一种抗静电面料及其制备方法技术

本发明专利技术的目的是提供一种抗静电面料及其制备方法。其中，抗静电面料由抗静电纱线和锦纶纱线经编而成，其中抗静电纱线的密度为80‑100根/cm，锦纶纱线密度为50‑90根/cm；抗静电纱线由抗静电聚酯纤维制得，抗静电聚酯纤维由聚酯切片和抗静电聚酯母粒通过熔融共混纺丝的方法制得。本发明专利技术的抗静电PET聚酯纤维加入具有导电填料碳纳米管，碳纳米管具有比表面积大，尺寸小的优点，具有特别的宏观量子隧道效应、量子尺寸效应以及表面效应，其制得的PET聚酯纤维具有优异的抗静电性能和良好的综合性能。同时抗静电PET聚酯纤维制成纱线后与锦纶编织成复合抗静电面料，结合两者的优势，进一步提高PET聚酯材料的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种抗静电面料及其制备方法
本专利技术属于复合纺织面料
，具体涉及一种抗静电面料及其制备方法。
技术介绍
纺织材料是电的绝缘体材料，比电阻一般很高，尤其是吸湿性能低涤纶、晴纶、氯纶等合成纤维。因此，在纺织加工过程中，由于纤维与纤维或纤维与机件间的密切接触和摩擦。造成电荷在物体表面的转移，结果产生静电。带相同电荷的纤维之间相互排斥，带不同电荷的纤维与机件之间发生吸引，结果造成条子发毛，纱线毛羽增多，卷装成型不良，纤维粘缠机件，纱线断头增加，以及在布面上形成分散性条影等。服装带电后，大量吸附尘土，容易沾污，而且服装与人体、服装与服装也会发生缠附现象或者产生电火花。因此，静电干扰，影响加工的顺利进行，影响产品的质量和织物的服用性能等。静电现象严重时，静电压高达几千伏，会因放电产生火花，引起火灾，造成严重后果。因此，有效去除纺织面料中的静电是目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种抗静电面料及其制备方法。本专利技术将抗静电PET聚酯纤维制成纱线后与锦纶编织成复合抗静电面料；尤其是抗静电PET聚酯纤维采用碳纳米管应用在抗静电PET聚酯纤维的制备中，碳纳米管具有比表面积大，尺寸小的优点，具有特别的宏观量子隧道效应、量子尺寸效应以及表面效应，其制得的PET聚酯纤维具有优异的抗静电性能和良好的综合性能。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供了一种抗静电面料，由抗静电纱线和锦纶纱线经编而成，其中抗静电纱和锦纶相继喂入；其中抗静电纱线的密度为80-100根/cm，锦纶纱线密度为50-90根/cm；所述抗静电纱线和锦纶纱线，采用的均是44D/12F；其中“D”是纱线细度的单位，“F”数(Filament.根数)，44D/12F是指粗细为44D的丝由12根单纤维组成；所述抗静电纱由抗静电聚酯纤维制得，所述抗静电聚酯纤维按照重量份计，由以下原料组成：包括100～110份的PET聚酯切片和5～8份的抗静电聚酯母粒；所述抗静电聚酯母粒的组成为：无机纳米粒子8～10面活性剂2～3份；其余为PET聚酯粒料;；所述表面活性剂为聚醚型表面活性剂；碳纳米管10～15份；分散剂2～4份，偶联剂2～4份；抗氧剂0.2份～1份；表管的孔径为200-300nm。PET具有强度高、耐化学腐蚀、优异的热稳定性和可纺性，在薄膜、塑料和合成纤维等领域应用广泛。尼龙的性能优于涤纶，但是成本高于涤纶。尼龙产品的耐磨性，受力，色牢度，光泽度等方面均好于涤纶产品，且不易产生死皱。两者结合可以使PET纤维有更好的性能。碳纳米管作为导电填料的作用机理主要有两种∶一种为"欧姆接触"，即导电填料在聚合物中相互接触形成导电通路，而填料在基体中一般无法均匀分布，只有部分导电粒子能够相互接触而形成导电通道;另一种为"隧道效应"，即导电填料在基体中孤立分布，不相互接触，当两个粒子之间的基体层厚度小于lnm时，导电填料中的电子吸收外界能量所造成的可以加剧热振动，从而穿越导电填料间的位垒区实现导电。按照重量份计，由以下原料组成：包括100～110份的聚酯切片和5～8份的抗静电聚酯母粒；所述抗静电聚酯母粒的组成为：无机纳米粒子8～10份，碳纳米管20～30份；分散剂2～4份，偶联剂2～4份；抗氧剂0.2份～1份；表面活性剂2～3份；其余为聚酯粒料；本专利技术中表面活性剂为单独合成的聚醚型表面活性剂，聚醚型表面活性剂的加入可以不仅可以修饰碳纳米管，增加碳纳米管在聚酯中的相容性，而且其自身也具有抗静电性能，两者共同作用，在保证抗静电性能的同时，减少碳纳米管的用量，对于保持聚酯本身的特性有重要作用。本专利技术的聚醚型表面活性剂具有抗静电性能，其带有亲水基团，借助聚合物的链段运动不断迁移至材料表面，吸收空气中的水分，在制品表面形成水膜从而使电荷泄漏。当材料表面的抗静电剂失效后，内部的抗静电剂会继续填补到材料的界面上。本专利技术针对的是对PET聚酯的改性，目的是为了制备抗静电性能良好的PET聚酯纤维；本专利技术将普通聚酯与碳纳米管共混造粒后纺丝，由于不涉及聚合生产工艺的改变，简单易行，操作费用低。优选的，所述偶联剂为硅偶联剂、磷酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂；所述的分散剂为聚乙二醇、三羟甲基乙烷或聚乙烯吡咯烷酮；所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂1010。优选的，聚醚型表面活性剂的制备方法为：取20.7g聚醚胺M-2070加入到三颈圆底烧瓶中，用150mL的四氢呋喃溶解，在冰水浴中将该溶液冷却至0℃，再加入1.845g三聚氯氰，采用N2保护，用恒压滴液漏斗缓慢加入1.39mL三乙胺作为缚酸剂，不断有白色沉淀出现，反应3h后移除冰水浴停止反应，抽滤，将滤液在40℃下旋转蒸发，得到黄色黏稠状液体，用适量无水乙醚洗涤多次，30℃真空干燥，即为产物聚醚型表面活性剂。聚醚型表面活性剂的制备的反应方程式如图1所示，核磁测试数据如图2所示。本专利技术制备的在聚醚型表面活性剂的长碳链中C1～C8的吸收峰所在位置依次为:δ=169.59，δ=168.71，δ=16.49，δ=67.50，δ=74.21，δ=69.73，δ=69.88，δ=57.89，在δ=77左右的三重峰为CDCl3溶剂峰。聚醚型表面活性剂与原料聚醚胺M-2070相比，二者在结构上的不同在于化学位移160～170高位移波数内出现了2个新的吸收峰，化学位移在169.59处的C1吸收峰为与三嗪环上2个未反应的氯相连的碳，化学位移在月168.71处的C2吸收峰为三嗪环上与氨基相连的碳。由于聚醚型表面活性剂相对分子质量在2000以上，分子长链无规则缠绕，导致三嗪环上碳的吸收峰相对来说不明显，图中已将C1和C2的吸收峰放大，这2个吸收峰的出现可以初步证实目标产物的成功合成。优选的，所述无机纳米粒子为二氧化钛纳米粒子，二氧化钛纳米具有光催化氧化抑菌作用，二氧化钛纳米粒子在一定的光照条件下，氧化物价带上的电子（e-）受激发跃迁到导带留下带正电荷的空穴（H+），e-和H+与吸附在材料表面的O2、-OH及H2O等反应产生OH-、O2-。其中具有极强氧化活性OH-能够分解微生物的各种成分（如攻击细菌体细胞内的不饱和键，新产生的自由基激发链式反应，致使细菌蛋白质的多肽链断裂和糖类的解聚），从而达到杀菌效果。同时，O2-较强的还原性也起到抗菌作用。优选的，所述无机纳米粒子为硅气凝胶与二氧化钛的复合纳米粒子。在降温过程中，硅气凝胶纳米粒子作为第二相小粒子存在于PET熔体中，PET分子链以这些粒子为中心，吸附到粒子上有序排列形成晶核。加入无机成核剂不仅可提高PET在高温下的异相成核能力，使结晶速率加快，还可改善晶粒尺寸与结构的均匀性。所述无机纳米粒子的粒径为200～700nm；纳米粒子的表面原子存在许多悬空键，具有不饱和性质，因而极易与其他原子相结合而趋于稳定，具有很高的化学活性。对改性PET聚酯复合的体系来讲，纳米粒子的聚集体越小越好，增强增韧效果越明显；纳米粒子的聚集体大于一定尺寸时会使复合体系失去的意义。本专利技术还提供了一种抗静电面料的制备方法，所述聚酯切片和抗静电聚酯母粒通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗静电面料，其特征是：由抗静电纱线和锦纶纱线经编而成，其中抗静电纱和锦纶相继喂入；其中抗静电纱线的密度为80-100根/cm，锦纶纱线密度为50-90根/cm；所述抗静电纱线和锦纶纱线，采用的均是44D/12F；/n所述抗静电纱由抗静电聚酯纤维制得，所述抗静电聚酯纤维按照重量份计，由以下原料组成：包括100～110份的PET聚酯切片和5～8份的抗静电聚酯母粒；所述抗静电聚酯母粒的组成为：无机纳米粒子8～10份，碳纳米管10～15份；分散剂2～4份，偶联剂2～4份；抗氧剂0.2份～1份；表面活性剂2～3份；其余为PET聚酯粒料;；所述表面活性剂为聚醚型表面活性剂；所述碳纳米管的孔径为200-300nm。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗静电面料，其特征是：由抗静电纱线和锦纶纱线经编而成，其中抗静电纱和锦纶相继喂入；其中抗静电纱线的密度为80-100根/cm，锦纶纱线密度为50-90根/cm；所述抗静电纱线和锦纶纱线，采用的均是44D/12F；
所述抗静电纱由抗静电聚酯纤维制得，所述抗静电聚酯纤维按照重量份计，由以下原料组成：包括100～110份的PET聚酯切片和5～8份的抗静电聚酯母粒；所述抗静电聚酯母粒的组成为：无机纳米粒子8～10份，碳纳米管10～15份；分散剂2～4份，偶联剂2～4份；抗氧剂0.2份～1份；表面活性剂2～3份；其余为PET聚酯粒料;；所述表面活性剂为聚醚型表面活性剂；所述碳纳米管的孔径为200-300nm。


