一种混纺型抗静电锦纶面料及其制备方法与流程

1.本发明属于功能性织物生产技术领域，具体地，涉及一种混纺型抗静电锦纶面料及其制备方法。


背景技术：

2.锦纶纤维是主要的纺织纤维之一，其纺织面料耐磨、质轻和弹性好，深受人们的喜爱，但锦纶结构中缺少亲水基团，同时锦纶纤维表面比电阻极大，其纺织品在加工和服用中易产生静电，影响锦纶纤维及其织物应用性能。
3.现有技术中对锦纶抗静电的改性研究颇多，如中国专利cn204265921u公开的一种抗静电防辐射面料，采用不锈钢纤维混纺，提高锦纶面料的抗静电性，但是，金属纤维掺杂混纺后，面料的舒适性和可染色性不高，难以应用在可穿戴服装上；现有技术中，也有采用原位聚合法，在锦纶纤维的表面的聚合生成导电聚合物的涂层，如聚苯胺、聚吡咯等，但是该种纤维的生产工艺复杂，生产成本高，难以批量化生产，因此本发明旨在采用混纺工艺制备抗静电锦纶面料。


技术实现要素：

4.为了解决背景技术中提到的技术问题，本发明的目的在于提供一种混纺型抗静电锦纶面料及其制备方法。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种混纺型抗静电锦纶面料，包括14-22wt％的抗静电纱线和3-8wt％的棉纱线，余量为锦纶纱线。
7.所述抗静电纱线由以下方法制成：
8.步骤a1：取二乙醇胺用无水乙醇溶解后与4-氯-1-丁醇共同投加到反应釜中，升温68-72℃，采用氨气气流搅拌反应60-80min，反应结束后减压蒸馏，制成支状单体；
9.进一步地，步骤a1中二乙醇胺和4-氯-1-丁醇的用量摩尔比为1.05-1.1:1。
10.步骤a2：将支状单体和四氢呋喃混合后投加到反应釜中并升温至42-46℃，取马来酸酐和二乙醇胺分别用去离子溶解，之后缓慢共同滴加到反应釜中，滴加后再加入对甲基苯磺酸，加热至65-70℃回流反应2-3h，反应结束减压蒸馏，制成接枝物；
11.进一步地，步骤a2中支状单体、马来酸酐、二乙醇胺和对甲基苯磺酸的用量比为18-25g：0.21-0.64mol：0.25-0.7mol：1.3-2.8g。
12.步骤a3：取苯胺和邻甲苯胺氮气保护下投加到反应釜内混合，再取过硫酸钾用盐酸溶液溶解后，在室温下搅拌速率为420rpm下滴加到反应釜中，搅拌反应3-4h，苯胺和邻甲苯胺在酸性过硫酸钾的氧化作用下共聚，同时苯环上的甲基被氧化为羧基，反应结束用去离子洗涤分液，制成共聚苯胺基体；
13.进一步地，步骤a3中苯胺、邻甲苯胺、过硫酸钾的用量比为2.3-2.6mol：1mol：5.5-6.2g，盐酸浓度为1.8mol/l。
14.步骤a4：取共聚苯胺基体和n-甲基吡咯烷酮投加到反应釜中搅拌升温至85-95℃，将接枝物和去离子水高速搅拌后投加到反应釜内，再加入对甲基苯磺酸，回流反应30-50min，反应结束洗涤分液，之后真空脱水，制成抗静电胶；
15.进一步地，步骤a4中共聚苯胺基体、n-甲基吡咯烷酮、接枝物、去离子水和对甲基苯磺酸的用量比为65-75g：60-80ml：4.8-5.5g：15-30ml：0.2-0.3g。
16.步骤a5：取抗静电胶、双酚a环氧丙烯酸树脂和木质素磺酸钙搅拌混合，由混合料喷射纺丝，制成抗静电纱线。
17.进一步地，抗静电胶、双酚a环氧丙烯酸树脂和木质素磺酸钙的用量质量比为10:2.1-2.5:0.4-0.6。
18.一种混纺型抗静电锦纶面料的制备方法，包括如下步骤：
19.步骤s1：将抗静电纱线和棉纱线按照配比加捻成型制成复合纱线，通过棉纤维改善抗静电纤维的吸湿性以及可漂染性；
20.步骤s2：采用锦纶纱线和复合纱线交织纺织，控制横向密度为20wpc、纵向密度为30cpc，混纺制成面料。
21.本发明的有益效果：
22.本发明自制一种抗静电纱线混纺提高锦纶得的抗静电性，其由4-氯-1-丁醇和二乙醇胺取代反应制成支状单体，再由支状单体与马来酸酐和二乙醇胺酯化缩合，制成端部具有大量支状羟基的接枝物；由苯胺和邻甲苯胺在过量过硫酸钾的氧化作用聚合，同时将苯环上的甲基被氧化为羧基，再与接枝物酯化，将支状的羟基接枝到聚苯胺的侧链上，提高聚苯胺的亲水性，有利于提高抗静电性，之后通过木质素磺酸钙掺杂强化，通过双酚a环氧丙烯酸树脂提高成膜性，制成的混合料通过喷射纺丝成型，经测试，由该抗静电纱线混纺的锦纶面料的表面电阻为2.8-5.1*107ω，摩擦电压＜1v，表现出良好的抗静电性能；在织物风格测试中，表现出具有良好的柔软度和柔顺感，并且具有一定的保型能力。与现有技术相比，面料抗静电性能良好，满足常规抗静电需求，工艺简单，适合批量化生产，面料质地柔软，适用于服装面料。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
24.实施例1
25.本实施例制备一种抗静电纱线，具体实施过程如下：
26.步骤a1：取二乙醇胺加入无水乙醇搅拌，将二乙醇胺完全溶解，之后将二乙醇胺的溶解液和4-氯-1-丁醇一同投加到装有导管的反应釜内，再将反应体系升温至68℃，向导管中以0.55vvm的通气比通入氨气进行气流搅拌反应80min，反应结束后减压蒸馏脱除无水乙醇，制成支状单体，其中，控制二乙醇胺和4-氯-1-丁醇的用量摩尔比为1.05:1；
27.步骤a2：取支状单体和四氢呋喃按照质量比为1:0.6混合后投加到反应釜中，将反应体系升温至42℃，取马来酸酐和二乙醇胺分别用去离子溶解，之后缓慢共同滴加到反应
釜中，滴加后再加入对甲基苯磺酸，加热至65℃回流反应3h，反应结束减压蒸馏脱除四氢呋喃，制成接枝物，其中，控制支状单体、马来酸酐、二乙醇胺和对甲基苯磺酸的用量比为18g：0.21mol：0.25mol：1.3g；
28.步骤a3：取苯胺和邻甲苯胺氮气保护下投加到反应釜内混合，再取过硫酸钾用1.8mol/l的盐酸溶液溶解后，在室温下搅拌速率为420rpm下滴加到反应釜中，搅拌反应4h，得到黏稠状胶体，反应结束用洗涤分液，制成共聚苯胺基体，其中，控制苯胺、邻甲苯胺、过硫酸钾的用量比为2.3mol：1mol：5.5g；
29.步骤a4：取共聚苯胺基体和n-甲基吡咯烷酮投加到反应釜中搅拌升温至85℃，将接枝物和去离子水高速搅拌后投加到反应釜内，再加入对甲基苯磺酸，回流反应30min，反应结束洗涤分液，之后真空脱水，制成抗静电胶，控制共聚苯胺基体、n-甲基吡咯烷酮、接枝物、去离子水和对甲基苯磺酸的用量比为65g：60ml：4.8g：15ml：0.2g；
30.步骤a5：取抗静电胶、双酚a环氧丙烯酸树脂和木质素磺酸钙搅拌混合，在热风和紫外辅助条件下，对混合料喷射纺丝，制成抗静电纱线，其中，抗静电胶、双酚a环氧丙烯酸树脂和木质素磺酸钙的用量质量比为10:2.1:0.4。
31.实施例2
32.本实施例制备一种抗静电纱线，具体实施过程如下：
33.步骤a1：取二乙醇胺加入无水乙醇搅拌，将二乙醇胺完全溶解，之后将二乙醇胺的溶解液和4-氯-1-丁醇一同投加到装有导管的反应釜内，再将反应体系升温至72℃，向导管中以0.68vvm的通气比通入氨气进行气流搅拌反应60min，反应结束后减压蒸馏脱除无水乙醇，制成支状单体，其中，控制二乙醇胺和4-氯-1-丁醇的用量摩尔比为1.1:1；
34.步骤a2：取支状单体和四氢呋喃按照质量比为1:0.6混合后投加到反应釜中，将反应体系升温至46℃，取马来酸酐和二乙醇胺分别用去离子溶解，之后缓慢共同滴加到反应釜中，滴加后再加入对甲基苯磺酸，加热至70℃回流反应2h，反应结束减压蒸馏脱除四氢呋喃，制成接枝物，其中，控制支状单体、马来酸酐、二乙醇胺和对甲基苯磺酸的用量比为25g：0.64mol：0.7mol：2.8g；
35.步骤a3：取苯胺和邻甲苯胺氮气保护下投加到反应釜内混合，再取过硫酸钾用1.8mol/l的盐酸溶液溶解后，在室温下搅拌速率为420rpm下滴加到反应釜中，搅拌反应4h，得到黏稠状胶体，反应结束用洗涤分液，制成共聚苯胺基体，其中，控制苯胺、邻甲苯胺、过硫酸钾的用量比为2.6mol：1mol：6.2g；
36.步骤a4：取共聚苯胺基体和n-甲基吡咯烷酮投加到反应釜中搅拌升温至95℃，将接枝物和去离子水高速搅拌后投加到反应釜内，再加入对甲基苯磺酸，回流反应50min，反应结束洗涤分液，之后真空脱水，制成抗静电胶，控制共聚苯胺基体、n-甲基吡咯烷酮、接枝物、去离子水和对甲基苯磺酸的用量比为75g：80ml：5.5g：30ml：0.3g；
37.步骤a5：取抗静电胶、双酚a环氧丙烯酸树脂和木质素磺酸钙搅拌混合，在热风和紫外辅助条件下，对混合料喷射纺丝，制成抗静电纱线，其中，抗静电胶、双酚a环氧丙烯酸树脂和木质素磺酸钙的用量质量比为10:2.5:0.6。
38.实施例3
39.本实施例制备一种抗静电纱线，具体实施过程如下：
40.步骤a1：取二乙醇胺加入无水乙醇搅拌，将二乙醇胺完全溶解，之后将二乙醇胺的
溶解液和4-氯-1-丁醇一同投加到装有导管的反应釜内，再将反应体系升温至70℃，向导管中以0.62vvm的通气比通入氨气进行气流搅拌反应70min，反应结束后减压蒸馏脱除无水乙醇，制成支状单体，其中，控制二乙醇胺和4-氯-1-丁醇的用量摩尔比为1.1:1；
41.步骤a2：取支状单体和四氢呋喃按照质量比为1:0.6混合后投加到反应釜中，将反应体系升温至44℃，取马来酸酐和二乙醇胺分别用去离子溶解，之后缓慢共同滴加到反应釜中，滴加后再加入对甲基苯磺酸，加热至68℃回流反应2.5h，反应结束减压蒸馏脱除四氢呋喃，制成接枝物，其中，控制支状单体、马来酸酐、二乙醇胺和对甲基苯磺酸的用量比为22g：0.42mol：0.55mol：2.3g；
42.步骤a3：取苯胺和邻甲苯胺氮气保护下投加到反应釜内混合，再取过硫酸钾用1.8mol/l的盐酸溶液溶解后，在室温下搅拌速率为420rpm下滴加到反应釜中，搅拌反应4h，得到黏稠状胶体，反应结束用洗涤分液，制成共聚苯胺基体，其中，控制苯胺、邻甲苯胺、过硫酸钾的用量比为2.5mol：1mol：5.8g；
43.步骤a4：取共聚苯胺基体和n-甲基吡咯烷酮投加到反应釜中搅拌升温至90℃，将接枝物和去离子水高速搅拌后投加到反应釜内，再加入对甲基苯磺酸，回流反应40min，反应结束洗涤分液，之后真空脱水，制成抗静电胶，控制共聚苯胺基体、n-甲基吡咯烷酮、接枝物、去离子水和对甲基苯磺酸的用量比为70g：70ml：5.2g：25ml：0.3g；
44.步骤a5：取抗静电胶、双酚a环氧丙烯酸树脂和木质素磺酸钙搅拌混合，在热风和紫外辅助条件下，对混合料喷射纺丝，制成抗静电纱线，其中，抗静电胶、双酚a环氧丙烯酸树脂和木质素磺酸钙的用量质量比为10:2.3:0.5。
45.实施例4
46.本实施例制备混纺型抗静电锦纶面料，具体实施过程如下：
47.步骤s1：按面料总量计，取14wt％实施例1制备的抗静电纱线和8wt％的棉纱线78wt％，将抗静电纱线和棉纱线加捻成型制成复合纱线；
48.步骤s2：将余量锦纶纱线和复合纱线交织纺织，控制横向密度为20wpc、纵向密度为30cpc，混纺制成面料。
49.实施例5
50.本实施例制备混纺型抗静电锦纶面料，实施过程与实施例4相同，具体原料配比为：
51.实施例2制备的抗静电纱线22wt％，棉纱线3wt％，锦纶纱线75wt％。
52.实施例6
53.本实施例制备混纺型抗静电锦纶面料，实施过程与实施例4相同，具体原料配比为：
54.实施例3制备的抗静电纱线18wt％，棉纱线6wt％，锦纶纱线76wt％。
55.取实施例4-实施例6制备的面料，参照gb/t 12703-1991和gb/t 12014-2019测试标准，对面料的抗静电性能进行测试，具体测试数据如表1所示：
56.表1
[0057] 实施例4实施例5实施例6表面电阻(ω)4.6*1075.1*1072.8*107摩擦电压(v)＜1＜1＜1
[0058]
由表1数据可知，本发明制备的面料的表面电阻为2.8-5.1*107ω，摩擦电压＜1v，表现出良好的抗静电性能。
[0059]
取实施例4-实施例6制备的面料，参照按照fz/t 01054.1-1999标准，采用kes-f织物风格仪对面料进行风格测试，具体测试数据如表2所示：
[0060]
表2
[0061][0062]
由表2数据可知，本发明制备的面料具有良好的柔软度和柔顺感，并且具有一定的保型能力，适用于服装面料。
[0063]
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0064]
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。