CN101492885B - 一种抗静电纺织品及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗静电纺织品，该纺织品中纤维为抗静电皮膜状树脂包裹纤维，其抗静电耐久性为经过JIS L 0217 103号标准洗涤20次后在JIS L 1094摩擦带电压测定法标准测定结果在3000V以下。。本发明填补了后整理无法简单加工出洗涤耐久性、抗黄变性的含有聚酰胺抗静电织物。
Description
技术领域：
本发明涉及一种通过后整理得到的耐久性抗静电性纺织品及其制造方法。
背景技术：
随着技术的进步和社会的发展，人们对生活质量的要求越来越高，尤其是对日常生活的环境要求越来越高。由此，高科技含量的产品不断的进入到纺织品行业。纺织品的功能性整理加工不断地增多，通过赋予纺织品的这些特殊的功能性来提高纺织品的附加值，从而来改善人们的生活环境，满足人们日益增长的物质需求。
在聚酰胺纺织品加工和使用过程中，聚酰胺纤维相互间或同其他物体接触摩擦都会产生带电现象，若电荷不断积累而未能消除，就会造成各种静电现象。静电使聚酰胺纺织品加工困难，易吸附灰尘，静电产的电火花，可引起爆炸和火灾。
聚酰胺纤维常用的抗静电途径为：将抗静电剂加入纤维内部和表面，但其综合性能比较差、手感差、均匀性差、耐洗牢度差、透气性差等缺点；利用混纺交织方式在纺织品中混入导电纤维，其抗静电性能及耐久性都是比较优异的，但其生产成本比较高，工艺比较复杂，手感较差。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种具有高耐久性、柔软手感的含有聚酰胺的抗静电纺织品。
本发明的技术解决方案是：
一种抗静电纺织品，其特征是：该纺织品中纤维为抗静电皮膜状树脂包裹纤维，所述抗静电皮膜纤维为在单纤维的表面包裹有抗静电皮膜状树脂层，其抗静电耐久性为经过JIS L 0217 103号标准洗涤20次后在JIS L 1094摩擦带电压测定法标准测定结果在3000V以下。
此加工工艺对所构成纤维结构体的形态并没有特别限定，可以是长纤维，也可以是短纤维。该纤维的的单丝横切面的形状可以是圆形、三角、扁形、中空等异性切面。对所述单纤维的粗细并没有特别的限定。
抗静电皮膜树脂层的成膜剂成分为聚醚型聚氨酯、丙烯酸烷基酯、烷基丙烯酸烷基酯、硅氧烷季铵盐中的一种或几种。
该纺织品纤维中聚酰胺成分为总重量的20％以上。该纺织品中的聚酰胺为尼龙6或尼龙66。抗静电皮膜树脂层中含有纳米级抗静电粒子。纳米级抗静电粒子为有导电性能的无机粒子。有导电性能的无机粒子为纳米级银颗粒、纳米级银络合物、纳米级氧化锌、纳米级镍、纳米级镍络合物、纳米级镍-钢合金、纳米级铜、纳米级铜络合物、纳米级铜-镍合金或纳米级二氧化钛的一种或几种。
本发明产品的制作过程依次包括下列步骤：
a、加工纺织品的准备；
b、工作液调制：将成膜剂(聚醚型聚氨酯、丙烯酸烷基酯、烷基丙烯酸烷基酯、硅氧烷季铵盐一种或两种)、渗透剂(渗透剂JFC或烷基磺酸盐等)、分散剂(聚丙烯酸盐、氨基硅油、分散剂PAS或六偏磷酸盐等)、氧化剂(过氧化物、亚硫酸盐或过硫酸盐等)、粘合剂(碳化二亚胺、异氰酸酯或氮丙啶等)催化剂(根据成膜剂而选择不同的催化剂)以及水按照下列比例混合、充分搅拌调制成抗静电皮膜工作液；
工作液(1L)：
成膜剂 5-100g(成膜剂优选
10-40g，根据加工织物及性能要求而定)
粘合剂 0-20g
催化剂 0-10g
渗透剂 0-10g
氧化剂 0-10g
分散剂 0～10g
其余都为软水；
c、热处理：在温度80～120℃的条件下热处理2～25分钟，使抗静电皮膜包裹于单纤维的表面；
d、水洗(视加工情况而定取舍)：热处理后，在温度为50～80℃水浴中洗涤0～20分钟，去除吸附在纤维表面的药剂；
e、烘干、定型：水洗后进行充分烘干，烘干温度为80～150℃，烘干处理后在温度为130～190℃的条件下定型0～120秒。
