一种柔软防静电纺织面料的制备工艺

文档序号:1596122 发布日期:2020-01-07 浏览:36次 >En<

阅读说明:本技术 一种柔软防静电纺织面料的制备工艺 (Preparation process of soft anti-static textile fabric ) 是由 唐雪金 于 2019-08-23 设计创作,主要内容包括:本发明涉及纺织面料技术领域,尤其涉及一种柔软防静电纺织面料的制备工艺。一种柔软防静电纺织面料的制备工艺,步骤至少包括:(1)制备初混纺面料:混纺面料由蛋白纤维、涤纶纤维通过成条、纺纱、织布而制得;(2)浸渍初混纺面料:将初混纺面料铺平,缓慢加入蛋白酶浸渍液,常温条件充分浸泡10-30min,之后升温至20-50℃,静置浸泡10-15min,取出用清水进行冲洗,即得浸渍初混纺面料;所述蛋白酶溶液的质量浓度为0.05wt%-0.1wt%;(3)冲洗、干燥:将浸渍面料放置在70-90℃水槽中浸泡0.2-0.8h,取出,将混纺面料在60-80℃下真空干燥4-6h,干燥后保存即得。该纺织面料不仅具有柔软、抗静电性能,还具有良好的透气性,可广泛应用于服装、家纺领域。(The invention relates to the technical field of textile fabrics, in particular to a preparation process of a soft anti-static textile fabric. A preparation process of a soft antistatic textile fabric at least comprises the following steps: (1) preparing a primary blended fabric: the blended fabric is prepared from protein fibers and polyester fibers through slivering, spinning and weaving; (2) dipping the primary blended fabric: spreading the primary blended fabric, slowly adding a protease impregnation liquid, fully soaking for 10-30min at normal temperature, then heating to 20-50 ℃, standing and soaking for 10-15min, taking out and washing with clear water to obtain the impregnated primary blended fabric; the mass concentration of the protease solution is 0.05 wt% -0.1 wt%; (3) washing and drying: soaking the soaked fabric in 70-90 deg.C water tank for 0.2-0.8 hr, taking out, vacuum drying the blended fabric at 60-80 deg.C for 4-6 hr, drying, and storing. The textile fabric has the advantages of softness, antistatic performance and good air permeability, and can be widely applied to the fields of clothes and home textiles.)

一种柔软防静电纺织面料的制备工艺

技术领域

本发明涉及纺织面料技术领域,尤其涉及一种柔软防静电纺织面料及其制备工艺和应用。

背景技术

纺织面料使用范围广泛,不能因为性能而限制其使用。长期以来,对纺织面料的功能性改善一直是一个重要的研究方向。天气的变化,周围环境的改变以及织物摩擦作用的影响都会造成织物带有一定的静电荷,织物静电严重者甚至威胁人体健康。因此对与纺织面料,是否具有良好的抗静电性能,也是影响其市场的重要因素。

随着生活水平的提高,人们对于面料的各种功能需要越来越高,传统的带有贴面柔软层的透气型防静电面料只具备单一的功能,且缺乏立体感。因此,寻求一种具有多种功能的柔软、防静电、透气面料尤为重要。

因此,本发明针对以上问题,发明一种柔软防静电纺织面料的制备工艺,其制备的柔软防静电纺织面料不仅手感柔软舒适,还具有良好的抗静电性能。

发明内容

为了解决上述技术问题,本发明的第一个方面提供了一种柔软防静电纺织面料的制备工艺,步骤至少包括,

(1)制备初混纺面料:混纺面料由蛋白纤维、涤纶纤维通过成条、纺纱、织布而制得;

(2)浸渍初混纺面料:将初混纺面料铺平,缓慢加入蛋白酶浸渍液,常温条件充分浸泡10-30min,之后升温至20-50℃,静置浸泡10-15min,取出用清水进行冲洗,即得浸渍初混纺面料;所述蛋白酶溶液的质量浓度为0.05wt%-0.1wt%;

(3)冲洗、干燥:将浸渍面料放置在70-90℃水槽中浸泡0.2-0.8h,取出,将混纺面料在60-80℃下真空干燥4-6h,干燥后保存即得。

作为本发明一种优选的技术方案,所述涤纶纤维为改性氧化石墨烯对聚酯纤维进行改性得到的改性涤纶纤维。

作为本发明一种优选的技术方案,所述改性氧化石墨烯为氨基硅氧烷衍生物改性的氧化石墨烯。

作为本发明一种优选的技术方案,所述氨基硅氧烷衍生物为N-[3-[三(2-甲氧基乙氧基)硅烷基]丙基]乙烷-1,2-二胺、1,3-二(4-氨基丁基)四甲基二硅氧烷、2-氨基-1-(丁基二甲基硅氧基)丁烷、3-氨基丙基二(三甲基硅氧基)甲基硅烷中的一种或多种的组合。

