一种防静电氨纶面料及其制备方法

技术领域

本发明属于面料的制备技术领域，具体涉及一种防静电氨纶面料及其制备方法。

背景技术

当两种不同物质互相摩擦时，在两种物质之间会发生电子移动，电子由一种物质表面转移到另一种物质表面，于是前者失去电子而带正电，后者得到电子而带负电，便产生静电。

羊毛、尼龙、人造毛等具有酰胺键的纤维倾向于带正电，而聚酯、聚丙烯腈等倾向于带负电。纤维摩擦时产生的带电现象，是电荷在被摩擦纤维之间移动而产生的。高聚物表面聚集的电荷量取决于高聚物本身对电荷泄放的性质，其主要泄放方式为：表面传导、本体传导、向周围的空气中辐射，并以表面传导为主要途径。因为表面电导率一般大于体积电导率，所以高聚物材料表面的静电主要受高聚物表面电导所支配。通过提高高聚物表面电导率或体积电导率使高聚物材料迅速放电可防止静电的积聚。随着电子工业、石油化工、医疗和卫生等行业的迅猛发展，对生产和工作环境的要求也会越来越高，个体防护意识的逐步加强，因此，高质量、舒适性佳和性价比高的防静电纤维、防静电面料以及相应的防静电服装等防静电纺织品的开发与应用成为广大纺织科研工作者努力的目标。

氨纶面料可用于防静电面料，其具有透气性好等优点，但是，其防静电功能改性具有难度；聚苯硫醚具有导电性，其在应用防静电面料具有很好的潜力。将聚苯硫醚和氨纶复合使用作防静电面料在技术上存在一定难度，因为聚苯硫醚和氨纶相容性较差。

技术方案

针对现有技术的缺陷，本发明的第一个目的在于提供一种防静电氨纶面料，该面料具有较好的防静电功能。

本发明所述的一种防静电氨纶面料可通过如下方法制得：首先，将聚苯硫醚、十二烷基磺酸钠溶于N-甲基吡咯烷酮，制得混合溶液；其次，将氨纶面料浸入混合溶液；最后，将氨纶面料，晾干，用自来水冲洗，再次晾干，制得防静电氨纶面料。

本发明的第二个目的在于提供一种防静电氨纶面料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将聚苯硫醚、十二烷基磺酸钠溶于N-甲基吡咯烷酮，制得混合溶液。

优选地，所述聚苯硫醚、十二烷基磺酸钠与N-甲基吡咯烷酮的用量比为1g∶(0.1～0.3)g∶(10～15)mL。

(2)将氨纶面料浸入步骤(1)制备的混合溶液。

优选地，所述混合溶液的温度控制为120～130℃，浸入时间为15～20分钟。

(3)将步骤(2)处理的氨纶面料，晾干，用自来水冲洗，再次晾干，制得防静电氨纶面料。

本发明的相关机理分析：聚苯硫醚的硫原子为供电子基团，氨纶面料的羰基为吸电子基团，二者具有很强的键合性。在溶剂环境下，在高温条件下，聚苯硫醚可以稳定地附着于氨纶面料表面。

与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：

(1)聚苯硫醚具有导电性，其可用于防静电面料的材料；但是，其很难附着于面料表面。本发明选择氨纶作为载体面料，在高温条件和溶解环境下创造性地实现了聚苯硫醚附着于氨纶面料。

(2)本发明采用十二烷基磺酸钠作为掺杂剂，通过掺杂整理，实现了聚苯硫醚导电性的大幅提高。

(3)按GB 12014—2009的测试方法，本发明制备的防静电氨纶面料的点对点电阻达到1.9×10

具体实施方式

实施例1

一种防静电氨纶面料，采用如下方法制备：

(1)将10g聚苯硫醚、2g十二烷基磺酸钠溶于125mL N-甲基吡咯烷酮，制得混合溶液。

(2)将氨纶面料浸入步骤(1)制备的混合溶液，混合溶液的温度控制为125℃，浸入时间为17分钟。

(3)将步骤(2)处理的氨纶面料，晾干，用自来水冲洗，再次晾干，制得防静电氨纶面料a。

实施例2

一种防静电氨纶面料，采用如下方法制备：

(1)将10g聚苯硫醚、1g十二烷基磺酸钠溶于100mL N-甲基吡咯烷酮，制得混合溶液。

(2)将氨纶面料浸入步骤(1)制备的混合溶液,混合溶液的温度控制为120℃，浸入时间为15分钟。

(3)将步骤(2)处理的氨纶面料，晾干，用自来水冲洗，再次晾干，制得防静电氨纶面料b。

实施例3

一种防静电氨纶面料，采用如下方法制备：

(1)将10g聚苯硫醚、3g十二烷基磺酸钠溶于15mL N-甲基吡咯烷酮，制得混合溶液。

(2)将氨纶面料浸入步骤(1)制备的混合溶液，混合溶液的温度控制为130℃，浸入时间为20分钟。

(3)将步骤(2)处理的氨纶面料，晾干，用自来水冲洗，再次晾干，制得防静电氨纶面料c。

对比例A

以实施例1为对比，在本对比例A中，改变掺杂剂，即将步骤(1)中“十二烷基磺酸钠”替换为“苯磺酸钠”，其它制备方法按实施例1的制备方法实施，制得防静电氨纶面料d。

对比例B

以实施例1为对比，在本对比例B中，降低整理温度，即将步骤(2)中“混合溶液的温度控制为125℃”替换为“混合溶液的温度控制为30℃”，其它制备方法按实施例1的制备方法实施，制得防静电氨纶面料e。

对比例C

以实施例1为对比，在本对比例C中，缩短整理时间，即将步骤(2)中“浸入时间为17分钟”替换为“浸入时间为3分钟”，其它制备方法按实施例1的制备方法实施，制得防静电氨纶面料f。

性能评价测试：

选取本发明中上述具体实施例1～3和对比例A～C制备得到的防静电氨纶面料a、b、c、d、e和f。防静电功能测试参照GB 12014—2009《防静电服》，点对点电阻和带电电荷量作为防静电功能评价指标。其中，点对点电阻参考GB 12014—2009附录A，带电电荷量参考GB 12014—2009附录B的测试方法，测试条件：温度：(20±5)℃，相对湿度：(35±5)％。测试结果如表1所示。

表1

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由表1可见，对实施例1～3和对比例A～C制备得到的防静电氨纶面料a、b、c、d、e和f的点对点电阻和带电电荷量比较，可以看出，对实施例1～3在防静电指标方面明显优于对比例A～C。性能评价测试结果表明：掺杂剂的改变、整理温度的降低和整理时间的缩短均对氨纶面料的防静电功能有重要影响。