通过上述加工后，该纤维表面附着的抗静电树脂层的质量相对于纤维质量为0.25-50％，优选0.4-7％。该附着量小于0.25时其皮膜层厚度不够，抗静电性能和耐久性都比较低下；该附着量大于50％时抗静电性能是比较好的，但耐久性性比较低下，而且成本也比较高。该附着量在0.25-50％范围内的时候，可以根据不同的织物要求进行调节。
附着量公式：
附着量＝((W2-W1)/W1)×100(％)
W1：为本加工前纤维织物体的质量。
W2：本加工后纤维织物体的质量。
本发明产品具有高耐久性、柔软手感的特性。
在无损本发明的目的的范围内，还可以根据色着需要，在纤维中含有酸性染色剂、分散染色剂、阳离子染色剂、活性染色剂、直接染色剂等染色用助剂；也可以根据其他特种性能需要，在纤维中添加抗氧化剂、热稳定剂、阻燃剂、抗菌剂、抗紫外剂等功能性药剂。
对于抗静电皮膜层中所含有的导电粒子，优选对热比较稳定的，粒子粒径在2000nm以下，优选50-1300nm。
附图说明：
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是实施例1加工过后织物TEM观测结果图。
图2是实施例2加工过后织物TEM观测结果图。
图3是实施例3加工过后织物TEM观测结果图。
图4是实施例4加工过后织物TEM观测结果图。
图5是实施例5加工过后织物TEM观测结果图。
图6是实施例7加工过后织物TEM观测结果图。
图7是实施例8加工过后织物TEM观测结果图。
图8是实施例12加工过后织物TEM观测结果图。
图9是实施例13加工过后织物TEM观测结果图。
具体实施方式：
加工中所需要准备的物品及仪器：加工织物、加工药剂、天平、搅拌器、超声波分散器、轧车、蒸汽机、红外干燥机、小型干燥机及分析仪器。
实施例1：
加工织物：
尼龙6(100％)薄地织物(56T-40-FDY×56T-40-FDY、密度188×109)使用药剂：
加工工艺：
(1)所用加工液的组成
聚乙二醇二甲酯丙烯酸酯 20g
甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯 3g
过硫酸铵 2g
加水使其成为1升，充分搅拌均匀。
(2)加工过程
织物准备：坯布准备→染色
加工：调液→浸轧(轧液率36.9％)→汽蒸机(105℃×3分钟)→热风型普通针板定型机(175℃×45秒)
(3)织物评测
(4)经过上述加工过后得到的聚酰胺抗静电织物具有高耐久性、高耐洗涤性、柔软手感的特性；并保留原纤维特性。
实施例2：
加工织物：
尼龙6(100％)薄地织物(56T-40-FDY×56T-40-FDY、密度188×109)
使用药剂：
加工工艺：
(1)所用加工液的组成
聚乙二醇二甲酯丙烯酸酯 20g
纳米银溶液 4g
过硫酸铵 2g
加水使其成为1升，充分搅拌均匀(必要时可采用超声波分散)。
(2)加工过程
织物准备：坯布准备→染色
加工：纳米银药剂超声波预分散5分钟→调液→浸轧(轧液率35％)→汽蒸机(100℃×3分钟)→热风型针板定型机(175℃×45秒)
(3)织物评测
(4)经过上述加工过后得到的聚酰胺抗静电织物具有高耐久性、高耐洗涤性、柔软的手感及抗菌性的特性；在保持上述性能还具有湿度为40％情况下具有不错的抗静电性能同时也保留原纤维特性。
实施例3：
加工织物：
尼龙6(100％)中厚地织物(160T-68-FDY×56T-40-FDY、密度82×109)
使用药剂：
加工工艺：(1)所用加工液的组成
聚醚型聚氨酯 30g
硫代硫酸钠 2g
加水使其成为1升，充分搅拌均匀。
(2)加工过程：织物准备：坯布准备→染色；加工：调液→浸轧(轧液率37％)→汽蒸机(100℃×5分钟)→热风型普通针板定型机(175℃×45秒)
(3)织物评测
(4)经过上述加工过后得到的聚酰胺抗静电织物具有高耐久性、高耐洗涤性、柔软手感的特性；并保留原纤维特性，此加工相对于实施例1而言的优势在于其对其他加工的影响较小，加工范围更宽。
实施例4：