作为本发明一种优选的技术方案,所述氨基硅氧烷衍生物、氧化石墨烯之间的重量比为1:(2-5)。

作为本发明一种优选的技术方案,所述改性氧化石墨烯的加入量为改性涤纶纤维总质量的2-6%。

作为本发明一种优选的技术方案,所述蛋白纤维、涤纶纤维之间的重量比为1:(0.5-1.5)。

作为本发明一种优选的技术方案,所述初混纺面料中的纤维粗细为50-100D;经向密度为250-350根/10cm;纬向密度为300-400根/10cm。

本发明的第二个方面提供了一种如以上所述制备工艺制备得到的柔软防静电纺织面料。

本发明的第三个方面提供了一种柔软防静电纺织面料的应用,其可应用于服装、家纺领域。

参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。

有益效果:本发明提供了一种柔软防静电纺织面料的制备工艺。通过制备蛋白纤维和改性氧化石墨烯改性的涤纶纤维的初混纺面料、浸渍初混纺面料、冲洗和干燥三个步骤制备得到的柔软防静电纺织面料,其广泛应用于服装、家纺领域。该纺织面料不仅具有柔软、抗静电的性能,还具有良好的透气性。发明人意外发现,该面料在恶劣的环境下还具有防风作用,是一种在不同的环境中起到不同作用的功能性面料。

具体实施方式

参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定,本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时,以本说明书中的定义为准。

当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时,这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围,而不论该范围是否单独公开了。例如,当公开了范围“1至5”时,所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时,除非另外说明,否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

单数形式包括复数讨论对象,除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生,而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。

说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量,表示本发明并不限定于该具体数量,还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的,用“大约”、“约”等修饰一个数值,意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中,近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中,范围限定可以组合和/或互换,如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。

此外,本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个,并且单数形式的要素或组分也包括复数形式,除非所述数量明显旨指单数形式。

“聚合物”意指通过聚合相同或不同类型的单体所制备的聚合化合物。通用术语“聚合物”包含术语“均聚物”、“共聚物”、“三元共聚物”与“共聚体”。

“共聚体”意指通过聚合至少两种不同单体制备的聚合物。通用术语“共聚体”包括术语“共聚物”(其一般用以指由两种不同单体制备的聚合物)与术语“三元共聚物”(其一般用以指由三种不同单体制备的聚合物)。其亦包含通过聚合四或更多种单体而制造的聚合物。“共混物”意指两种或两种以上聚合物通过物理的或化学的方法共同混合而形成的聚合物。

本发明的第一个方面提供了一种柔软防静电纺织面料的制备工艺,步骤至少包括,

(1)制备初混纺面料:混纺面料由蛋白纤维、涤纶纤维通过成条、纺纱、织布而制得;

(2)浸渍初混纺面料:将初混纺面料铺平,缓慢加入蛋白酶浸渍液,常温条件充分浸泡10-30min,之后升温至20-50℃,静置浸泡10-15min,取出用清水进行冲洗,即得浸渍初混纺面料;所述蛋白酶溶液的质量浓度为0.05wt%-0.1wt%;

(3)冲洗、干燥:将浸渍面料放置在70-90℃水槽中浸泡0.2-0.8h,取出,将混纺面料在60-80℃下真空干燥4-6h,干燥后保存即得。

在一种优选的实施方式中,所述柔软防静电纺织面料的制备工艺,步骤至少包括,

(1)制备初混纺面料:混纺面料由蛋白纤维、涤纶纤维通过成条、纺纱、织布而制得;

(2)浸渍初混纺面料:将初混纺面料铺平,缓慢加入蛋白酶浸渍液,常温条件充分浸泡20min,之后升温至40℃,静置浸泡15min,取出用清水进行冲洗,即得浸渍初混纺面料;所述蛋白酶溶液的质量浓度为0.08wt%;

(3)冲洗、干燥:将浸渍面料放置在90℃水槽中浸泡0.5h,取出,将混纺面料在70℃下真空干燥6h,干燥后保存即得。

本发明中,所述涤纶纤维为改性氧化石墨烯对聚酯纤维进行改性得到的改性涤纶纤维。

改性氧化石墨烯

本发明中,所述改性氧化石墨烯为改性多孔氧化石墨烯。

作为优选,所述多孔氧化石墨烯的制备方法包括以下步骤:

(1)聚苯乙烯纳米小球的制备:

室温下,通氮气排除三口瓶中的空气,再加入去离子水、苯乙烯单体,继续通氮气排除溶液中的空气,磁力搅拌20-40min;将温度逐渐升高至30-90℃,将引发剂过硫酸钾溶解于去离子水中,然后一次性加入三口瓶中,继续反应10-24h,离心干燥得到聚苯乙烯小球;

(2)三维孔状结构氧化石墨烯的制备:

将氧化石墨烯配成溶液,浓度为2-5g/L,将聚苯乙烯小球与氧化石墨烯超声混合2-3h形成胶体粒子,调节溶液pH至6-8,使聚苯乙烯纳米小球均匀分散在氧化石墨稀中,抽滤干燥后,在氮气环境中高温煅烧热分解聚苯乙烯小球并热还原氧化石墨稀,得到多孔氧化石墨烯。

作为优选,所述步骤(1)中去离子水与苯乙烯单体的体积比为10:(0.5-3),引发剂的质量为苯乙烯单体质量的0.2%-1%。

作为优选,所述步骤(2)中聚苯乙烯与氧化石墨烯的质量比为(2-5):1;高温煅烧热分解聚苯乙烯小球的温度为300-550℃,煅烧时间为1-2h;高温热还原氧化石墨稀的温度为700-900℃,煅烧时间为2-3h,升温速率为5-10℃/min。

所述氧化石墨烯没有特别的限制,可通过购买得到,也可以通过制备得到。

作为优选,所述氧化石墨烯的制备方法为:在冰水浴条件下,将30g石墨粉,15gNaNO3及900mL浓H2SO4(H2SO4质量分数为98%)置于三口烧瓶中搅拌0.5h;再缓慢加入90gKMnO4,保持冰水浴条件继续搅拌反应2h,此时反应物由黑色转变为墨绿色;将三口烧瓶移入35℃恒温水浴中搅拌3h后,滴加2000mL蒸馏水并控制温度不超过98℃,然后于70℃继续反应30min,溶液呈黄褐色;再将100mL 30%H2O2加入反应物搅拌30min,溶液颜色变为亮黄色;使用0.01mol/L HCl离心洗涤除去溶液中的金属离子,再分别使用无水乙醇和去离子水离心洗涤直到滤液pH呈中性,经超声处理后冷冻干燥,制得。

在一种优选的实施方式中,所述多孔氧化石墨烯的制备方法为:

(1)在三口瓶中加入90mL去离子水,9mL苯乙烯单体,持续通氮气排除溶液中的空气,磁力搅拌30min;将温度逐渐升高至70℃,加入0.03g/mL过硫酸钾10mL;继续反应24h,离心干燥得到聚苯乙烯小球;

(2)将上述制备的氧化石墨在室温下超声剥离成氧化石墨烯溶液,浓度为5g/L,聚苯乙烯小球与氧化石墨烯按质量3:1加入到上述溶液中混合超声2h形成胶体粒子,调节pH=8,聚苯乙烯纳米小球均匀分散在氧化石墨稀中,抽滤干燥后,在氮气环境中高温煅烧热分解聚苯乙烯小球并热还原氧化石墨稀,得到多孔氧化石墨烯。

本发明中,所述改性多孔氧化石墨烯为氨基硅氧烷衍生物改性的多孔氧化石墨烯。

本发明中,所述氨基硅氧烷衍生物为N-[3-[三(2-甲氧基乙氧基)硅烷基]丙基]乙烷-1,2-二胺、1,3-二(4-氨基丁基)四甲基二硅氧烷、2-氨基-1-(丁基二甲基硅氧基)丁烷、3-氨基丙基二(三甲基硅氧基)甲基硅烷中的一种或多种的组合。

本发明中,所述氨基硅氧烷衍生物、多孔氧化石墨烯之间的重量比为1:(2-5)。

作为优选,所述氨基硅氧烷衍生物、多孔氧化石墨烯之间的重量比为1:4。

作为优选,所述氨基硅氧烷衍生物为N-[3-[三(2-甲氧基乙氧基)硅烷基]丙基]乙烷-1,2-二胺。

所述N-[3-[三(2-甲氧基乙氧基)硅烷基]丙基]乙烷-1,2-二胺,CAS号:49869-07-0。

本发明中,所述改性多孔氧化石墨烯的制备方法为:取5g多孔氧化石墨烯加入到1.5L无水乙醇中,超声分散10min后,加入一定质量比的氨基硅氧烷衍生物,继续超声分散1h,将分散液加入到三口烧瓶中,80℃磁力搅拌反应24h;待产物冷却至室温,以无水乙醇离心洗涤6次再以蒸馏水洗涤1次,除去残留的氨基硅氧烷衍生物;将产物于60℃条件下完全干燥,得到氨基硅氧烷衍生物改性的氧化石墨烯。

