本發明涉及滌綸纖維,具體涉及一種服裝服飾用抗靜電滌綸纖維及其制備方法。
背景技術:
1、滌綸(pet纖維)自誕生以來,憑借其耐磨、透氣、易洗快干等特性,已成為全球服裝服飾領域的主導材料。其應用覆蓋從日常服裝到功能性防護服的全場景,尤其在運動服飾、戶外裝備和工業制服中占據不可替代的地位。然而,滌綸纖維的高絕緣性導致其易因摩擦產生靜電,引發吸附灰塵、衣物纏結、電擊不適等問題,同時,滌綸的耐磨性和強度在材料科技迅速發展的當前背景下,也逐漸難以滿足需求,這就逐漸制約了其在高端服裝和特殊場景中的進一步應用。
2、現階段,采用共混紡絲法,通過使用抗靜電劑與滌綸切片共混,經熔紡制得的滌綸纖維,能夠具有一定的抗靜電效果,然而,如石墨烯等導電添加料存在易團聚的問題,難以在纖維中均勻分散,并形成穩定的導電通路,因此一般需要較高的添加量,然而高添加量又會對纖維的強度產生負面影響。另外,通過添加無機耐磨助劑等,同樣也會出現上述現象,基于此,本發明提供了一種滌綸纖維,可解決現有技術中存在的問題。
技術實現思路
1、為了解決背景技術中提到的問題,本發明的目的在于提供一種服裝服飾用抗靜電滌綸纖維及其制備方法。
2、本發明的目的可以通過以下技術方案實現:
3、一種服裝服飾用抗靜電滌綸纖維,包括按照重量份數的以下原料:
4、pet切片85-100份、抗靜電劑3-5份、耐磨功能料2-6.5份、聚乙烯蠟1-2份、抗氧劑0.5-1份;
5、所述抗靜電劑為表面修飾有季銨陽離子的氧化石墨烯。
6、作為本發明的進一步方案,所述抗靜電劑采用以下方法制備:
7、步驟a、將氧化石墨烯分散在四氫呋喃中,并向形成的分散液中添加環氧氯丙烷和四丁基溴化銨,加畢,將溫度升高至60-65℃,保溫攪拌3-6h后,再向分散液中加入氫氧化鈉溶液,加畢,持續保溫4-8h,停止加熱,降溫出料,收集產物,得到環氧改性氧化石墨烯;
8、步驟b、將環氧改性氧化石墨烯加入至乙醇中,超聲分散均勻,接著加入季銨化試劑,加畢,調節ph至6-7,并于60-70℃的溫度條件中攪拌6-9h,停止加熱,降溫出料,收集產物,經洗滌、真空干燥,得到抗靜電劑。
9、作為本發明的進一步方案,步驟a中,所述氫氧化鈉溶液的質量分數為20-30%。
10、作為本發明的進一步方案,步驟b中,所述季銨化試劑為n,n-二甲基丁胺或者n,n-二甲基己胺。
11、在上述技術方案中,首先采用環氧氯丙烷為修飾劑,對氧化石墨烯進行表面修飾,其中環氧基團先后經開環-閉環過程,在氧化石墨烯表面修飾環氧取代基,接著,季銨化試劑結構中的叔胺基團與環氧取代基進行季銨化開環反應,使氧化石墨烯表面修飾大量季銨陽離子,制得抗靜電劑。
12、作為本發明的進一步方案,所述耐磨功能料采用以下方法制備:
13、步驟s1、使用表面修飾劑對納米二硫化鎢進行有機修飾改性,制得有機化納米二硫化鎢;
14、步驟s2、在n,n-二甲基甲酰胺介質中,以苝四甲酸二酐為中間劑,以蓖麻油為擴鏈劑,通過催化劑的作用,與有機化納米二硫化鎢進行原位聚合,制得耐磨功能料。
15、作為本發明的進一步方案,步驟s1中,所述表面修飾劑為3-氨丙基三甲氧基硅烷或者3-氨丙基三乙氧基硅烷。
16、作為本發明的進一步方案,步驟s2中,所述催化劑為吡啶或者三乙胺。
17、作為本發明的進一步方案,步驟s2中,所述有機化納米二硫化鎢、苝四甲酸二酐和蓖麻油的質量比為1:0.2-0.3:0.1-0.2。