加工织物：
尼龙6(100％)薄地织物(56T-40-FDY×56T-40-FDY、密度188×109)
使用药剂：
加工工艺：
(1)所用加工液的组成
聚醚型聚氨酯 40g
硅氧烷季铵盐 5g
加水使其成为1升，充分搅拌均匀。
(2)加工过程
织物准备：坯布准备→染色
加工：调液→浸轧(轧液率37％)→汽蒸机(100℃×5分钟)→热风型普通针板定型机(170℃×45秒)
(3)织物评测
(4)经过上述加工过后得到的聚酰胺抗静电织物具有高耐久性、高耐洗涤性、柔软手感的特性；并保留原纤维特性。
实施例5：
加工织物：
尼龙6(100％)中厚地织物(76T-68-FDY×160T-96-FDY/密度131×71)使用药剂：
加工工艺：
(1)所用加工液的组成
聚乙二醇二甲酯丙烯酸酯 40g
甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯 4g
过硫酸铵 2g
加水使其成为1升，充分搅拌均匀。
(2)加工过程
织物准备：坯布准备→染色
加工：调液→浸轧(轧液率71％)→汽蒸机(100℃×5分钟)→水洗(60℃×10分钟)→热风型普通针板定型机(130℃×120秒)→热风型普通针板定型机(175℃×45秒)
(3)织物评测
(4)经过上述加工过后得到的聚酰胺抗静电织物具有高耐久性、高耐洗涤性、柔软手感的特性；并保留原纤维特性。
实施例6：
加工织物：
尼龙6(100％)薄地织物(56T-68-FDY×56T-68-FDY、密度110×97)
使用药剂：
加工工艺：
(1)所用加工液的组成
聚乙二醇二甲酯丙烯酸酯 20g
甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯 3g
过硫酸铵 2g
加水使其成为1升，充分搅拌均匀。
(2)加工过程
织物准备：坯布准备→染色
加工：调液→浸轧(轧液率36.9％)→汽蒸加热(100℃×1分钟)→热风型普通针板定型机(175℃×45秒)
(3)织物评测
(4)经过上述加工过后得到的聚酰胺抗静电织物具有高耐久性、高耐洗涤性、柔软手感的特性；并保留原纤维特性。
实施例7：
加工织物：
尼龙6(100％)薄地织物(56T-40-FDY×56T-40-FDY、密度85×91)
使用药剂：
加工工艺：
(1)所用加工液的组成
聚醚型聚氨酯 30g
硫代硫酸钠 2g
加水使其成为1升，充分搅拌均匀。
(2)加工过程
织物准备：坯布准备→染色
加工：调液→浸轧(轧液率37％)→汽蒸机(100℃×5分钟)→水洗(60℃×8分钟)→热风型普通针板定型(130℃×100秒)→机热风型普通针板定型机(175℃×45秒)
(3)织物评测
(4)经过上述加工过后得到的聚酰胺抗静电织物具有高耐久性、高耐洗涤性、柔软手感的特性；并保留原纤维特性。
实施例8：
加工织物：
尼龙6(100％)薄地织物(56T-40-FDY×56T-40-FDY、密度188×109)
使用药剂：
加工工艺：
(1)所用加工液的组成
聚乙二醇二甲酯丙烯酸酯 20g
纳米银溶液 4g
JFC-1 2g
硅酸钠 3g
过硫酸铵 2g
加水使其成为1升，充分搅拌均匀(必要时可采用超声波分散)。
(2)加工过程
织物准备：坯布准备→染色
加工：纳米银药剂超声波预分散5分钟→调液→浸轧(轧液率35％)→汽蒸机(100℃×3分钟)→热风型针板定型机(175℃×45秒)
(3)织物评测
(4)经过上述加工过后得到的聚酰胺抗静电织物具有高耐久性、高耐洗涤性、柔软手感及抗菌特性的特性；此实施例相对于实施例2的优势在于导电粒子分布更为均匀，性能比较稳定，耐久性有不少提高，低湿度条件下抗静电能力更为出众，同时并保留原纤维特性。
实施例9：
加工织物：
尼龙6(100％)薄地织物(56T-40-FDY×56T-40-FDY、密度188×109)
使用药剂：
加工工艺：
(1)所用加工液的组成
聚乙二醇二甲酯丙烯酸酯 20g
NEO 6g
过硫酸铵 2g
