一种高性能纤维纺纱过程静电消除制备方法与流程

文档序号:14721541发布日期:2018-06-17 16:32阅读:535来源:国知局

本发明涉及一种高性能纤维纺纱过程静电消除制备方法,尤其是一类适合于高性能纤维抗静电处理的抗静电剂的制备方法,属于功能纺织材料技术领域。



背景技术:

二十世纪三十年代中期,美国W.Carothers等人第一次实现了合成纤维的生产,国外就开始对化纤油剂进行研制和开发。国外油剂的开发都是由大企业完成,且其研究成果的商业价值很高,所以公开报道的油剂配方很少。油剂的开发与生产以日本最为活跃,其油剂发公司主要有竹本油脂公司、松本油脂公司。此外,还有德国的双S公司、Pulera公司等以及美国的Goulston公司等。总的来说,化纤油剂的发展在国际上大致可分为如下5个阶段。

1)20世纪50年代,为适应采用常规纺丝工艺生产锦论、漆论而开发了以矿物油为主体,添加乳化剂和抗静电剂的油剂。

2)60年代,由于发展了变形丝和工业用丝,为提高油剂耐热性能,开发出以脂肪酸酯为主体的第二代油剂。

3)70年代初期到中期,发了以大卷装和链子式变形为主的工艺,产生了以脂肪酸酯和EO/PO(环氧乙烷/环氧丙烷)聚醚并用的第三代油剂。

4)70年代中期到后期高速纺工艺得以发展,对高速纺纤维及差别化纤维等采用以EO/PO聚醚为主的第四代油剂。

5)80年代到90年代初,化纤长丝发展到高速、超高速化及多功能型纤维,开发了以改性EO/PO聚醚及具有低摩擦、超耐热、易润湿等特种功能的成分和添加剂组成的第五代油剂。

相比较而言,我国纺丝油剂的研制与生产起步较晚,但发展较快。与国外油剂的五个发展阶段相对照,可以说我国已实现了第一代油剂的国产化;第二代油剂中生产了部分品种,仍有不少品种依靠进口;第三代和第四代油剂国内已有开发,但还难以实现规模生产和推广,大部分品种仍依赖进口;第五代油剂国内正处于探索和试制中。到目前为止,我国油剂的开发、生产技术和规模都形成了比较完整的配套体系。

但是目前的油剂使用方法存在一定的弊端,油剂改善了纤维之间的摩擦,改善了静电,但是后期去油剂手续却较为繁琐,尤其是芳纶、聚酰亚胺等需要开发一些在高电阻抗安全领域的应用就变得较困难。本技术发明的助剂不仅可以改善上述的抗静电、饱和性等性能,可以降低毛羽产生量,提高纱线的力学性能,在后期去助剂的过程更为简单彻底,不会影响纱线的原来性能。



技术实现要素:

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种新型高性能纤维在纺纱过程中使用的抗静电剂制备方法,通过亲水型有机化合物与导电型纳米功能粉体配合,可以快速的消除静电,提高纱线的抱合力,减少毛羽,提高纱线的力学性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

一种高性能纤维纺纱过程静电消除制备方法,包括以下步骤:

(1)导电功能粉体的表面修饰:导电粉体为导电纳米二氧化钛,其溶解性不好,采用双官能团(多官能团)对其进行表面改性,使其可以在水中均匀分散,形成胶体状分布,粉体浓度按质量比为10%;

(2)高性能纤维聚酰亚胺纺纱过程抗静电剂制备:选择亲水性物质如聚乙烯醇(分子量为6000)作为抗静电剂主成分,将步骤1中制备好的导电纳米粉体胶体添加,按照一定的比例配合使用(二者之比按质量比为1∶1),用水作为溶剂,添加相容剂等助剂,在高速搅拌条件下放置4h;

(3)对聚酰亚胺高性能纤维短纤维进行抗静电处理:采用喷雾的方式将步骤2配好的抗静电溶液按照要处理短纤维的质量2%喷撒均匀,密封室温保存24h。

(4)高性能纱线的纺制:将处理的高性能纤维短纤维取出热风烘干4h,置于室温下静置12h使其达到湿度平衡,然后进行纺纱环节,纱线抗静电剂在制备成面料后经高温水搅拌洗涤后可以去除。

性能测试:

对聚酰亚胺纱线机械性能,毛羽量,抗静电性能进行测试,结果如下表所示:

通过数据分析可以看到经过抗静电处理后的短纤维制备的聚酰亚胺纱线强力增加27%,断裂伸长少有下降,这是因为由于抗静电处理后短纤维的的抗静电性能大幅提升,减少了在纺纱过程中毛羽量的产生,可以使得梳理、棉条的过程纱线分布均匀,增加纱线的抱合力,从而提升纱线的力学性能。纱线制备的机织面料在经水洗后抗静电剂基本去除,且不影响纱线的力学性能。

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