在一种优选的实施方式中,所述改性氧化石墨烯的制备方法为:取5g多孔氧化石墨烯加入到1.5L无水乙醇中,超声分散10min后,加入N-[3-[三(2-甲氧基乙氧基)硅烷基]丙基]乙烷-1,2-二胺20g,继续超声分散1h,将分散液加入到三口烧瓶中,80℃磁力搅拌反应24h;待产物冷却至室温,以无水乙醇离心洗涤6次再以蒸馏水洗涤1次,除去残留的N-[3-[三(2-甲氧基乙氧基)硅烷基]丙基]乙烷-1,2-二胺;将产物于60℃条件下完全干燥,得到N-[3-[三(2-甲氧基乙氧基)硅烷基]丙基]乙烷-1,2-二胺改性的氧化石墨烯。

改性涤纶纤维

本发明中,所述改性多孔氧化石墨烯的加入量为改性涤纶纤维总质量的2-6%。

作为优选,所述改性多孔氧化石墨烯的加入量为改性涤纶纤维总质量的5%。

作为优选,所述改性多孔氧化石墨烯改性聚酯纤维共混纺丝工艺,包括以下步骤:

(1)熔融:按质量比取一定量聚酯纤维和改性多孔氧化石墨烯为原料,经螺杆熔融成纺丝原液;

(2)计量、纺丝:纺丝原液经计量泵调节流量后由12孔喷丝板喷出纺丝成型,制得改性涤纶纤维丝束;所述喷丝板下方安装有缓冷加热装置;所述缓冷加热装置的温度比所述喷丝板的板面温度高8℃-12℃;

(3)冷却、上油:通过热风设备对改性涤纶纤维丝束进行环吹风冷却,然后采用涤纶油剂进行双油嘴上油处理,上油率为0.85-0.95;

(4)预网络:上油后的改性涤纶纤维丝束经过预网络器进行预网络;

(5)拉伸定型:采用三对辊对预网络后的改性涤纶纤维丝束进行拉伸定型,拉伸倍数为1.75-1.85;

(6)主网络:拉伸定型后的改性涤纶纤维丝束经过主网络器进行主网络;

(7)卷绕:将经过主网络的改性涤纶纤维丝束以2450-2500m/min的卷绕速度进行全自动卷绕,得到改性涤纶纤维成品。

作为优选,所述步骤(1)中,熔融时的温度为272℃-275℃。

作为优选,所述步骤(2)中,喷丝板的板面温度控制在293℃-295℃之间。

作为优选,所述步骤(2)中,喷丝板的孔径为0.13mm。

作为优选,所述步骤(3)中,热风设备对改性涤纶纤维丝束进行吹风冷却时的风温为20℃±1℃。

作为优选,所述步骤(5)中,拉伸定型时三对辊的温度分别为:90℃-100℃、120℃-130℃、210℃-220℃。

作为更优选,所述步骤(5)中,拉伸定型时三对辊的温度分别为:95℃、125℃、215℃。

在一种优选的实施方式中,所述改性多孔氧化石墨烯改性聚酯纤维共混纺丝工艺,包括以下步骤:

(1)熔融:按质量份,称取聚酯纤维95份、改性多孔氧化石墨烯5份为原料,经螺杆熔融成纺丝原液;所述熔融时的温度为275℃;

(2)计量、纺丝:纺丝原液经计量泵调节流量后由12孔喷丝板喷出纺丝成型,制得改性涤纶纤维丝束;所述喷丝板下方安装有缓冷加热装置;所述缓冷加热装置的温度比所述喷丝板的板面温度高10℃;所述喷丝板的板面温度为295℃;所述喷丝板的孔径为0.13mm;

(3)冷却、上油:通过热风设备对改性涤纶纤维丝束进行环吹风冷却,然后采用涤纶油剂进行双油嘴上油处理,上油率为0.9;所述热风设备对改性涤纶纤维丝束进行吹风冷却时的风温为20℃;

(4)预网络:上油后的改性涤纶纤维丝束经过预网络器进行预网络;

(5)拉伸定型:采用三对辊对预网络后的改性涤纶纤维丝束进行拉伸定型,拉伸倍数为1.85;所述拉伸定型时三对辊的温度分别为:95℃、125℃、215℃;

(6)主网络:拉伸定型后的改性涤纶纤维丝束经过主网络器进行主网络;

