一种超细抗静电涤棉复合丝及其制备方法与抗静电面料技术

本申请涉及纤维加工技术的领域，具体公开了一种超细抗静电涤棉复合丝及其制备方法与抗静电面料。一种超细抗静电涤棉复合丝，包括以下重量份原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯60

An ultra-fine antistatic polyester cotton composite yarn and its preparation method and antistatic fabric

【技术实现步骤摘要】
一种超细抗静电涤棉复合丝及其制备方法与抗静电面料


[0001]本申请涉及纤维加工技术的领域，更具体地说，它涉及一种超细抗静电涤棉复合丝及其制备方法与抗静电面料。

技术介绍

[0002]涤棉复合丝是利用PET和PA两种聚合物经熔融喷丝制成，既具有棉纶的耐磨、高强、易燃、吸湿的优点，又有涤纶弹性好、保形性好、挺括、免烫的优点，是生产服装面料的常用纤维。
[0003]涤棉复合丝中的涤纶纤维本身具有绝缘性，在摩擦过程中产生的电荷不能被及时传递，在面料表面形成静电积累。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。
[0004]目前，降低面料静电常用的方法是，用涤棉复合丝纺织成面料后，用抗静电剂对面料进行整理，赋予涤棉面料抗静电性能。
[0005]针对上述相关技术，申请人发现，随着水洗次数的增加，面料抗静电效果逐渐减弱。

