一種抗靜電氨綸纖維及其生產(chǎn)方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種抗靜電氨綸及其生產(chǎn)方法，屬于高分子紡織材料及其制備技術領 域。 技術背景
[0002] 氨綸在生產(chǎn)加工和使用中易因摩擦和感應產(chǎn)生靜電，而由于氨綸纖維自身的吸濕 性小且摩擦系數(shù)大，電阻率較高，產(chǎn)生的電荷易積聚而不易逸散。在使用過程中產(chǎn)生靜電會 造成斷絲、張力不均等問題，影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)，而纖維帶有靜電在制成服裝后也會 造成穿著的不適感，在一些特殊場合，甚至會造成危險。
[0003] 為改善氨綸的抗靜電性能，消除靜電造成的不良影響，可從三個方面對其進行改 進：紡絲原液添加抗靜電劑、紡絲油劑中添加抗靜電劑和對纖維成品進行抗靜電整理。然 而，抗靜電劑會造成紡絲油劑不穩(wěn)定，若要達到理想的抗靜電效果需要較高的上油率，但過 高的上油率使氨綸絲退繞過程中容易出現(xiàn)"掉邊"、"軌道絲"引起斷絲現(xiàn)象。通過后整理得 到的抗靜電效果一般難以長久保持，耐洗滌性能差。在紡絲原液中加入各種抗靜電劑，能夠 極大地降低纖維的電阻率，甚至能得到導電纖維，能夠使纖維的抗靜電效果顯著、持久且不 受環(huán)境濕度的影響，是非常有前途的抗靜電纖維制備工藝。
[0004] 抗靜電劑的種類有很多，主要分為金屬類、碳類、表面活性劑類等。金屬粉體雖然 導電性較強，但它們存在價格昂貴、易氧化、耐腐蝕性差的缺點，并且金屬粉體密度大，易沉 底結塊因而在纖維中分散性不好。碳系粉體雖然導電性及穩(wěn)定性較好，但較難均勻分散、高 溫抗氧化性不強，尤其制品色黑而不被接受。表面活性劑類抗靜電劑目前應用最為廣泛， 主要包括離子型和非離子型兩種，專利200510017708. 9、專利200810207234. 8以及專利 200910029571. 7均對烷基磷酸酯鹽或者季銨鹽等離子型抗靜電劑進行了報道。但離子型抗 靜電劑的溶解度有限，且含有大量的金屬鹽類，加大后期水洗和染色廢水處理難度，存在環(huán) 保問題；而非離子型抗靜電劑一般為醇、胺、酰胺或者脂肪酸與環(huán)氧乙烷的加成物，改善氨 綸纖維的抗靜電性效果差，且有低毒性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種抗靜電氨綸纖維，以克服現(xiàn)有技術存在的缺陷，具有更 加良好的抗靜電性和均勻性。
[0006] 本發(fā)明的另一目的是提供這種抗靜電氨綸纖維的生產(chǎn)方法。
[0007] 本發(fā)明的第一個目的是通過以下的技術方案來實現(xiàn)的： 一種抗靜電氨綸纖維，與現(xiàn)有技術不同的是纖維中包含改性二氧化鈦抗靜電劑，該改 性二氧化鈦抗靜電劑具有特殊的結構，在作為消光劑使用的同時還起到抗靜電劑的作用： 二氧化鈦顆粒表面包覆一層摻銻的二氧化錫，該層摻銻的二氧化錫形成導電膜，該膜是一 種n型半導體材料。
[0008] 進一步地，所述的改性二氧化鈦抗靜電劑占纖維總重量的0. 2~2%。
[0009] 進一步地，所述的改性二氧化鈦抗靜電劑經(jīng)由化學共沉淀法制得，其主要步驟包 括：錫鹽和銻鹽在水解過程中共沉淀，均勻地沉積在二氧化鈦顆粒表面成膜，再進行煅燒。