18、作為本發明的進一步方案,所述抗氧化劑為木質素和抗氧劑168的混合物,質量比為1:0.3-0.5。
19、在上述技術方案中,首先使用硅烷偶聯劑對納米二硫化鎢進行表面修飾,使其表面攜帶氨基官能團,制得有機化納米二硫化鎢,接著,在催化劑的作用下,以苝四甲酸二酐為連接劑,其結構中的酸酐基團能夠與有機化納米二硫化鎢的氨基以及蓖麻油結構中的羥基進行開環,進而在納米二硫化鎢表面進行原位聚合,制得表面修飾有聚酯型大分子物質的納米二硫化鎢,即耐磨功能料。
20、一種服裝服飾用抗靜電滌綸纖維的制備方法,包括以下步驟:
21、第一步、將pet切片、抗靜電劑、耐磨功能料、聚乙烯蠟、抗氧劑加入至混料釜中,機械攪拌混合均勻后,轉移至擠出機中,于260-280℃的溫度條件下進行熔融擠出,形成前驅料;
22、第二步、使用熔融紡絲機,對前驅料進行熔融紡絲,形成絲線,絲線經拉伸、加熱、加捻工藝,形成初生纖維,最后,再經熱定型工藝,卷繞成型,即可。
23、本發明的有益效果:
24、(1)本發明通過在氧化石墨烯表面修飾季銨陽離子,制得抗靜電劑,季銨陽離子的存在能夠使氧化石墨烯粒子表面攜帶強正電荷,因此彼此之間在與基體進行混合的過程中會由于靜電作用相互分離,從而均勻分散在纖維中,利用石墨烯的導電效果,在纖維中形成穩定的導電通路,提高纖維的抗靜電性能。
25、(2)本發明通過在納米二硫化鎢表面修飾聚酯型大分子物質,作為耐磨功能料,一方面來說,聚酯型大分子物質結構中含有苝環,能夠與pet基體之間形成π-π共軛,在熔融擠出過程中,聚酯型大分子物質分子鏈會與pet分子鏈之間形成相互纏繞交織的立體網絡狀結構,而納米二硫化鎢能夠在交聯核心處起到良好的支撐作用,不僅能夠增強滌綸纖維的強度,還能利用納米二硫化鎢自身效果,提高滌綸纖維的耐磨性能。
26、當然,實施本發明的任一產品并不一定需要同時達到以上所述的所有優點。
1.一種服裝服飾用抗靜電滌綸纖維,其特征在于,包括按照重量份數的以下原料:
2.根據權利要求1所述的一種服裝服飾用抗靜電滌綸纖維,其特征在于,所述抗靜電劑采用以下方法制備:
3.根據權利要求2所述的一種服裝服飾用抗靜電滌綸纖維,其特征在于,步驟a中,所述氫氧化鈉溶液的質量分數為20-30%。
4.根據權利要求2所述的一種服裝服飾用抗靜電滌綸纖維,其特征在于,步驟b中,所述季銨化試劑為n,n-二甲基丁胺或者n,n-二甲基己胺。
5.根據權利要求1所述的一種服裝服飾用抗靜電滌綸纖維,其特征在于,所述耐磨功能料采用以下方法制備:
6.根據權利要求5所述的一種服裝服飾用抗靜電滌綸纖維,其特征在于,步驟s1中,所述表面修飾劑為3-氨丙基三甲氧基硅烷或者3-氨丙基三乙氧基硅烷。
7.根據權利要求5所述的一種服裝服飾用抗靜電滌綸纖維,其特征在于,步驟s2中,所述催化劑為吡啶或者三乙胺。
8.根據權利要求5所述的一種服裝服飾用抗靜電滌綸纖維,其特征在于,步驟s2中,所述有機化納米二硫化鎢、苝四甲酸二酐和蓖麻油的質量比為1:0.2-0.3:0.1-0.2。
9.根據權利要求1所述的一種服裝服飾用抗靜電滌綸纖維,其特征在于,所述抗氧化劑為木質素和抗氧劑168的混合物,質量比為1:0.3-0.5。
10.一種如權利要求1所述的服裝服飾用抗靜電滌綸纖維的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: