本發(fā)明涉及一種吸濕抗靜電聚丙烯纖維的制造方法，屬于高分子纖維制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚丙烯纖維，也被稱為PP纖維或丙綸，是一種用等規(guī)聚丙烯熔融紡制的纖維，它最大優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)輕，其密度為0.91/cm3，比一般化學(xué)纖維輕20-30％，是所有紡織纖維中比重最小的一種且其強(qiáng)度高、伸長大、初始模量較高、彈性優(yōu)良。聚丙烯纖維耐磨性僅次于聚酰胺纖維，耐腐蝕性良好，尤其是對(duì)無機(jī)酸、堿穩(wěn)定性很好，不發(fā)霉,不腐爛,不怕蟲蛀等，但聚丙烯纖維不吸水，染色困難，靜電很大，常溫體積電阻率高達(dá)1017Ω.cm。由于其不吸濕、不透氣、不舒適、熱穩(wěn)定性差、易吸灰，故不適合用于服飾。
吸濕抗靜電纖維的性能主要是指抗靜電性，即其快速消除靜電荷的能力，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(RH65％，20℃)下，若電阻率≤109Ω.cm,屬非常好的抗靜電纖維，若電阻率在1010-1012Ω.cm，則屬好的抗靜電纖維，而良好的吸濕性更有助于提高抗靜電和織物的服用舒適性。
硅藻土的密度1.9-2.3g/cm3,堆密度0.34-0.65g/cm3,比表面積40-65m/g,孔體積0.45-0.98m,吸水率是自身體積的2-4倍，熔點(diǎn)1650C-1750℃，在電子顯微鏡下可以觀察到特殊多孔的構(gòu)造。硅藻土的顏色為白色、灰白色、灰色和淺灰褐色等，有細(xì)膩、松散、質(zhì)輕、多孔、吸水性和滲透性強(qiáng)的性質(zhì)。在高分子聚合物材料中添加少量硅藻土能明顯提高材料的吸附性和吸濕性，并可提高產(chǎn)品的耐熱、保溫、抗老化等作用。
鋁摻雜氧化鋅、導(dǎo)電云母粉添加在PET中具有優(yōu)良的抗靜電功能。
爐甘石為碳酸鹽類礦物方解石族菱鋅礦，主含碳酸鋅，為不溶于水的天然碳酸鋅，孔隙較多，似蜂窩狀，有較強(qiáng)吸水性，舐之粘舌。均以色白、體輕、質(zhì)松者為佳。有人體皮膚保健作用。
埃洛石納米管是一種由高嶺石的片層在天然條件下卷曲而成天然的多壁納米管狀材料，是一種具有典型的多壁納米管狀結(jié)構(gòu)的天然納米材料.納米管的外徑為20-150nm、內(nèi)徑為5-100nm、長度為0.15-50μm。埃洛石納米管由硅氧四面體、鋁氧八面體組成，外壁含有一定的硅羥基，結(jié)構(gòu)單元之間以氫鍵和范德華力等次價(jià)鍵德形式結(jié)合。對(duì)陽離子、極性分子等具有較強(qiáng)的吸附能力。天然的納米管狀結(jié)構(gòu)和易于分散的性質(zhì)，使得埃洛石納米管作為一種新型的聚合物增強(qiáng)材料在聚丙烯、環(huán)氧樹脂、聚乙烯、聚酰胺、聚酯、橡膠等得到應(yīng)用。
膨潤土是以蒙脫石為主的含水粘土礦，其層間陽離子種類決定膨潤土的類型，層間陽離子為Na+時(shí)稱鈉基膨潤土，鈉基膨潤土具有很強(qiáng)的吸濕性和膨脹性，可吸附8～15倍于自身體積的水量，體積膨脹可達(dá)數(shù)倍至30倍。除此之外，膨潤土還有較強(qiáng)的陽離子交換能力且對(duì)各種氣體、液體、有機(jī)物質(zhì)有一定的吸附能力，故有較高的可塑性和較強(qiáng)的粘結(jié)性，因膨潤土的特殊性質(zhì)，其具有較高的使用價(jià)值，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。
