的碳酸钠/丙酮溶液，浴比为1:100，在常温环境下进行碱处理超声波开纤，超声时间为20分钟，超声功率为500w，随后再进行清水洗、酸洗、清水洗至中性，烘干并进行纤维特性测试。
所得纤维特性如表1所示。
实施例3：
本实施例描述的一种抗静电微米丝复合超细纤维，包含以下重量份组成：45份聚对苯二甲酸丁二醇酯，35份尼龙12、6份氧化银纳米粉体材料、3份抗氧剂1010和5.5份亚磷酸三癸酯，所述抗静电微米丝复合超细纤维是以丙酮为介质进行碱处理超声波开纤得到的。
氧化银纳米粉体材料的粉体粒径达到D<0.1μm。
抗静电微米丝复合超细纤维的制备方法包含如下步骤：
步骤一、真空干燥。将聚对苯二甲酸丁二醇酯和尼龙12在110℃下干燥16h。
步骤二、熔融纺丝。采用熔融纺丝的方法，将氧化银纳米粉体材料、抗氧剂1010、亚磷酸三癸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和尼龙12熔体熔融混合后，挤出拉丝，环吹风冷却、集束上油、牵伸卷绕制备得到抗静电微米丝复合预取向丝。
所述熔融纺丝工艺的工艺参数为：复合熔融纺丝温度为275℃，环吹风风速为0.45m/min，环吹风温度为24℃，环吹风湿度为40RH％，POY的牵伸倍数为1.75倍，POY的纺丝速度为3150m/min，FDY的牵伸倍数为3.75倍，纺丝速度为4400m/min。
步骤三、假捻变形。将抗静电微米丝复合预取向丝经过拉伸假捻变形，制得抗静电微米丝复合纤维，通过碱处理超声波开纤法得到抗静电微米丝复合超细纤维。
所述碱处理超声波开纤法方法如下：取1份抗静电微米丝复合纤维称重，同时配置100份含量为1mol/L的碳酸钠/丙酮溶液，浴比为1:100，在常温环境下进行碱处理超声波开纤，超声时间为20分钟，超声功率为500w，随后再进行清水洗、酸洗、清水洗至中性，烘干并进行纤维特性测试。
所得纤维特性如表1所示。
实施例1-3制备得到的抗静电微米丝复合超细纤维的纤维特性如下表所示。
表1纤维特性表
如表1中结果所示，本发明采用氧化银纳米粉体材料、抗氧剂和稳定剂添加，碱处理超声开纤的方法得到抗静电微米丝复合超细纤维，所得超细纤维直径小于0.5微米，纤维强度在3cN/dtex左右，弹性回复率大于90％，比电阻在107-108。
Claims (2)
1.一种抗静电微米丝复合超细纤维的制备方法，包含以下重量份组成：聚酯类高分子40-50份，聚酰胺类高分子30-40份、氧化银纳米粉体材料4-8份、抗氧剂10101-5份和稳定剂3-8份，所述氧化银纳米粉体材料的粉体粒径为D<0.1μm；所述聚酯类高分子是聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯中的一种；所述聚酰胺类高分子是尼龙6、尼龙66、尼龙46、尼龙610、尼龙612和尼龙12中的一种；所述稳定剂为亚磷酸三苯酯、亚磷酸三甲酯、亚磷酸三癸酯中的一种或几种；其特征是所述抗静电微米丝复合超细纤维的制备方法包含如下步骤：
步骤一、真空干燥：将聚酯类高分子和聚酰胺类高分子在60-160℃下干燥8-24h；
步骤二、熔融纺丝：采用熔融纺丝的方法，将氧化银纳米粉体材料、抗氧剂1010、稳定剂、聚酯类高分子和聚酰胺类高分子熔体熔融混合后，挤出拉丝，环吹风冷却、集束上油、牵伸卷绕制备得到抗静电微米丝复合预取向丝；
步骤三、假捻变形：将抗静电微米丝复合预取向丝经过拉伸假捻变形，制得抗静电微米丝复合纤维，再对得到抗静电微米丝复合纤维通过碱处理超声波开纤法开纤：取一定量微米丝复合纤维称重，配制 含量为1mol/L的碳酸钠/丙酮溶液，在常温环境下进行碱处理超声波开纤，随后再进行清水洗、酸洗、清水洗至中性，烘干获得抗静电微米丝复合超细纤维，纤维直径为0.1-5微米；所述碱处理超声波开纤法的超声功率为500w，时间为20分钟，浴比为1:100，采用乙酸溶液酸洗。
2.根据权利要求1所述的一种抗静电微米丝复合超细纤维的制备方法，其特征是所述熔融纺丝工艺的工艺参数为：熔融纺丝温度为270-280℃，环吹风风速为0.45±0.05m/min，环吹风温度为23-25℃，环吹风湿度为35-45RH％，POY的牵伸倍数为1.5-2.0倍，POY的纺丝速度为2800-3500m/min，FDY的牵伸倍数为3.0-4.5倍，纺丝速度为4000-4800m/min。
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