一种导电无纺布及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种导电无纺布及其制备方法，该导电无纺布由组分材料聚丙烯纤维，海藻纤维，复合水性聚氨酯分散体，甲基氢聚硅氧烷，纳米二氧化钛，纳米铜，硅烷偶联剂，对羟基苯甲酸乙酯，增塑剂，增韧剂制备而成；本发明专利技术原料相互作用制备一种导电无纺布，针对性改善目前导电无纺布功能单一，不具备导电性，而且制作工艺复杂，耗材耗时多，制作成本高的问题，本发明专利技术导电无纺布具有导电性的特殊效果，可以改变传统的无纺布制备性能问题，同时提高无纺布耐磨性能，质地轻，环保无污染，抗撕拉，结构的特殊性还以有效的避免电流对使用者的伤害；其制备工艺简单合理，可以广泛应用。

A kind of conductive nonwoven fabric and its preparation method

The present invention discloses a conductive nonwoven fabric and its preparation method. The conductive nonwoven fabric is made up of polypropylene fiber of component material, seaweed fiber, compound waterborne polyurethane dispersion, methyl hydropolysiloxane, nanometer titanium dioxide, nano copper, silane coupling agent, ethyl para hydroxy benzoate, plasticizer and toughening agent. The invention of a kind of conductive non-woven fabric made by the invention of the raw materials, aiming at improving the problem that the current conducting non-woven fabric has a single function, no electrical conductivity, and the manufacturing process is complex, the consumable time consuming and the production cost are high. The invention has the special effect of conductive nonwoven fabric, which can change the performance of the traditional non-woven fabric. At the same time, it can improve the wear resistance of non-woven fabric, light texture, environmental pollution free, anti tearing and structural particularity to avoid the damage of current to the user effectively; its preparation process is simple and reasonable, it can be widely used.

【技术实现步骤摘要】
一种导电无纺布及其制备方法
本专利技术属于无纺布
，具体涉及一种导电无纺布及其制备方法。
技术介绍
无纺布是一种不需要纺纱织布而形成的织物，是将纺织短纤维或者长丝进行定向或者随机撑列，形成纤网结构，然后采用机械、热粘或者化学等方法加固而成。采用无纺布制成的衣服里料，不会有一丝线头脱落。无纺布突破了传统的纺织原理，并且具有生产工艺流程短、生产速度快、产量高、成本低、用途广、原料来源多等特点，在日常生产和生活中有广泛的应用。但是随着人们生活水平的提高，对物质需求的要求越来越高，如何赋予已经广泛应用的无纺布材料更优良的性能，成为当今的一个热门话题。越来越多的研究致力于如何制备性能优异的导电无纺布，从根本上解决现有无纺布存在的导电性差甚至不具备导电、使用受到限制，同时原材料不环保、生产成本高等问题。目前通用的聚丙烯纤维用原料一般为丙烯均聚物，其结晶度高，因此使织物和无纺布的具有较高的强度，但导电性较差，很难满足使用者更多需求。目前多数采用导电填充母料来制备导电无纺布。