CN113022069A - 一种地毯的防静电处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地毯的防静电处理方法，涉及装饰材料技术领域，本发明所述地毯的防静电处理方法是在地毯的上表面和下表面分别热压一层防静电薄膜，热压压力为0.1‑1MPa，热压温度为150‑180℃，热压时间为10‑30s；本发明不仅制备了防静电薄膜，还通过热压工艺将防静电薄膜复合在地毯的表面，赋予地毯优良的防静电效果，有效解决地毯易吸附粉尘的问题；其中抗静电剂属于新型抗静电剂，可以发挥很好的抗静电作用。
Description
技术领域：
本发明涉及装饰材料技术领域，具体涉及一种地毯的防静电处理方法。
背景技术：
地毯，是以棉、麻、毛、丝、草等天然纤维或化学合成纤维类原料，经手工或机械工艺进行编结、栽绒或纺织而成的地面铺敷物，覆盖于住宅、宾馆、体育馆、展览厅、车辆、船舶、飞机等的地面，有减少噪声、隔热和装饰效果。
由于地毯是采用纤维制成，因此摩擦易产生静电，而静电对粉尘具有吸附作用，使得粉尘堆积在地毯上，造成地毯不易清理的问题。目前，对地毯进行防静电处理主要采用以下两种方式：一种是从编织地毯的纤维入手，通过添加导电纤维来制备防静电地毯；另一种是从编织地毯的纱线入手，通过浸渍含有防静电剂的溶液来制备防静电地毯。为了简化地毯的制备工艺，本发明旨在提供一种新型的地毯防静电处理方法。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种地毯的防静电处理方法，不仅可以简化地毯的制备工艺，还能够保证地毯的防静电效果，有效解决地毯易吸附粉尘的问题。
本发明所要解决的技术问题可以采用以下的技术方案来实现：
一种地毯的防静电处理方法，在地毯的上表面和下表面分别热压一层防静电薄膜，热压压力为0.1-1MPa，热压温度为150-180℃，热压时间为10-30s；
所述防静电薄膜的制备工艺包括以下步骤：
(1)将线性低密度聚乙烯、聚偏氟乙烯、抗静电剂按比例混合均匀，得到预混料；
(2)将预混料加入吹膜机中进行塑化挤出、吹胀牵引，再依次经风环冷却、人字板夹、牵引辊牵引，得到薄膜；
(3)对薄膜进行电晕处理，收卷，得到防静电薄膜。
所述抗静电剂为聚(甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)。
本领域一般采用结构中兼具极性基团和非极性基团的表面活性剂作为抗静电剂，而本发明采用甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷作为聚合单体，经加聚反应合成聚(甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)，并将该聚合物作为抗静电剂添加到薄膜制备原料中，研究显示该聚合物具有优良的抗静电性能，能够实质性改进地毯的防静电效果。
所述聚(甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)的聚合度n为10-50。
所述线性低密度聚乙烯、聚偏氟乙烯、抗静电剂的重量比为(40-60):(20-40):(1-10)。
所述吹膜机的送料段温度为120-130℃，塑化段温度为170-180℃，模头温度为180℃。
所述吹胀比为1.5-3.0，牵引比为4-6。
所述防静电薄膜的厚度为10-40μm。
上述技术方案中制备的防静电薄膜属于低熔点微孔薄膜，在热压条件下可以与地毯表面的纤维复合，在赋予地毯抗静电效果的同时不会影响地毯的透气性，并且热压温度低、热压时间短，不会对地毯纤维造成热破坏。
上述技术方案中通过热压工艺将防静电薄膜复合在地毯的表面，线性低密度聚乙烯和聚偏氟乙烯经熔融后固化将抗静电剂粘结在地毯上，从而赋予地毯防静电性能。并且采用热压方式可以大大简化地毯的防静电处理工艺，能够将原本不具备防静电性能的地毯转变为具有防静电性能的地毯，实现地毯产品的质量升级，增强地毯产品的市场竞争力，避免库存的地毯因不具备防静电性能而影响其未来的销售。