加水使其成为1升，充分搅拌均匀。
(2)加工过程
织物准备：坯布准备→染色
加工：调液→浸轧(轧液率36.9％)→汽蒸机(100℃×4分钟)→热风型普通针板定型机(175℃×45秒)
(3)织物评测
(4)经过上述加工过后得到的聚酰胺抗静电织物具有高耐久性、高耐洗涤性特性；相比较于实施例1其优势在于用于服用柔软度要求不高但对摩擦性能要求较高的情况下进行使用，并保留原纤维大部分性能。
实施例10：
加工织物：
尼龙6 (100％)薄地织物(56T-40-FDY×56T-40-FDY、密度188×109)
使用药剂：
加工工艺：
(1)所用加工液的组成
聚乙二醇二甲酯丙烯酸酯 20g
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸 3g
过硫酸铵 3g
加水使其成为1升，充分搅拌均匀。
(2)加工过程 织物准备：坯布准备→染色；加工：调液→浸轧(轧液率36.9％)→汽蒸机(100℃×3分钟)→热风型普通针板定型机(160℃×45秒)。(3)织物评测：
(4)经过上述加工过后得到的聚酰胺抗静电织物具有高耐久性、高耐洗涤性、柔软手感的特性；并绝大部分保留原纤维特性。
实施例11：
加工织物：
尼龙6 (100％)薄地织物(56T-40-FDY×56T-40-FDY、密度188×124)
使用药剂：
加工工艺：
(1)所用加工液的组成
聚乙二醇二甲酯丙烯酸酯 20g
甲基丙烯酸酯 10g
过硫酸铵 3g
加水使其成为1升，充分搅拌均匀。
(2)加工过程
织物准备：坯布准备→染色
加工：调液→浸轧(轧液率36.9％)→汽蒸机(100℃×3分钟)→热风型普通针板定型机(160℃×45秒)
(3)织物评测
(4)经过上述加工过后得到的聚酰胺抗静电织物具有高耐久性、高耐洗涤性、柔软手感的特性；并绝大部分保留原纤维特性。
实施例12：
加工织物：
尼龙6(100％)薄地织物(56T-40-FDY×56T-40-FDY、密度190×109)
使用药剂：
加工工艺：
(1)所用加工液的组成
聚乙二醇二甲酯丙烯酸酯 5g
过硫酸铵 0.5g
加水使其成为1升，充分搅拌均匀。
(2)加工过程
织物准备：坯布准备→染色
加工：调液→浸轧(轧液率34％)→汽蒸机(100℃×3分钟)→热风型普通针板定型机(175℃×45秒)
(3)织物评测
(4)由TEM上可以看出其膜的厚度在10nm，其抗静电性能和抗静电耐久性都不行。
实施例13：
加工织物：
纬编织物 (尼龙78T，莱卡20D)
使用药剂：
加工工艺：
(1)所用加工液的组成
聚乙二醇二甲酯丙烯酸酯 20g
甲基丙烯酸酯 5g
过硫酸铵 3g
加水使其成为1升，充分搅拌均匀。
(2)加工过程
织物准备：坯布准备→染色
加工：调液→浸轧(轧液率43％)→汽蒸机(100℃×3分钟)→水洗(60℃×8分钟)→热风型普通针板定型机(150℃×180秒)
(3)织物评测
(4)经过上述加工过后得到的聚酰胺抗静电织物具有高耐久性、高耐洗涤性、柔软手感的特性；并绝大部分保留原纤维特性。
实施例14：
加工织物：
经编织物 (尼龙78T，莱卡20D)
使用药剂：
加工工艺：
(1)所用加工液的组成
聚乙二醇二甲酯丙烯酸酯 20g
甲基丙烯酸酯 5g
过硫酸铵 3g
加水使其成为1升，充分搅拌均匀。
(2)加工过程
织物准备：坯布准备→染色
加工：调液→浸轧(轧液率67％)→汽蒸机(100℃×3分钟)→水洗(60℃×8分钟)→热风型普通针板定型机(160℃×180秒)
(3)织物评测
(4)经过上述加工过后得到的聚酰胺抗静电织物具有高耐久性、高耐洗涤性、柔软手感的特性；并绝大部分保留原纤维特性。
实施例15：
加工织物：
尼龙6 (100％)薄地织物(56T-40-FDY×56T-40-FDY、密度190×109)
使用药剂：
加工工艺：
(1)所用加工液的组成
聚乙二醇二甲酯丙烯酸酯 5g
过硫酸铵 0.5g
加水使其成为1升，充分搅拌均匀。