[0010] 本發(fā)明的第二個目的是通過以下的技術方案來實現(xiàn)的： 一種抗靜電氨綸纖維的生產(chǎn)方法，包含：在DMAC溶液中，將聚醚二元醇和二異氰酸酯 以摩爾比1 : 1. 55~2. 15反應制得預聚物；預聚物再和混合胺類擴鏈劑進行擴鏈反應，制得 所需粘度的聚氨酯聚合物溶液；將改性二氧化鈦抗靜電劑、抗氧劑、助染劑及其他助劑添加 到聚氨酯聚合物溶液中，混合均勻，熟化，紡絲。
[0011] 另一種抗靜電氨綸纖維的生產(chǎn)方法，包含：將聚醚二元醇和二異氰酸酯以摩爾比 1 :1. 55~2. 15反應制得預聚物；再以二胺類擴鏈劑與其反應；用DMAC調(diào)節(jié)濃度，制得所需 粘度的聚氨酯聚合物溶液；將改性二氧化鈦抗靜電劑、抗氧劑、助染劑及其他助劑添加到聚 氨酯聚合物溶液中，混合均勻，熟化，紡絲。
[0012] 本發(fā)明所具有的優(yōu)點和效果是：本發(fā)明制備的抗靜電氨綸纖維過程中無需添加其 他抗靜電劑，在使用相同紡絲油劑的情況下，抗靜電性能比常規(guī)氨綸絲有明顯優(yōu)勢，在溫度 20°C、相對濕度65%的情況下，本發(fā)明制備的抗靜電氨綸纖維半衰期小于ls，比電阻率小于 10 9D ? cm，可廣泛用于抗靜電氨纟侖的生產(chǎn)。
[0013] 本發(fā)明的生產(chǎn)方法無需對前后工藝做出調(diào)整，只對氨綸生產(chǎn)中常用的消光劑二氧 化鈦進行改性即可達到抗靜電的目的，操作易于進行。
[0014] 通過對氨綸生產(chǎn)中的通用添加劑二氧化鈦進行改性，使其保持很好的相容性、均 一性以及熱穩(wěn)定性等，本發(fā)明的生產(chǎn)方法適合于多種干法氨綸紡絲工藝。
[0015] 改性二氧化鈦抗作為輔料添加于聚合原液中，對原液的粘度、可紡性等性能指標 無任何影響。
【具體實施方式】
[0016] 以下用實施例對本發(fā)明做進一步闡述： 實施例1:將錫鹽和銻鹽在水解過程中共沉淀，均勻地沉積在二氧化鈦顆粒表面成膜， 再進行煅燒制成改性二氧化鈦抗靜電劑。
[0017] 在DMAC溶液中，將聚醚二元醇和二異氰酸酯以摩爾比1 :1. 55~2. 15反應制得預聚 物，預聚物再和混合胺類擴鏈劑進行擴鏈反應，制得所需粘度的聚氨酯聚合物溶液。然后將 抗靜電劑改性二氧化鈦同抗氧劑、助染劑等其他助劑添加到聚氨酯聚合物溶液中，混合均 勻，熟化，紡絲。其中抗靜電劑改性二氧化鈦的添加量為聚氨酯聚合物固含量的0. 2%。
[0018] 實施例2 :按實施例1所述同樣方法生產(chǎn)氨綸纖維，其中抗靜電劑改性二氧化鈦的 添加量為聚氨酯聚合物固含量的〇. 5%。
[0019] 實施例3 :按實施例1所述同樣方法生產(chǎn)氨綸纖維，其中抗靜電劑改性二氧化鈦的 添加量為聚氨酯聚合物固含量的1%。
[0020] 實施例4 :按實施例1所述同樣方法生產(chǎn)氨綸纖維，其中抗靜電劑改性二氧化鈦的 添加量為聚氨酯聚合物固含量的2%。
[0021] 實施例5 :將聚醚二元醇和二異氰酸酯以摩爾比1 :1. 55~2. 15反應制得預聚物，再 以二胺類擴鏈劑與其反應，用DMAC調(diào)節(jié)濃度，制得所需粘度的聚氨酯聚合物溶液。將抗靜 電劑改性二氧化鈦同抗氧劑、助染劑等其他助劑添加到聚氨酯聚合物溶液中，混合均勻，熟 化，紡絲。其中抗靜電劑改性二氧化鈦的添加量為聚氨酯聚合物固含量的0. 5%。
[0022] 對比例1 :按實施例1所述同樣方法制得聚氨酯溶液，然后將未改性的二氧化鈦同 抗氧劑、助染劑等其他助劑添加到聚氨酯聚合物溶液中，混合均勻，熟化，紡絲。其中二氧化 鈦的添加量聚氨酯聚合物固含量的〇. 2%。