技术实现思路

[0006]为了提高涤棉面料的抗静电能力以及抗静电性能的持久性，本申请提供一种超细抗静电涤棉复合丝及其制备方法与抗静电面料。
[0007]第一方面，本申请提供一种超细抗静电涤棉复合丝，采用如下的技术方案：一种超细抗静电涤棉复合丝，包括以下重量份原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯60
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80份、尼龙50
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70份、碳纳米管0.5
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1.5份、碳纤维3
‑
5份、杜仲胶1
‑
2份、交联剂0.5
‑r/>1.0份、偶联剂0.5
‑
1.0份。
[0008]通过采用上述技术方案，聚对苯二甲酸乙二醇酯与尼龙作为熔融基体，碳纳米管、碳纤维、杜仲胶作为填料添加在熔融基体中，碳纳米管与碳纤维均为优良的导电材料，碳纳米管与碳纤维分散在熔融基体中，碳纤维形成长距离的导电网络，碳纳米管分散在碳纤维之间，连接不同的碳纤维之前的导电网络，形成导电通道，使得涤棉复合丝中的导电网络更加完善与严密，提高涤棉复合丝的导电效果，降低电荷在涤棉复合丝表面的积累，提高涤棉复合丝的抗静电效果。杜仲胶与熔融基体之间的相容性良好，杜仲胶可以均匀分散在熔融基体中，碳纳米管在杜仲胶中的有效体积分数比在熔融基体中更大，在杜仲胶的作用下，熔融基体中单位有效体积内能分布更多的碳纳米管，使得碳纳米管在基质中的分散更均匀，从而使得碳纳米管可以连接更多的碳纤维导电网络，使得涤棉复合丝中导电网络更完善，进一步提高涤棉复合丝的导电能力，提高抗静电性能。碳纳米管、碳纤维、杜仲胶是作为填料与聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙一起进行熔融纺丝，使得导电网络在纤维内部形成，纤维内部的导电网络受水洗的影响较小，不会随着水洗的进行有明显的降低，提高涤棉复合丝抗静电性能的持久性。
[0009]优选的，所述碳纳米管与碳纤维的重量比为1：(3
‑
4)。
[0010]通过采用上述技术方案，碳纤维承担导电网络结构中的网络作用，碳纳米管在碳纤维导电网络之间起到连接作用，将碳纳米管与碳纤维的比例限定在1：(3
‑
4)的范围内，可以保证碳纳米管在碳纤维网络间起到更好的连接作用。若碳纳米管的添加量少，则会导致碳纤维网络之前的连接性降低，导致导电网络结构不够完善，降低导电效果；若碳纳米管的添加量多，则会导致碳纳米管在熔融基体中的团聚明显，分散不均匀，使得涤棉复合丝的体积电阻率升高，降低涤棉复合丝的导电效果，减弱涤棉复合丝的抗静电能力。
[0011]优选的，所述碳纤维为经过液相氧化处理的碳纤维，处理方法为：将碳纤维浸泡在质量百分浓度为4
‑
6％的双氧水溶液中，在超声的辅助下，处理6
‑
8min，然后清洗、干燥。
[0012]通过采用上述技术方案，用双氧水对碳纤维进行氧化处理，在碳纤维表面引入含氧官能团，提高碳纤维的表面活性，提高碳纤维与熔融基体之间的连接性；并在光滑的碳纤维表面刻蚀出沟槽，增加碳纤维与熔融基体之间的接触面积，进一步提高碳纤维与熔融基体之间的界面强度，有利于提高涤纶复合丝的断裂强度。将氧化处理时间限定在6
‑
8min，可以达到使得氧化后的碳纤维的整体性能达到较佳的状态，若处理时间过短，则碳纤维表面含氧官能团的增加量较少，若处理时间过长，则可能会造成碳纤维表面腐蚀量过多，导致碳纤维的断裂强度等力学性能有较大的下降。
[0013]优选的，所述碳纤维经过氧化处理后，在表面接枝六亚甲基四胺。
[0014]通过采用上述技术方案，氧化处理后的碳纤维表面会增加官能团等活性点位，六亚甲基四胺与活性点位结合，进一步增加碳纤维比表面积和粗糙度，碳纤维上接枝的六亚甲基四胺会与碳纤维以及熔融基体分子纠缠，或与碳纤维、熔融基体反应形成共价键，起到桥接的作用，进一步提高碳纤维与熔融基体之前的界面作用力，有利于提高涤棉复合丝的断裂强度。
[0015]优选的，其还包括0.2
‑
0.3重量份的槲皮素。
[0016]槲皮素分子结构中含有双键、羟基，有很高的抗氧活性，另外，槲皮素具有较好的耐热性，可以在高温下仍保持结构稳定性与抗氧活性。碳纤维与碳纳米管的加入，会导致熔融基体熔体的熔融指数降低，影响熔体的流动性与加工性能，将槲皮素加入涤棉复合丝原料中，可以降低熔融基体加工中的交联，提高熔体熔融指数，提高熔体的可纺性。
[0017]优选的，其还包括1
‑
1.5重量份的纳米二氧化硅。
[0018]通过采用上述技术方案，纳米二氧化硅的加入，可以提高熔融基体的热稳定性，保证熔融基体的加工性能；另外，纳米二氧化硅与槲皮素复配使用，在加工过程中共同起到了类似增塑剂的作用，使熔体的流动性变好，提高加工性能；此外，纳米二氧化硅在杜仲胶中形成的微纳米结构可提高涤棉复合丝的疏水性能，并且纳米二氧化硅的加入充当了杜仲胶结晶的晶核，提高杜仲胶的结晶度，有利于提高涤棉复合丝的断裂强度。
[0019]优选的，所述纳米二氧化硅的粒径为25
‑
35nm。
[0020]通过采用上述技术方案，将纳米二氧化硅的粒径限定在25
‑
35nm的范围内，可以使得纳米二氧化硅更好的发挥作用；若粒径过小，会造成纳米二氧化硅过度聚集；若粒径过大，会导致涤棉复合丝容易发生断裂。
[0021]第二方面，本申请提供一种超细抗静电涤棉复合丝的制备方法，采用如下的技术
方案：一种超细抗静电涤棉复合丝的制备方法，包括以下步骤：S1.干燥：将聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙、碳纳米管、碳纤维在70
‑
90℃环境中干燥17
‑
19h；S2.熔融纺丝：将S1烘干得到的原料与杜仲胶、交联剂、偶联剂熔融混合，挤出拉丝，得到超细抗静电涤棉复合丝。
[0022]通过采用上述技术方案，所有原料可以一起进行熔融纺丝，加工工艺简单，适合工业化生产。
[0023]第三方面，本申请提供一种用上述任一超细抗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超细抗静电涤棉复合丝，其特征在于，其包括以下重量份原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯60
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80份、尼龙50
‑
70份、碳纳米管0.5
‑
1.5份、碳纤维3
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5份、杜仲胶1
‑
2份、交联剂0.5
‑
1.0份、偶联剂0.5
‑
1.0份。2.根据权利要求1所述的一种超细抗静电涤棉复合丝，其特征在于：所述碳纳米管与碳纤维的重量比为1：（3
‑
4）。3.根据权利要求1所述的一种超细抗静电涤棉复合丝，其特征在于：所述碳纤维为经过液相氧化处理的碳纤维，处理方法为：将碳纤维浸泡在质量百分浓度为4
‑
6%的双氧水溶液中，在超声的辅助下，处理6
‑
8min，然后清洗、干燥。4.根据权利要求3所述的一种超细抗静电涤棉复合丝，其特征在于：所述碳纤维经过氧化处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞秀英，陈红兴，项良夫，
申请(专利权)人：杭州惠丰化纤有限公司，
类型：发明
国别省市：