阻燃型地毯是指具有防火功能的地毯，随着人们安全意识的提高，对阻燃型地毯的需求也日趋增多，因此本发明在所述防静电薄膜的制备原料中也添加了阻燃剂，使制得的防静电薄膜还具有良好的阻燃性能，进而得到具有阻燃效果的地毯。
本发明所要解决的技术问题还可以采用以下的技术方案来实现：
一种地毯的防静电处理方法，在地毯的上表面和下表面分别热压一层防静电薄膜，热压压力为0.1-1MPa，热压温度为150-180℃，热压时间为10-30s；
所述防静电薄膜的制备工艺包括以下步骤：
(1)将线性低密度聚乙烯、聚偏氟乙烯、阻燃剂、抗静电剂按比例混合均匀，得到预混料；
(2)将预混料加入吹膜机中进行塑化挤出、吹胀牵引，再依次经风环冷却、人字板夹、牵引辊牵引，得到薄膜；
(3)对薄膜进行电晕处理，收卷，得到防静电薄膜。
所述抗静电剂为聚(甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)。
所述聚(甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)的聚合度n为10-50。
所述线性低密度聚乙烯、聚偏氟乙烯、阻燃剂、抗静电剂的重量比为(40-60):(20-40):(5-20):(1-10)。
所述吹膜机的送料段温度为120-130℃，塑化段温度为170-180℃，模头温度为180℃。
所述吹胀比为1.5-3.0，牵引比为4-6。
所述防静电薄膜的厚度为10-40μm。
所述阻燃剂为三(二甲氨基)氯硅烷改性三聚氰胺，化学结构式如下：
所述三(二甲氨基)氯硅烷改性三聚氰胺的合成路线如下：
三聚氰胺类阻燃剂(主要为其盐类，如三聚氰胺氰尿酸盐、三聚氰胺磷酸盐等)具有优异的热稳定性和成炭性，并且阻燃抑烟效果好，毒性低，但其在低添加量的条件下难以取得理想的阻燃性能。
基于减少三聚氰胺类阻燃剂的添加量和提高三聚氰胺类阻燃剂的分散均匀性的目的，本发明对三聚氰胺进行了化学改性，制备的新化合物不仅可以作为阻燃剂使用，还显现出明显优于上述三聚氰胺类阻燃剂的阻燃效果。
本发明通过控制三(二甲氨基)氯硅烷的用量，使三聚氰胺分子结构中的两个伯胺参与反应，经仲胺键将三(二甲氨基)硅基连接在三聚氰胺分子上，生成的新化合物属于无卤成炭型阻燃剂，与聚合物的相容性好，在低添加量的条件下即可发挥优良的阻燃效果。
本发明的有益效果是：
(1)本发明不仅制备了防静电薄膜，还通过热压工艺将防静电薄膜复合在地毯的表面，赋予地毯优良的防静电效果，有效解决地毯易吸附粉尘的问题；其中抗静电剂属于新型抗静电剂，可以发挥很好的抗静电作用。
(2)本发明制备了三(二甲氨基)氯硅烷改性三聚氰胺并作为阻燃剂，氮、硅含量高，热稳定性好，分解温度在300℃以上，无卤、低烟、低毒，属于环保型阻燃剂，与聚合物的相容性好，可以赋予地毯良好的阻燃效果。
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。
以下聚(甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)采用以下步骤制得：向甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(24.8g，0.1mol)中加入偶氮二异丁腈(0.8g，5mmol)，再加热至70℃反应3.5h，冷却至室温即得。
以下三(二甲氨基)氯硅烷改性三聚氰胺采用如下步骤合成：向200mL吡啶中加入三聚氰胺(13g，0.105mol)，溶解完全，再加入三(二甲氨基)氯硅烷(39g，0.2mol)，然后加热至55℃并保温反应4h，加入500mL水淬灭反应，抽滤，水洗滤渣，烘干，得到三(二甲氨基)氯硅烷改性三聚氰胺。1H NMR(DMSO-d6,400MHz),δ:6.98(s,2H),3.14(s,2H),2.46(s,36H)；ESI-MS:m/z＝445.30[M+1]+.
