一种抗静电聚酯纤维及其制备方法技术

本发明专利技术涉及聚酯纤维制备的领域，特别涉及一种抗静电聚酯纤维及其制备方法，主要由如下重量份数的原料制成：PET母料40

【技术实现步骤摘要】
一种抗静电聚酯纤维及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚酯纤维制备的领域，特别涉及一种抗静电聚酯纤维及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚对苯二甲酸乙二醇酯具有强度高、耐化学腐蚀、热温定性好的特点，经常被用于合成纤维和食品包装领域，伴随而来的是每年产生聚酯废弃品量也非常巨大，但是回收率很低，这就造成了很大的资源浪费。现有生产中对聚酯废弃品的一种回收方式，是将聚酯废弃品与其他原料进行混合，然后通过熔融纺丝的工艺制备成聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维，简称聚酯纤维，并用在服装、毛毯等领域，实现对废弃聚酯材料的回收和利用。
[0003]上述相关技术中，专利技术人认为：现有技术中利用聚酯废弃品制备的聚酯纤维容易产生静电，静电累积到一定程度就会产生放电，使得聚酯纤维制备的衣物在特定场合穿着时，易因为静电产生电火花，进而引起爆炸和火灾等危险，因此需要提高制备的聚酯纤维的抗静电性能。

