一種抗靜電納米纖維非織造材料制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種抗靜電納米纖維非織造材料。本實(shí)用新型專利技術(shù)的抗靜電納米纖維非織造材料，包括由上至下依次設(shè)置的第一親水層、抗靜電復(fù)合層和第二親水層；所述抗靜電復(fù)合層由抗靜電納米纖維層和導(dǎo)電納米纖維層交替層疊組成；抗靜電納米纖維層使抗靜電納米材料的抗靜電性能得到提高，加工工藝簡單、成本低，導(dǎo)電納米纖維層具有持久的抗靜電性能，并且不受環(huán)境濕度的影響；抗靜電復(fù)合層結(jié)合了抗靜電納米纖維層與導(dǎo)電納米纖維層的優(yōu)點(diǎn)，共同作用使抗靜電納米材料具有持久的抗靜電性能；第一親水層和第二親水層使抗靜電納米纖維非織造材料的親水性能優(yōu)良。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬于非織造材料領(lǐng)域，具體涉及一種抗靜電納米纖維非織造材料。
技術(shù)介紹
非織造材料又稱非織造布、非織布、非織造織物、無紡織物或無紡布。非制造材料是一種不需要紡織布而形成的織物，是直接利用高聚物切片、短纖維或長絲通過各種纖網(wǎng)成形方法和固結(jié)技術(shù)形成的具有柔軟、透氣和平面結(jié)構(gòu)的新型纖維制品。由于非織造材料具有工藝流程短、生產(chǎn)速度快、產(chǎn)量高、成本低、用途廣、原料來源多等特點(diǎn)，無論在航天技術(shù)、環(huán)保治理、農(nóng)業(yè)技術(shù)、醫(yī)用保健或是人們的日常生活等許多領(lǐng)域，非織造新材料已成為一種愈來愈廣泛的重要產(chǎn)品。但是，現(xiàn)有技術(shù)中的非織造材料，例如紡粘非織造材料、針刺非織造材料、熱合非織造材料等，在使用時(shí)容易因摩擦產(chǎn)生靜電問題。所以一般在非織造材料中加入防靜電纖維，防靜電纖維一般采用導(dǎo)電纖維和抗靜電纖維，而抗靜電纖維的防靜電原理是依靠加抗靜電劑來提高其表面的親水吸濕性從而增加導(dǎo)電性，其自身雖有改善纖維及織物的抗靜電作用，但由于其抗靜電性主要是依靠吸收空氣中的水分來實(shí)現(xiàn)，因此其抗靜電效果與環(huán)境的濕度密切相關(guān)，當(dāng)環(huán)境濕度很低時(shí)，其抗靜電效果很弱甚至消失，并且抗靜電纖維的耐洗性及持久性均有待提高，因此現(xiàn)有技術(shù)中添加了抗靜電劑的纖維制備成的抗靜電非織造材料，其抗靜電性能持久性差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本技術(shù)的目的在于提供一種抗靜電納米纖維非織造材料，具有持久的抗靜電性能，親水性能優(yōu)良。為達(dá)此目的，本技術(shù)采用以下技術(shù)方案：一種抗靜電納米纖維非織造材料，包括由上至下依次設(shè)置的第一親水層、抗靜電復(fù)合層和第二親水層；所述抗靜電復(fù)合層由抗靜電納米纖維層和導(dǎo)電納米纖維層交替層疊組成。其中，所述抗靜電納米纖維層與所述導(dǎo)電納米纖維層的層數(shù)均為1～10層；例如所述抗靜電納米纖維層與所述導(dǎo)電納米纖維層的層數(shù)均為1層、2層、3層、4層、5層、6層、7層、8層、9層、10層。其中，所述抗靜電復(fù)合層的厚度為10～50μm，例如，抗靜電復(fù)合層的厚度為10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm。其中，所述第一親水層的厚度為10～100μm，例如，第一親水層的厚度為10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm。其中，所述第二親水層的厚度為10～100μm，例如，第二親水層的厚度為10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm。其中，所述第一親水層與所述抗靜電復(fù)合層之間、所述第二親水層與所述抗靜電復(fù)合層之間均設(shè)置有抗菌層。抗菌層的設(shè)置可以使抗靜電納米纖維非織造材料具有良好的抗菌性能，并能抑菌，提高材料的使用安全性。其中，所述抗菌層的厚度為10～30μm，例如抗菌層的厚度為10μm、15μm、20μm、25μm、30μm。導(dǎo)電纖維是通過電子傳導(dǎo)和電暈放電而消除靜電的功能性纖維，通常是指在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(20℃，65％RH)電阻率小于108Ω·cm的纖維，優(yōu)良者在102～108Ω·cm，甚至更低的電阻率范圍內(nèi)。這類纖維具有良好的導(dǎo)電性和耐久性，特別是在低濕度下仍具有良好的耐久抗靜電性，因此在工業(yè)、民用等領(lǐng)域有著很大的用途。其中，所述導(dǎo)電納米纖維層是由添加了導(dǎo)電母粒的聚酯采用復(fù)合紡絲工藝制備成的海島型納米纖維材料制成的。海島型納米纖維材料具有高覆蓋性，吸濕性能大大改善；手感柔軟，由于纖維超細(xì)，纖維更加柔軟，由此制成的織物可產(chǎn)生毛細(xì)管的芯吸作用，使織物吸附更多水分，并將水分移至織物表面，使其蒸發(fā)，增加了穿著的舒適感，由海島型納米纖維材料制成的織物的光澤柔和。聚酯可以為本領(lǐng)域常用的聚酯材料，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯或聚對苯二甲酸丁二醇酯中的一種。其中，所述海島型納米纖維材料的納米纖維直徑為50～300nm，例如50nm、100nm、150nm、200nm、250nm、300nm。其中，所述導(dǎo)電母粒是由原料碳纖維、聚苯胺、偶聯(lián)劑、聚丙烯經(jīng)擠出機(jī)擠出造粒制備得到的。