中国专利CN201310665576.5公开一种导电无纺布，由顶面层、背面层，及夹装于顶面层与背面层之间的纤维棉层构成，所述的顶面层、背面层采用无纺布材料；所述的无纺布由下列原料通过熔喷法制成：无规共等规聚丙烯、硫酸镁、钛酸钾、聚苯并咪唑、氧化锆、环氧大豆油、硫酸钡、石墨烯、白云石粉、松籽壳、凹凸棒土、苦参、淫羊藿、黄连、助剂。通过在原料中加入石墨烯，使制备的无纺布具有导电性能，但是由于石墨烯价格昂贵，成本较高，而且与其他原料的结合性强度不够，导电性能并不理想，且操作工艺复杂，不易操作。中国专利CN201611034715.4公开一种石墨烯纤维阻燃导电无纺布及其制备方法，包括浓度为5％的墨烯导电浆、阻燃涤纶短纤维、短切碳纤维、分散剂、导染剂。但是该专利仅是单纯的加入导电浆，结合性和功能性并没有很好的发挥，而且对无纺布整体的结构并没有改观，导电性较差。中国专利CN201710025191.0红开一种导电-增韧用熔喷复合无纺布的制备方法，以导电母粒和聚合物切片Ⅱ为原料采用熔喷法生产无纺布，利用熔喷法中的高速热空气的牵伸作用实现一维导电纳米填料在纤维内部以及表面的轴向取向。但是该专利并没有从结构上改变导电原理，而且熔喷法制备工艺耗材巨大，成本太大，不适合工业化。因此，本专利技术针对以上问题，专利技术一种具有良好的导电性、环保无污染、生产成本低的导电无纺布，同时生产工艺先进、简单易操作。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有的不足而提供一种导电无纺布，针对性改善目前导电无纺布功能单一，不具备导电性，而且制作工艺复杂，耗材耗时多，制作成本高的问题，本专利技术导电无纺布具有导电性的特殊效果，可以改变传统的无纺布制备性能问题，同时提高无纺布耐磨性能、质地轻、环保无污染、抗撕拉，结构的特殊性还以有效的避免电流对使用者的伤害；其制备工艺简单合理，可以广泛应用。为了解决上述技术问题，本专利技术采取如下的技术方案：一种导电无纺布，导电无纺布包括以下重量份的原料：聚丙烯纤维20份～30份，海藻纤维20份～30份，水性聚氨酯分散体30份～40份，甲基氢聚硅氧烷8份～10份，纳米二氧化钛3份～8份，纳米铜3份～8份，硅烷偶联剂1份～4份，对羟基苯甲酸乙酯1份～6份，增塑剂2份～5份，增韧剂2份～4份；其中，海藻纤维的长度为60nm～100nm；聚丙烯纤维的长度为60nm～100nm；纳米二氧化钛的粒径为30nm～50nm；纳米铜的粒径为30nm～50nm；增塑剂为己二酸二辛酯、环氧化大豆油、己二酸丙二醇聚酯中的任一种或几种；增韧剂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的任一种或两种。进一步地，导电无纺布由以下重量份的原料组成：聚丙烯纤维22份～26份，海藻纤维22份～26份，水性聚氨酯分散体32份～38份，甲基氢聚硅氧烷8份～9份，纳米二氧化钛4份～6份，纳米铜4份～6份，硅烷偶联剂2份～3份，对羟基苯甲酸乙酯2份～4份，增塑剂2份～3份，增韧剂2份～3份。进一步地，导电无纺布由以下重量份的原料组成：聚丙烯纤维24份，海藻纤维23份，水性聚氨酯分散体35份，甲基氢聚硅氧烷8份，纳米二氧化钛5份，纳米铜5份，硅烷偶联剂2份，对羟基苯甲酸乙酯3份，增塑剂3份，增韧剂2份。本专利技术的另一专利技术目的，在于提供一种上述导电无纺布的制备方法，制备步骤如下：S10：复合水性聚氨酯分散体制备：在所述重量份的硅烷偶联剂中加入所述重量份的甲基氢聚硅氧烷，再加入所述重量份的纳米二氧化钛和纳米铜，混合均匀后加入到水性聚氨酯分散体，形成复合水性聚氨酯分散体；其中，使用水性聚氨酯分散体为基体，为偶联剂、甲基氢基聚硅氧烷、纳米二氧化钛和纳米铜提供一个均匀分散的环境，纳米铜可以形成如同网状的结构，全面覆盖无纺布，实现有效导电；S20：纤维网制备：称取所述重量份的海藻纤维、聚丙烯纤维、对羟基苯甲酸乙酯、增塑剂和增韧剂，在高速混合机内混合均匀，开松后通过梳理机梳理得到纤维网；其中，纤维网的成型有助于进一步分散复合水性聚氨酯分散体，对无纺布的结构改善，提高导电性能和韧性；S30：导电无纺布制备：将S20中得到的纤维网用热压机进行高温热压得到导电无纺布。进一步地，在步骤S10中，复合水性聚氨酯分散体制备，具体为：S11：将所述重量份的甲基氢聚硅氧烷加入所述重量份的硅烷偶联剂中，于振荡器中振荡15s～20s；S12：步骤S11振荡后的溶液进行过滤，并在过滤后的溶液中加入所述重量份的纳米二氧化钛和纳米铜，在65℃～80℃的温度下保温10min～15min，搅拌均匀后将其加入到所述重量份的水性聚氨酯分散体中，得到复合水性聚氨酯分散体。