凹凸棒土的基本結(jié)構(gòu)單元為棒狀、針狀、纖維狀單晶體，簡稱凹凸棒晶，凹凸棒土中棒晶的含量一般＜50％；凹凸棒晶長約0.5-5μm，寬約0.01-0.10μm，凹凸棒晶的表面布滿凹凸相間的溝槽，內(nèi)部多孔道，比表面可達(dá)500㎡/g以上,吸水性強(qiáng),可達(dá)到150％以上；莫氏硬度2-3級(jí)，加熱到700-800℃，硬度＞5級(jí)。比重為2.05-2.32，添加在塑料中既作為著色劑，又具有補(bǔ)強(qiáng)、阻燃、防老化。
多年來纖維工作者針對(duì)聚丙烯纖維存在的缺陷，進(jìn)行了大量的改性研究，以期制得具有特殊性能和功能的聚丙烯纖維，如吸濕、舒適、可染、抗靜電等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種具有內(nèi)生性吸濕抗靜電聚丙烯纖維的制造方法。
本發(fā)明提供的吸濕抗靜電聚丙烯纖維的制造方法，它采用如下步驟：
A)按質(zhì)量份數(shù)，取0.8-1.2份表征參數(shù)直徑為40-100nm、長度為500-2000nm的埃洛石納米管，0.5-1.0份月桂胺聚氧乙烯醚，1.2-2.0份納米級(jí)導(dǎo)電云母粉，1.2-1.6份表征參數(shù)長為0.5-5μm、寬為0.01-0.10μm凹凸棒晶，4.0-6.0份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％碳酸氫鈉水溶液，0.2-0.7份納米級(jí)爐甘石粉混合，在150-170℃過熱蒸汽反應(yīng)釜內(nèi)攪拌，汽蒸反應(yīng)45-60min后，在400-500℃真空微波輻射2-4h，然后浸于80-120份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的氨基磺酸溶液中真空吸濕處理，吸透后加熱至60-95℃超聲波分散0.5-1.5h，再攪拌分散3.5-4.5h，獲得懸浮物；
B)按質(zhì)量份數(shù)，將步驟A)獲得的2.0-4.0份懸浮物微波等離子刻蝕處理10-30min，用30-60份含質(zhì)量分?jǐn)?shù)3-5％三聚磷酸鈉分散液的去離子水在70-90℃下超聲波處理20-40min，取上層懸浮物經(jīng)150-200目過濾，蒸餾水洗滌干凈，真空烘干，獲得改性無機(jī)抗靜電納米材料；
C)按質(zhì)量份數(shù)，取15-25份步驟B)獲得的改性無機(jī)抗靜電納米材料,與5-8份超細(xì)硅藻土,5-8份鋁摻雜氧化鋅納米粉體，5-8份鈉基膨潤土,P3-5份P-g-MAH增容劑,8-15份質(zhì)量分?jǐn)?shù)20-30％的硅烷偶聯(lián)劑醇溶液，60-70℃條件下在混合機(jī)中以250-350轉(zhuǎn)/min的速度攪拌反應(yīng)45-60min，后在50-70℃條件下真空烘干，再加入150-200份等規(guī)聚丙烯粉，在混合機(jī)中以250-350轉(zhuǎn)/min的速度攪拌40-50min，獲得吸濕抗靜電等規(guī)聚丙烯共混物；
D)將步驟C)獲得的吸濕抗靜電等規(guī)聚丙烯共混物在動(dòng)態(tài)真空烘箱干燥至含水率≤50ppm，在同向雙螺桿熔融混練擠出機(jī)直接擠出紡制成吸濕抗靜電聚丙烯纖維。
作為優(yōu)選地，所述吸濕抗靜電聚丙烯纖維是吸濕抗靜電納米材料以微原纖形態(tài)分散在聚丙烯纖維皮層，常規(guī)等規(guī)聚丙烯為芯層的聚丙烯纖維。
作為優(yōu)選地，所述吸濕抗靜電聚丙烯皮芯型纖維用于紡制成POY、FDY、民用纖維和產(chǎn)業(yè)用纖維。
本發(fā)明提供的吸濕抗靜電聚丙烯纖維的制造方法，它采用如下步驟：