2.根据权利要求1所述的一种抗静电面料，其特征是，所述偶联剂为硅偶联剂、磷酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂；所述的分散剂为聚乙二醇、三羟甲基乙烷或聚乙烯吡咯烷酮；所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂1010。


3.根据权利要求1所述的一种抗静电面料，其特征是，所述聚醚型表面活性剂的制备方法为：取20.7g聚醚胺M-2070加入到三颈圆底烧瓶中，用150mL的四氢呋喃溶解，在冰水浴中将该溶液冷却至0℃，再加入1.845g三聚氯氰，采用N2保护，用恒压滴液漏斗缓慢加入1.39mL三乙胺作为缚酸剂，不断有白色沉淀出现，反应3h后移除冰水浴停止反应，抽滤，将滤液在40℃下旋转蒸发，得到黄色黏稠状液体，用适量无水乙醚洗涤多次，30℃真空干燥，即为产物聚醚型表面活性剂。


4.根据权利要求1所述的一种抗静电面料，其特征是，所述无机纳米粒子为二氧化钛纳米粒子。


5.根据权利要求4所述的一种抗静电面料，其特征是，所述无机纳米粒子为硅气凝胶与二氧化钛的复合纳米粒子。


6.根据权利要求1～5任一所述的一种抗静电面料的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦贤福，
申请(专利权)人：韦贤福，
类型：发明
国别省市：广西;45