(2)加工过程
织物准备：坯布准备→染色
加工：调液→浸轧(轧液率34％)→汽蒸机(100℃×3分钟)→热风型普通针板定型机(175℃×45秒)
(3)织物评测
(4)由TEM上可以看出其膜的厚度在10nm，其抗静电性能和抗静电耐久性都不行。
实施例16：
加工织物：
尼龙6(100％)薄地织物(56T-40-FDY×56T-40-FDY、密度190×109)
使用药剂：
加工工艺：
(1)所用加工液的组成
聚乙二醇二甲酯丙烯酸酯 200g
过硫酸铵 20g
加水使其成为1升，充分搅拌均匀。
(2)加工过程
织物准备：坯布准备→染色
加工：调液→浸轧(轧液率34％)→汽蒸机(100℃×3分钟)→热风型普通针板定型机(175℃×45秒)
(3)织物评测
(4)由TEM上可以看出其膜的厚度在1500nm，其抗静电性能初期结果不错，但织物手感较硬，耐久性低下。
实施例17：
加工织物：
尼龙6(70％)薄地织物(56T-40-FDY×56T-40-FDY、密度190×109)使用药剂：
加工工艺：
(1)所用加工液的组成
聚乙二醇二甲酯丙烯酸酯 20g
末端封锁异氰酸酯 5g
过硫酸铵 2g
加水使其成为1升，充分搅拌均匀。
(2)加工过程
织物准备：坯布准备→染色
加工：调液→浸轧(轧液率34％)→汽蒸机(105℃×2分钟)→热风型普通针板定型机(170℃×45秒)
(3)织物评测
附述：
上述实施例仅作为权利要求项的解释。
上述实施例中加工条件可以根据加工基布不一样(织物也可以是纬编织物、经编织物及无纺织物)，改变药剂用量，修改加工工艺(浸轧条件、干燥条件、定型条件)以得到针对不同加工织物优良加工处方。
如果对于其他特性要求时可以更换实施例2种的性能粒子从而达到更多的性能。(如有机抗静电粒子、抗紫外、远红外等功能性纳米级粒子)
Claims (8)
1.一种抗静电纺织品，其特征是：该纺织品中纤维为抗静电皮膜状树脂包裹纤维，其抗静电耐久性为经过JIS L 0217 103号标准洗涤20次后在JIS L 1094 摩擦带电压测定法标准测定结果在3000V以下；该纺织品纤维中含有聚酰胺成分，聚酰胺成分的质量为总质量的20%以上；该纤维表面附着的抗静电树脂层的质量相对于纤维质量为0.25-50%；抗静电皮膜树脂层的成膜剂成分为聚醚型聚氨酯、丙烯酸烷基酯、烷基丙烯酸烷基酯、硅氧烷季铵盐中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的抗静电纺织品，其特征是：该纺织品中的聚酰胺为尼龙6或尼龙66或其混合物。
3.根据权利要求1所述的抗静电纺织品，其特征是：该纤维表面附着的抗静电树脂层的质量相对于纤维质量为0.35-50%。
4.根据权利要求1所述的抗静电纺织品，其特征是：抗静电皮膜树脂层中含有纳米级抗静电粒子。
5.根据权利要求4所述的抗静电纺织品，其特征是：纳米级抗静电粒子为有导电性能的纳米粒子。
6.根据权利要求5所述的抗静电纺织品，其特征是：有导电性能的纳米粒子为纳米级银颗粒、纳米级银络合物、纳米级氧化锌、纳米级镍、纳米级镍络合物、纳米级镍-钢合金、纳米级铜、纳米级铜络合物、纳米级铜-镍合金或纳米级二氧化钛的一种或几种。
7.一种权利要求1所述抗静电纺织品的制造方法，其特征是：首先将含有抗静电性树脂的水分散体付着于纺织品上，然后将纺织品在80-120℃的饱和蒸汽中加热处理2-25分钟，在50-80℃的水浴中洗涤0-10分钟，再在80-190℃的温度中烘干或定型处理后，得到抗静电纺织品，该纺织品中纤维为抗静电皮膜状树脂包裹纤维，其抗静电耐久性为经过JIS L 0217 103号标准洗涤20次后在JIS L 1094 摩擦带电压测定法标准测定结果在3000V以下。
8.根据权利要求7所述的抗静电纺织品的制造方法，其特征是：所述含有抗静电性树脂的水分散体中添加抗静电粒子。
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