A)按質(zhì)量份數(shù)，取1.0份表征參數(shù)直徑為70nm、長度為1200nm的埃洛石納米管，0.75份月桂胺聚氧乙烯醚，1.6份納米級(jí)導(dǎo)電云母粉，1.4份表征參數(shù)長為2.5μm、寬為0.05μm凹凸棒晶，5.0份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％碳酸氫鈉水溶液，0.45份納米級(jí)爐甘石粉混合，在160℃過熱蒸汽反應(yīng)釜內(nèi)攪拌，汽蒸反應(yīng)50min后，在450℃真空微波輻射3h，然后浸于100份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的氨基磺酸溶液中真空吸濕處理，吸透后加熱至75℃超聲波分散1h，再攪拌分散4h，獲得懸浮物；
B)按質(zhì)量份數(shù)，將步驟A)獲得的3.0份懸浮物微波等離子刻蝕處理20min，用45份含質(zhì)量分?jǐn)?shù)4％三聚磷酸鈉分散液的去離子水在80℃下超聲波處理30min，取上層懸浮物經(jīng)170目過濾，蒸餾水洗滌干凈，真空烘干，獲得改性無機(jī)抗靜電納米材料；
C)按質(zhì)量份數(shù)，取20份步驟B)獲得的改性無機(jī)抗靜電納米材料，與6.5份超細(xì)硅藻土，6.5份鋁摻雜氧化鋅納米粉體，6份鈉基膨潤土，4份PP-g-MAH增容劑，12份質(zhì)量分?jǐn)?shù)25％的硅烷偶聯(lián)劑醇溶液，65℃條件下在混合機(jī)中以300轉(zhuǎn)/min的速度攪拌反應(yīng)50min，后在60℃條件下真空烘干，再加入等規(guī)聚丙烯粉170份，在混合機(jī)中以300轉(zhuǎn)/min的速度攪拌45min，獲得吸濕抗靜電等規(guī)聚丙烯共混物；
D)將步驟C)獲得的吸濕抗靜電等規(guī)聚丙烯共混物在動(dòng)態(tài)真空烘箱干燥至含水率為≤50ppm，在同向雙螺桿熔融混練擠出機(jī)直接擠出紡制成吸濕抗靜電聚丙烯纖維。
本發(fā)明應(yīng)用埃洛石納米管、超細(xì)硅藻土的超強(qiáng)吸附性能和鈉基膨潤土、導(dǎo)電材料的協(xié)同效應(yīng)，與等規(guī)聚丙烯共混熔融制成一種以吸濕抗靜電納米材料的微原纖維形態(tài)分散在聚丙烯纖維內(nèi)部的吸濕抗靜電功能聚丙烯高分子材料，使聚丙烯纖維具有吸濕、舒適、可染、抗靜電等特性。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步的說明。以下實(shí)施例僅對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行進(jìn)一步說明，不應(yīng)理解為對(duì)本申請(qǐng)的限制。
本發(fā)明所述的一種吸濕抗靜電聚丙烯纖維的制造方法，采用如下步驟：
A)按質(zhì)量份數(shù)，取0.8-1.2份表征參數(shù)直徑為40-100nm、長度為500-2000nm的埃洛石納米管，0.5-1.0份月桂胺聚氧乙烯醚，1.2-2.0份納米級(jí)導(dǎo)電云母粉，1.2-1.6份表征參數(shù)長為0.5-5μm、寬為0.01-0.10μm凹凸棒晶，4.0-6.0份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％碳酸氫鈉水溶液，0.2-0.7份納米級(jí)爐甘石粉混合，在150-170℃過熱蒸汽反應(yīng)釜內(nèi)攪拌，汽蒸反應(yīng)45-60min后，在400-500℃真空微波輻射2-4h，然后浸于80-120份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的氨基磺酸溶液中真空吸濕處理，吸透后加熱至60-95℃超聲波分散0.5-1.5h，再攪拌分散3.5-4.5h，獲得懸浮物；
B)按質(zhì)量份數(shù)，將步驟A)獲得的2.0-4.0份懸浮物微波等離子刻蝕處理10-30min，用30-60份含質(zhì)量分?jǐn)?shù)3-5％三聚磷酸鈉分散液的去離子水在70-90℃下超聲波處理20-40min，取上層懸浮物經(jīng)150-200目過濾，蒸餾水洗滌干凈，真空烘干，獲得改性無機(jī)抗靜電納米材料；