实施例1
一种地毯的防静电处理方法，在地毯的上表面和下表面分别热压一层防静电薄膜，热压压力为0.5MPa，热压温度为170℃，热压时间为25s。
防静电薄膜的制备工艺包括以下步骤：
(1)将50份线性低密度聚乙烯、25份聚偏氟乙烯、5份聚(甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)混合均匀，得到预混料。
(2)将预混料加入吹膜机中进行塑化挤出、吹胀牵引，吹膜机的送料段温度为130℃，塑化段温度为180℃，模头温度为180℃，吹胀比为2，牵引比为5，再依次经风环冷却、人字板夹、牵引辊牵引，得到薄膜。
(3)对薄膜进行电晕处理，收卷，得到厚度25.8μm的防静电薄膜。
实施例2
一种地毯的防静电处理方法，在地毯的上表面和下表面分别热压一层防静电薄膜，热压压力为0.85MPa，热压温度为160℃，热压时间为20s。
防静电薄膜的制备工艺包括以下步骤：
(1)将55份线性低密度聚乙烯、20份聚偏氟乙烯、4份聚(甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)混合均匀，得到预混料。
(2)将预混料加入吹膜机中进行塑化挤出、吹胀牵引，吹膜机的送料段温度为120℃，塑化段温度为170℃，模头温度为180℃，吹胀比为2.5，牵引比为5，再依次经风环冷却、人字板夹、牵引辊牵引，得到薄膜。
(3)对薄膜进行电晕处理，收卷，得到厚度22.5μm的防静电薄膜。
实施例3
一种地毯的防静电处理方法，在地毯的上表面和下表面分别热压一层防静电薄膜，热压压力为0.5MPa，热压温度为180℃，热压时间为20s。
防静电薄膜的制备工艺包括以下步骤：
(1)将50份线性低密度聚乙烯、20份聚偏氟乙烯、4份聚(甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)混合均匀，得到预混料。
(2)将预混料加入吹膜机中进行塑化挤出、吹胀牵引，吹膜机的送料段温度为130℃，塑化段温度为180℃，模头温度为180℃，吹胀比为2，牵引比为4，再依次经风环冷却、人字板夹、牵引辊牵引，得到薄膜。
(3)对薄膜进行电晕处理，收卷，得到厚度24.2μm的防静电薄膜。
实施例4
重复实施例1，不同的是加入阻燃剂三(二甲氨基)氯硅烷改性三聚氰胺。
一种地毯的防静电处理方法，在地毯的上表面和下表面分别热压一层防静电薄膜，热压压力为0.5MPa，热压温度为170℃，热压时间为25s。
防静电薄膜的制备工艺包括以下步骤：
(1)将50份线性低密度聚乙烯、25份聚偏氟乙烯、10份三(二甲氨基)氯硅烷改性三聚氰胺、5份聚(甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)混合均匀，得到预混料。
(2)将预混料加入吹膜机中进行塑化挤出、吹胀牵引，吹膜机的送料段温度为130℃，塑化段温度为180℃，模头温度为180℃，吹胀比为2，牵引比为5，再依次经风环冷却、人字板夹、牵引辊牵引，得到薄膜。
(3)对薄膜进行电晕处理，收卷，得到厚度25.8μm的防静电薄膜。
对比例1
重复实施例1，不同的是以等量的抗静电剂SK-200替代聚(甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)，得到厚度24.5μm的防静电薄膜。
对比例2
重复实施例1，不同的是以等量的抗静电剂SN替代聚(甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)，得到厚度25.2μm的防静电薄膜。
对比例3
重复实施例4，不同的是以等量的三聚氰胺聚磷酸盐替代三(二甲氨基)氯硅烷改性三聚氰胺。
按照以下测试标准测试所制防静电薄膜的防静电性能和阻燃性能，测试结果见表1。
GB/T 1410-2006《固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法》
GB/T 2406.2-2009《塑料用氧指数法测定燃烧行为第2部分：室温试验》
表1所制防静电薄膜的防静电性能和阻燃性能
-：未测。
从表1可以得知，以聚(甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)作为抗静电剂能够提高薄膜的抗静电性能，并且以三(二甲氨基)氯硅烷改性三聚氰胺作为阻燃剂能够提高薄膜的阻燃性能，从而实质性改进地毯的防静电和阻燃效果。
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 (7)
1.一种地毯的防静电处理方法，其特征在于：在地毯的上表面和下表面分别热压一层防静电薄膜，热压压力为0.1-1MPa，热压温度为150-180℃，热压时间为10-30s；
所述防静电薄膜的制备工艺包括以下步骤：
(1)将线性低密度聚乙烯、聚偏氟乙烯、抗静电剂按比例混合均匀，得到预混料；
(2)将预混料加入吹膜机中进行塑化挤出、吹胀牵引，再依次经风环冷却、人字板夹、牵引辊牵引，得到薄膜；
(3)对薄膜进行电晕处理，收卷，得到防静电薄膜。
2.根据权利要求1所述的地毯的防静电处理方法，其特征在于：所述抗静电剂为聚(甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)。
3.根据权利要求2所述的地毯的防静电处理方法，其特征在于：所述聚(甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)的聚合度n为10-50。
4.根据权利要求1所述的地毯的防静电处理方法，其特征在于：所述线性低密度聚乙烯、聚偏氟乙烯、抗静电剂的重量比为(40-60):(20-40):(1-10)。
5.根据权利要求1所述的地毯的防静电处理方法，其特征在于：所述吹膜机的送料段温度为120-130℃，塑化段温度为170-180℃，模头温度为180℃。
6.根据权利要求1所述的地毯的防静电处理方法，其特征在于：所述吹胀比为1.5-3.0，牵引比为4-6。
7.根据权利要求1所述的地毯的防静电处理方法，其特征在于：所述防静电薄膜的厚度为10-40μm。
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