进一步地，步骤S10中，硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三硅烷中的任一种或几种。进一步地，在步骤S20中，纤维网制备的过程保持干燥，空气湿度≤30％。进一步地，步骤S20中，纤维网制备，具体为：S21：称取所述重量份的海藻纤维和聚丙烯纤维，在高速混合机内混合均匀，得到混合纤维；S22：将步骤S21得到的混合纤维平均分成A、B两份，其中A份混合纤维通过梳理机进行第一次梳理、成型纤维网处理，得到纤维网初品；然后经过叠合改向处理，进行第二次梳理、成型纤维网处理：其中，通过两次梳理，可以使得到的纤维网结构更加稳定，强度更好；S23：在B份混合纤维中加入步骤S10中所得的复合水性聚氨酯分散体中，搅拌20min～30min，通过梳理机进行第一次梳理、成型纤维网处理，得到纤维网初品；经过叠合改向处理，进行第二次梳理成型纤维网处理，得到纤维网。其中，A中不加入复合水性聚氨酯分散体的纤维网，与B成型的纤维网共同热轧得到无纺布，通过结构布局的特殊性，无纺布由B热轧的面层侧具有高效导电性，A热轧的面层侧导电性较差，甚至不导电，这就可以满足制成的无纺布具有导电性，而且使用过程中，不导电面层侧向外与人可以直接接触，避免漏电或者其他电流情况对使用人员人身造成伤害。进一步地，步骤S30中，高温热压的处理温度为：150℃～180℃。本专利技术的优点和有益效果是：1.本专利技术公开的导电无纺布，选取无纺布常用的聚丙烯纤维，辅助以复合水性聚氨酯分散体增强韧性和弹性，通过添加纳米二氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电无纺布，其特征在于，所述导电无纺布包括以下重量份的原料：聚丙烯纤维20份～30份，海藻纤维20份～30份，水性聚氨酯分散体30份～40份，甲基氢聚硅氧烷8份～10份，纳米二氧化钛3份～8份，纳米铜3份～8份，硅烷偶联剂1份～4份，对羟基苯甲酸乙酯1份～6份，增塑剂2份～5份，增韧剂2份～4份；其中，所述海藻纤维的长度为60nm～100nm；所述聚丙烯纤维的长度为60nm～100nm；所述纳米二氧化钛的粒径为30nm～50nm；所述纳米铜的粒径为30nm～50nm；所述增塑剂为己二酸二辛酯、环氧化大豆油、己二酸丙二醇聚酯中的任一种或几种；所述增韧剂为丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯‑丁二烯‑苯乙烯共聚物中的任一种或两种。

【技术特征摘要】
1.一种导电无纺布，其特征在于，所述导电无纺布包括以下重量份的原料：聚丙烯纤维20份～30份，海藻纤维20份～30份，水性聚氨酯分散体30份～40份，甲基氢聚硅氧烷8份～10份，纳米二氧化钛3份～8份，纳米铜3份～8份，硅烷偶联剂1份～4份，对羟基苯甲酸乙酯1份～6份，增塑剂2份～5份，增韧剂2份～4份；其中，所述海藻纤维的长度为60nm～100nm；所述聚丙烯纤维的长度为60nm～100nm；所述纳米二氧化钛的粒径为30nm～50nm；所述纳米铜的粒径为30nm～50nm；所述增塑剂为己二酸二辛酯、环氧化大豆油、己二酸丙二醇聚酯中的任一种或几种；所述增韧剂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的任一种或两种。2.根据权利要求1所述的导电无纺布，其特征在于，所述导电无纺布由以下重量份的原料组成：聚丙烯纤维22份～26份，海藻纤维22份～26份，水性聚氨酯分散体32份～38份，甲基氢聚硅氧烷8份～9份，纳米二氧化钛4份～6份，纳米铜4份～6份，硅烷偶联剂2份～3份，对羟基苯甲酸乙酯2份～4份，增塑剂2份～3份，增韧剂2份～3份。3.根据权利要求1所述的导电无纺布，其特征在于，所述导电无纺布由以下重量份的原料组成：聚丙烯纤维24份，海藻纤维23份，水性聚氨酯分散体35份，甲基氢聚硅氧烷8份，纳米二氧化钛5份，纳米铜5份，硅烷偶联剂2份，对羟基苯甲酸乙酯3份，增塑剂3份，增韧剂2份。4.一种如权利要求1～3中任一项所述的导电无纺布的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：S10：复合水性聚氨酯分散体制备：在所述重量份的硅烷偶联剂中加入所述重量份的甲基氢聚硅氧烷，再加入所述重量份的纳米二氧化钛和纳米铜，混合均匀后加入到水性聚氨酯分散体，形成复合水性聚氨酯分散体；S20：纤维网制备：称取所述重量份的海...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军法，樊蓉，刘军红，喻忠军，徐晶，毛树禄，尤志勇，
申请(专利权)人：李军法，泉州出入境检验检疫局综合技术服务中心，
类型：发明
国别省市：福建,35