技术实现思路

[0004]为了提高制备的聚酯纤维的抗静电性能，本申请提供一种抗静电聚酯纤维及其制备方法。
[0005]第一方面，本申请提供的一种抗静电聚酯纤维，采用如下的技术方案：一种抗静电聚酯纤维，主要由如下重量份数的原料制成：PET母料40
‑
50份，PET瓶片20
‑
30份，抗静电剂3
‑
5份；所述抗静电剂由改性炭黑和纳米蒙脱土按照质量比(2
‑
4):(1
‑
3)组成；所述改性炭黑的制备方法包括如下步骤：1)将导电炭黑与钛酸酯偶联剂进行混合，制备成中间料；2)将步骤1)中制得的中间料均匀分散在壳聚糖溶液中，干燥、粉碎即得；所述导电炭黑与壳聚糖的质量比为(2
‑
3):(3
‑
5)。
[0006]通过采用上述技术方案，将PET瓶片和其他原料混合，制备出的聚酯纤维，实现对聚酯废料的回收利用，但是由于聚酯纤维的疏水性较强，容易产生静电，影响穿着体验；通过在聚酯纤维的制备过程中添加抗静电剂，由于抗静电剂包括改性炭黑和纳米蒙脱土，而导电炭黑本身具有多孔结构和吸附性能，可以吸收水分，同时导电炭黑分散在聚酯纤维内，可以形成网络状的导电通路，分散制备聚酯纤维表面的电荷，从而起到对制备的聚酯纤维的抗静电作用；但是导电炭黑与PET母料和PET瓶片的相容性一般，易在聚酯纤维后续的洗涤过程中发生脱离，影响聚酯纤维的导电性；通过将导电炭黑与钛酸酯偶联剂进行混合后，浸渍在壳聚糖溶液中，钛酸酯偶联剂增大了导电炭黑在壳聚糖溶液中的分散性，通过壳聚糖对导电炭黑进行包裹，由于壳聚糖本身的结构与聚对苯二甲酸乙二醇酯分子的结构相似，根据相似相容原理，利用壳聚糖提高导电炭黑与PET母料和PET瓶片的相容性，同时提高导电炭黑在制备的聚酯纤维上的牢固性；但是导电炭黑的添加会影响聚酯纤维的结晶，进而影响制备的聚酯纤维的强度，通过将纳米蒙脱土与导电炭黑进行复配，纳米蒙脱土的添
加可以作为成核剂促进聚酯纤维的结晶，使得晶核的生成速率加快，促进聚酯纤维形成比较完善的分子链结构，提高制备的抗静电聚酯纤维的力学性能，从而使得制备的聚酯纤维不仅具有良好的抗静电性能，还具有良好的力学强度；调节制备过程中导电炭黑与壳聚糖的质量比，利用壳聚糖对导电炭黑进行包裹提高相容性的同时，同时也避免壳聚糖过多，包裹层的厚度太厚，影响制备的改性炭黑对聚酯纤维的抗静电效果。
[0007]可选的，所述抗静电剂中的纳米蒙脱土在使用前，先放置在处理液中浸渍，取出干燥；所述处理液中包括硅烷偶联剂。
[0008]通过采用上述技术方案，将纳米蒙脱土与包括硅烷偶联剂的处理液进行混合浸渍，硅烷偶联剂提高了纳米蒙脱土在其他原料内的分散性能，使得纳米蒙脱土对聚酯纤维的结晶性能的促进作用更加均匀；随着硅烷偶联剂的添加，硅烷偶联剂可以有效减少纳米蒙脱土的团聚，提高纳米蒙脱土对聚酯纤维结晶性能的促进效果，使得制备的聚酯纤维在具有良好抗静电效果的同时，力学性能也较好；本申请所用硅烷偶联剂为γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷，所用处理液由γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、无水乙醇和水按照质量比1:5:10混合而成。
[0009]可选的，所述PET母料由山梨醇、乙二醇、对苯二甲酸、间苯二甲酸磺酸盐和聚乙二醇共同聚合制得。
[0010]通过采用上述技术方案，将乙二醇、对苯二甲酸进行混合并聚合反应，并且通过将具有亲水作用的间苯二甲酸磺酸盐引入制备的PET母料中，配合其他原料提高制备的PET母料的亲水性，进而使得制备的聚酯纤维具备亲水性，可以吸收空气中的水分并形成泄漏电荷的通道，使得制备的聚酯纤维的抗静电效果提高，配合抗静电剂的使用，使得制备的聚酯纤维具有更加良好的抗静电效果。
[0011]第二方面，本申请提供一种抗静电聚酯纤维的制备方法；一种抗静电聚酯纤维的制备方法，主要包括如下步骤：S1：将PET母料、PET瓶片和抗静电剂共同混合制备成混合料；S2：将步骤S1中制得的混合料放入熔融纺丝机中进行纺丝制备成预成品纤维，将预成品纤维卷曲、上油冷却即得。
[0012]通过采用上述技术方案，先将PET母料、PET瓶片和抗静电剂进行混合熔融，通过纳米蒙脱土作为晶核，促进PET母料和PET瓶片熔融过程中结晶的速率，使得晶核的生成速率加快，促进制备的聚酯纤维分子链结构的完善；并且添加改性炭黑，使得导电炭黑附着在聚酯纤维内部，形成均匀的导电通路，使得制备的聚酯纤维可以分散表面电荷，使得制备的聚酯纤维具有抗静电效果；壳聚糖使得导电炭黑与聚酯纤维内的其他原料的相容性提高，在后续洗涤时不易脱出，从而进一步提高制备的聚酯纤维的抗静电性能。
[0013]可选的，步骤S2中将预成品纤维卷曲、上油前，先将预成品纤维浸渍在丝素液内，所述丝素液包括丝素和六氟异丙醇，所述丝素和六氟异丙醇的质量比为(7
‑
10):(95
‑
105)。
[0014]通过采用上述技术方案，丝素分子上含有大量的
‑
OH、
‑
NH2、
‑
COOH等亲水基团，将丝素液涂覆在制备的聚酯纤维成品上后，具有亲水性能的丝素分子上可以吸附空气中的水分子，使得制备的聚酯纤维的亲水性提高，从而降低制备的聚酯纤维的表面电阻率，加速电荷的逸散，使得制备的聚酯纤维的抗静电效果提高。
[0015]可选的，所述丝素液中还添加有乙醇和氯化锡，所述乙醇、氯化锡和丝素的质量比为(3
‑
5):(2
‑
3):(8
‑
10)。
[0016]通过采用上述技术方案，乙醇作为一种有机溶剂，可以使得丝素液生成的丝素膜发生β化进而固化，从而固定在预成品纤维上，配合氯化锡中的锡离子，锡离子可以被吸附在预成品纤维上，同时锡离子可以与丝素分子侧链中的配位键之间形成化学键，与丝素分子结合，从而提高丝素液在聚酯纤维上的固定的牢固性，进而提高聚酯纤维的抗静电性能。
[0017]可选的，所述预成品纤维在浸渍在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗静电聚酯纤维，其特征在于：主要由如下重量份数的原料制成：PET母料40
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50份，PET瓶片20
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30份，抗静电剂3
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5份；所述抗静电剂由改性炭黑和纳米蒙脱土按照质量比(2
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4):(1
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3)组成；所述改性炭黑的制备方法包括如下步骤：1)将导电炭黑与钛酸酯偶联剂进行混合，制备成中间料；2)将步骤1)中制得的中间料均匀分散在壳聚糖溶液中，干燥、粉碎即得；所述导电炭黑与壳聚糖的质量比为(2
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3):(3
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5)。2.根据权利要求1所述的抗静电聚酯纤维，其特征在于：所述抗静电剂中的纳米蒙脱土在使用前，先放置在处理液中浸渍，取出干燥。3.根据权利要求1所述的抗静电聚酯纤维，其特征在于：所述PET母料由山梨醇、乙二醇、对苯二甲酸、间苯二甲酸磺酸盐和聚乙二醇共同聚合制得。4.一种根据权利要求1所述的抗静电聚酯纤维的制备方法，其特征在于：主要包括如下步骤：S1：将PET母料、PET瓶片和抗静电剂共同混合制备成混合料；S2：将步骤S1中制得的...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱琳，
申请(专利权)人：慈溪市江南化纤有限公司，
类型：发明
国别省市：