[0023] 對比例2 :按對比例1所述同樣方法生產(chǎn)氨綸纖維，其中二氧化鈦的添加量為聚氨 酯聚合物固含量的2%。
[0024] 將上述實施例及對比例生產(chǎn)的氨綸纖維進行比電阻率和靜電壓測試，數(shù)據(jù)對比如 下：
【主權項】
1. 一種抗靜電氨綸纖維，其特征在于纖維中包含改性二氧化鈦抗靜電劑，該改性二氧 化鈦抗靜電劑具有特殊的結構：二氧化鈦顆粒表面包覆一層摻銻的二氧化錫。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種抗靜電氨綸纖維，其特征在于所述的改性二氧化鈦抗靜 電劑占纖維總重量的〇. 2~2%。
3. 根據(jù)權利要求1和2所述一種抗靜電氨綸纖維，其特征在于所述的改性二氧化鈦抗 靜電劑經(jīng)由化學共沉淀法制得，其主要步驟包括：錫鹽和銻鹽在水解過程中共沉淀，均勻地 沉積在二氧化鈦顆粒表面成膜，再進行煅燒。
4. 制備權利要求1-3任 種抗靜電氨纟侖纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于包含：在DMAC 溶液中，將聚醚二元醇和二異氰酸酯以摩爾比1 : 1. 55~2. 15反應制得預聚物；預聚物再和 混合胺類擴鏈劑進行擴鏈反應，制得所需粘度的聚氨酯聚合物溶液；將改性二氧化鈦抗靜 電劑、抗氧劑、助染劑及其他助劑添加到聚氨酯聚合物溶液中，混合均勻，熟化，紡絲。
5. 制備權利要求1-3任一一種抗靜電氨綸纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于包含：將聚醚 二元醇和二異氰酸酯以摩爾比1 :1. 55~2. 15反應制得預聚物；再以二胺類擴鏈劑與其反 應；用DMAC調(diào)節(jié)濃度，制得所需粘度的聚氨酯聚合物溶液；將改性二氧化鈦抗靜電劑、抗氧 劑、助染劑及其他助劑添加到聚氨酯聚合物溶液中，混合均勻，熟化，紡絲。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗靜電氨綸纖維中包含改性二氧化鈦抗靜電劑，該改性二氧化鈦抗靜電劑具有特殊的結構：二氧化鈦顆粒表面包覆一層摻銻的二氧化錫。生產(chǎn)方法是在DMAC溶液中，將聚醚二元醇和二異氰酸酯以摩爾比1： 1.55~2.15反應制得預聚物；預聚物再和混合胺類擴鏈劑進行擴鏈反應，制得所需粘度的聚氨酯聚合物溶液；將改性二氧化鈦抗靜電劑、抗氧劑、助染劑及其他助劑添加到聚氨酯聚合物溶液中，混合均勻，熟化，紡絲。與現(xiàn)有技術不同的是抗靜電氨綸纖維無需添加其他抗靜電劑，抗靜電性能比常規(guī)氨綸絲有明顯優(yōu)勢，所述的改性二氧化鈦抗靜電劑可與DMAC和聚氨酯聚合物有很好的相容性，且具有良好的熱穩(wěn)定性， 可廣泛用于抗靜電氨綸纖維的生產(chǎn)。
【IPC分類】C08G18-32, D01F6-94, D01F1-09, C08G18-48, C08G18-66, C08G18-10
【公開號】CN104593900
【申請?zhí)枴緾N201410830753
【發(fā)明人】王衛(wèi)慶, 魏慧芳, 許欽一, 韓虎
【申請人】煙臺泰和新材料股份有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月27日