C)按質(zhì)量份數(shù)，取15-25份步驟B)獲得的改性無機(jī)抗靜電納米材料,與5-8份超細(xì)硅藻土,5-8份鋁摻雜氧化鋅納米粉體，5-8份鈉基膨潤土,3-5份PP-g-MAH增容劑,8-15份質(zhì)量分?jǐn)?shù)20-30％的硅烷偶聯(lián)劑醇溶液，60-70℃條件下在混合機(jī)中以250-350轉(zhuǎn)/min的速度攪拌反應(yīng)45-60min，后在50-70℃條件下真空烘干，再加入150-200份等規(guī)聚丙烯粉，在混合機(jī)中以250-350轉(zhuǎn)/min的速度攪拌40-50min，獲得吸濕抗靜電等規(guī)聚丙烯共混物；
D)將步驟C)獲得的吸濕抗靜電等規(guī)聚丙烯共混物在動(dòng)態(tài)真空烘箱干燥至含水率≤50ppm，在同向雙螺桿熔融混練擠出機(jī)直接擠出紡制成吸濕抗靜電聚丙烯纖維。
所述吸濕抗靜電聚丙烯纖維是以微原纖形態(tài)分散在聚丙烯纖維皮層，常規(guī)等規(guī)聚丙烯為芯層的聚丙烯纖維。
所述吸濕抗靜電聚丙烯皮芯型纖維用于紡制成POY、FDY、民用纖維和產(chǎn)業(yè)用纖維。
實(shí)施例1：一種吸濕抗靜電聚丙烯纖維的制造方法，采用如下步驟：
A)按質(zhì)量份數(shù)，取0.8份表征參數(shù)直徑為40nm、長度為500nm的埃洛石納米管，0.5份月桂胺聚氧乙烯醚，1.2份納米級(jí)導(dǎo)電云母粉，1.2份表征參數(shù)長為0.5μm、寬為0.01μm凹凸棒晶，4.0份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％碳酸氫鈉水溶液，0.2份納米級(jí)爐甘石粉混合，在150℃過熱蒸汽反應(yīng)釜內(nèi)攪拌，汽蒸反應(yīng)45min后，在400℃真空微波輻射2h，然后浸于80份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的氨基磺酸溶液中真空吸濕處理，吸透后加熱至60℃超聲波分散0.5h，再攪拌分散3.5h，獲得懸浮物；
B)按質(zhì)量份數(shù)，將步驟A)獲得的2.0份懸浮物微波等離子刻蝕處理10min，用30份含質(zhì)量分?jǐn)?shù)3％三聚磷酸鈉分散液的去離子水在70℃下超聲波處理20min，取上層懸浮物經(jīng)150目過濾，蒸餾水洗滌干凈，真空烘干，獲得改性無機(jī)抗靜電納米材料；
C)按質(zhì)量份數(shù)，取20份步驟B)獲得的改性無機(jī)抗靜電納米材料，與5份超細(xì)硅藻土，5份鋁摻雜氧化鋅納米粉體，5份鈉基膨潤土，3份PP-g-MAH增容劑，8份質(zhì)量分?jǐn)?shù)20％的硅烷偶聯(lián)劑醇溶液，60℃條件下在混合機(jī)中以250轉(zhuǎn)/min的速度攪拌反應(yīng)45min，后在50℃條件下真空烘干，再加入等規(guī)聚丙烯粉150份，在混合機(jī)中以250轉(zhuǎn)/min的速度攪拌40min，獲得吸濕抗靜電等規(guī)聚丙烯共混物；
D)將步驟C)獲得的吸濕抗靜電等規(guī)聚丙烯共混物在動(dòng)態(tài)真空烘箱干燥至含水率為≤50ppm，在同向雙螺桿熔融混練擠出機(jī)直接擠出紡制成吸濕抗靜電聚丙烯纖維。
實(shí)施例2：一種吸濕抗靜電聚丙烯纖維的制造方法，采用如下步驟：
A)按質(zhì)量份數(shù)，取1.0份表征參數(shù)直徑為70nm、長度為1200nm的埃洛石納米管，0.75份月桂胺聚氧乙烯醚，1.6份納米級(jí)導(dǎo)電云母粉，1.4份表征參數(shù)長為2.5μm、寬為0.05μm凹凸棒晶，5.0份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％碳酸氫鈉水溶液，0.45份納米級(jí)爐甘石粉混合，在160℃過熱蒸汽反應(yīng)釜內(nèi)攪拌，汽蒸反應(yīng)50min后，在450℃真空微波輻射3h，然后浸于100份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的氨基磺酸溶液中真空吸濕處理，吸透后加熱至75℃超聲波分散1h，再攪拌分散4h，獲得懸浮物；