碳纖維是一種含碳量在95％以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機(jī)纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維質(zhì)量比金屬鋁輕，但強(qiáng)度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維。碳纖維具有許多優(yōu)良性能，碳纖維的軸向強(qiáng)度和模量高，密度低、比性能高，無蠕變，非氧化環(huán)境下耐超高溫，耐疲勞性好，導(dǎo)電導(dǎo)熱性能良好、電磁屏蔽性好等。聚苯胺與其他導(dǎo)電高聚物相比，原料價(jià)格低廉，性質(zhì)穩(wěn)定，導(dǎo)電性能良好，是最有應(yīng)用前景的導(dǎo)電高分子之一。但是由于聚苯胺鏈的強(qiáng)剛性和鏈間的強(qiáng)的相互作用使它的溶解性極差，不熔融，相應(yīng)的可加工性、可紡性也差，限制了它在技術(shù)上的廣泛應(yīng)用。聚丙烯纖維是重要的合成纖維品種之一，具有很多優(yōu)良的性能，如質(zhì)輕、隔熱、耐磨、易干、耐化學(xué)性好等，而且原料價(jià)格十分低廉，生產(chǎn)和加工時(shí)，能耗、能量利用率和廢料回收等方面有明顯的優(yōu)勢。但由于聚丙烯纖維具有電絕緣性，導(dǎo)致其吸濕差、靜電效應(yīng)大，限制了應(yīng)用范圍或影響應(yīng)用效果。其中，所述導(dǎo)電母粒的原料按質(zhì)量份計(jì)，包括碳纖維0.1～5份，聚苯胺5～15份，偶聯(lián)劑0.1～2份，聚丙烯80～90份；例如按質(zhì)量份計(jì)，碳纖維為0.1份、0.5份、0.8份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；聚苯胺為5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份；偶聯(lián)劑為0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.8份、1份、1.2份、1.4份、1.5份、1.6份、1.8份、2份；聚丙烯為80份、81份、82份、83份、84份、85份、86份、87份、88份、89份、90份。其中，所述抗靜電納米纖維層是由添加了碳納米管、抗靜電劑的聚丙烯經(jīng)靜電紡絲工藝制備而成；碳納米管的加入，改善了抗靜電劑周圍的電場的分布，促進(jìn)了抗靜電劑的基團(tuán)在纖維表面形成的導(dǎo)電層的電荷消散過程，提高了聚丙烯纖維的抗靜電性能；并且，碳納米管的加入會(huì)減小抗靜電劑的使用量。優(yōu)選地，所述碳納米管與所述抗靜電劑的總的質(zhì)量占聚丙烯的質(zhì)量的1～5％，例如所述碳納米管與所述抗靜電劑的總的質(zhì)量占聚丙烯的1％、2％、3％、4％、5％。優(yōu)選地，所述碳納米管經(jīng)過高溫石墨化處理，所述高溫石墨化處理過程為：將碳納米管置于燒結(jié)爐中，在惰性氣體保護(hù)下于2500℃和3個(gè)大氣壓下處理4h。碳納米管經(jīng)高溫石墨化處理后，碳環(huán)平面單元在高溫下逐漸相互平行并重疊，相鄰距離不斷縮小，使原有的平面層團(tuán)之間的縫隙和孔消失；高溫石墨化處理使碳納米管的晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)化，非晶成分轉(zhuǎn)化為晶態(tài)結(jié)構(gòu)，在三維上晶體長大，晶格界面減小，電子在晶界上的散射也減小，電阻率降低，有效的提高了碳納米管的晶態(tài)化程度，使得導(dǎo)電性顯著提高。其中，所述第一親水層與所述抗靜電復(fù)合層之間、所述第二親水層與所述抗靜電復(fù)合層之間均設(shè)置抗紫外線層、增強(qiáng)纖維層等其他功能層。所述第一親水層、第二親水層的親水處理工藝為：將聚丙烯經(jīng)紡絲后制備成聚丙烯纖維，將親水劑和純凈水以質(zhì)量比為1:(100～200)的配比混合后制成親水溶液，涂布于所述聚丙烯纖維上，烘干后制備本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種抗靜電納米纖維非織造材料，其特征在于，包括由上至下依次設(shè)置的第一親水層(1)、抗靜電復(fù)合層(2)和第二親水層(3)；所述抗靜電復(fù)合層(2)由抗靜電納米纖維層(4)和導(dǎo)電納米纖維層(5)交替層疊組成。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種抗靜電納米纖維非織造材料，其特征在于，包括由上至下依次設(shè)置的第一親水層(1)、抗靜電復(fù)合層(2)和第二親水層(3)；所述抗靜電復(fù)合層(2)由抗靜電納米纖維層(4)和導(dǎo)電納米纖維層(5)交替層疊組成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗靜電納米纖維非織造材料，其特征在于，所述抗靜電納米纖維層(4)與所述導(dǎo)電納米纖維層(5)的層數(shù)均為1～10層。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗靜電納米纖維非織造材料，其特征在于，所述抗靜電復(fù)合層(2)的厚度為10～50μm。4.根據(jù)權(quán)利要求1...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：邱邦勝，黃肖瑤，
申請(專利權(quán))人：江蘇盛紡納米材料科技股份有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32