B)按質(zhì)量份數(shù)，將步驟A)獲得的3.0份懸浮物微波等離子刻蝕處理20min，用45份含質(zhì)量分?jǐn)?shù)4％三聚磷酸鈉分散液的去離子水在80℃下超聲波處理30min，取上層懸浮物經(jīng)170目過濾，蒸餾水洗滌干凈，真空烘干，獲得改性無機(jī)抗靜電納米材料；
C)按質(zhì)量份數(shù)，取20份步驟B)獲得的改性無機(jī)抗靜電納米材料，與超細(xì)硅藻土6.5份，6.5份鋁摻雜氧化鋅納米粉體，6份鈉基膨潤土，4份PP-g-MAH增容劑，12份質(zhì)量分?jǐn)?shù)25％的硅烷偶聯(lián)劑醇溶液，65℃條件下在混合機(jī)中以300轉(zhuǎn)/min的速度攪拌反應(yīng)50min，后在60℃條件下真空烘干，再加入170份等規(guī)聚丙烯粉，在混合機(jī)中以300轉(zhuǎn)/min的速度攪拌45min，獲得吸濕抗靜電等規(guī)聚丙烯共混物；
D)將步驟C)獲得的吸濕抗靜電等規(guī)聚丙烯共混物在動(dòng)態(tài)真空烘箱干燥至含水率為≤50ppm，在同向雙螺桿熔融混練擠出機(jī)直接擠出紡制成吸濕抗靜電聚丙烯纖維。
實(shí)施例3：一種吸濕抗靜電聚丙烯纖維的制造方法，采用如下步驟：
A)按質(zhì)量份數(shù)，取1.2份表征參數(shù)直徑為100nm、長度為2000nm的埃洛石納米管，1.0份月桂胺聚氧乙烯醚，2.0份納米級(jí)導(dǎo)電云母粉，1.6份表征參數(shù)長為5μm、寬為0.10μm凹凸棒晶，6.0份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％碳酸氫鈉水溶液，0.7份納米級(jí)爐甘石粉混合，在170℃過熱蒸汽反應(yīng)釜內(nèi)攪拌，汽蒸反應(yīng)60min后，在500℃真空微波輻射4h，然后浸于120份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的氨基磺酸溶液中真空吸濕處理，吸透后加熱至95℃超聲波分散1.5h，再攪拌分散4.5h，獲得懸浮物；
B)按質(zhì)量份數(shù)，將步驟A)獲得的4.0份懸浮物微波等離子刻蝕處理30min，用60份含質(zhì)量分?jǐn)?shù)5％三聚磷酸鈉分散液的去離子水在90℃下超聲波處理40min，取上層懸浮物經(jīng)200目過濾，蒸餾水洗滌干凈，真空烘干，獲得改性無機(jī)抗靜電納米材料；
C)按質(zhì)量份數(shù)，取25份步驟B)獲得的改性無機(jī)抗靜電納米材料，與8份超細(xì)硅藻土，8份鋁摻雜氧化鋅納米粉體，8份鈉基膨潤土，5份PP-g-MAH增容劑，15份質(zhì)量分?jǐn)?shù)30％的硅烷偶聯(lián)劑醇溶液，70℃條件下在混合機(jī)中以350轉(zhuǎn)/min的速度攪拌反應(yīng)60min，后在70℃條件下真空烘干，再加入200份等規(guī)聚丙烯粉，在混合機(jī)中以350轉(zhuǎn)/min的速度攪拌50min，獲得吸濕抗靜電等規(guī)聚丙烯共混物；
D)將步驟C)獲得的吸濕抗靜電等規(guī)聚丙烯共混物在動(dòng)態(tài)真空烘箱干燥至含水率為50ppm，在同向雙螺桿熔融混練擠出機(jī)直接擠出紡制成吸濕抗靜電聚丙烯纖維。
本發(fā)明所述的實(shí)施例并不限于以上所述實(shí)施例，通過前述公開的數(shù)值范圍，在就具體實(shí)施例中進(jìn)行任意替換，從而可以得到無數(shù)個(gè)實(shí)施例，對(duì)此不一一例舉。