(7)卷绕:将经过主网络的改性涤纶纤维丝束以2500m/min的卷绕速度进行全自动卷绕,得到改性涤纶纤维成品。

初混纺面料

本发明中,所述蛋白纤维、涤纶纤维之间的重量比为1:(0.5-1.5)。

作为优选,所述蛋白纤维、涤纶纤维之间的重量比为1:1.2。

本发明中,初混纺面料由蛋白纤维、涤纶纤维通过成条、纺纱、织布等工艺制得。

作为优选,所述蛋白纤维可选自牛奶纤维或/和大豆蛋白纤维。

本发明中,所述初混纺面料中的纤维粗细为50-100D;经向密度为250-350根/10cm;纬向密度为300-400根/10cm。

作为优选,所述初混纺面料中的纤维粗细为80D;经向密度为300根/10cm;纬向密度为350根/10cm。

本发明中所述的天然蛋白纤维作为基质原料,具有手感柔软,光泽柔和,具有优良的吸湿、导湿、保暖性能,亲肤性好,且抑菌功能明显,尤其是具有非常柔软、吸湿作用良好的优异特性。本发明通过选用蛋白纤维与涤纶进行混纺,可以很好改善涤纶纤维的柔软性,是面料既能保持涤纶的高强度和耐磨性,又提高了面料的舒适柔和亲肤性能,但是涤纶纤维和蛋白纤维由于两者结构差异较大,在混纺的过程中,混纺比例难以调控,造成纤维的抱合力产生波动,影响纤维的质量品质。但是,发明人选用氨基硅氧烷改性的氧化石墨烯对涤纶进行改性后,不仅能够有效的改善面料使用过程中的起静电的现象,提高抗静电作用,还可以显著提高纤维的品质和柔软性。

发明人认为可能的原因是,本发明采用的氧化石墨烯具有一定的导电的性能,其对纤维进行改性后可以传导、分散电荷,避免造成电荷的积累,提高抗静电作用。而本发明选用的氨基硅氧烷对氧化石墨烯进行改性,尤其是选用的N-[3-[三(2-甲氧基乙氧基)硅烷基]丙基]乙烷-1,2-二胺,其具有特殊的爪状的结构特性,而且爪上分别具有多个氧原子,这种具有特殊结构的单体附着于在涤纶纤维的表面。由于大豆蛋白纤维具有较多的极性基团,可以在混纺的过程中提高涤纶纤维对大豆蛋白纤维抱合力作用,同时提高混纺纤维的质量均匀度,提高产品的质量。

浸渍液浸渍

本发明中,将上述制备得到的初混纺的面料进行浸渍液浸渍,所述浸渍方法为:将初混纺面料铺平,缓慢加入0.08wt%的蛋白酶水溶液,升温至40℃后,静置浸泡15min,取出用清水反复冲洗,并放置在80℃水槽中进行浸泡0.5h,取出,90℃干燥5h,得浸渍面料。

虽然本发明中采用蛋白纤维与涤纶纤维进行混纺,可以显著提高面料的柔软舒适性能。但是,发明人发现,混纺之后的面料透气性会降低,不利于面料的广泛应用。发明人将面料进行特殊的浸渍液进行浸泡以后不仅可以进一步提高面料的舒适柔软度,而且还可以有效改善面料透气性的问题。发明人认为可能是,由于本发明选用对面料进行特殊的酶溶液浸渍处理,利用蛋白酶对面料中的蛋白纤维进行一定程度的降解作用在纤维表面会产生较多的立体空隙结构,可以改善面料的透气性,同时面料表面会有一些微孔结构,也就是纤维表面会产生一定的微孔,可以在一定程度上使得纤维的内部结构产生疏松性,使得面料更加柔软而舒适。

但是,由于酶溶液对蛋白纤维的降解的作用是很难控制的,容易造成面料的质量不均匀性,空洞控制效果不佳的现象。发明人发现,采用N-[3-[三(2-甲氧基乙氧基)硅烷基]丙基]乙烷-1,2-二胺改性后涤纶纤维,以及结合控制面料径向密度以及纬向密度的特殊设置可以使得酶溶液的浸渍后面料的均匀性优异,而且面料整体透气性均匀。发明人认为可能的原因是,N-[3-[三(2-甲氧基乙氧基)硅烷基]丙基]乙烷-1,2-二胺的爪状的多个氧原子结构特性使得纤维之间的更加的紧密,以及在面料的面密度的协调作用下,可以控制面料中大豆蛋白纤维的暴露的程度,不至于造成对蛋白纤维局部的降解。发明人意外发现,采用氧化石墨烯为三维多孔结构的时不仅使得透气性增加,还可以进一步提高面料的防风性质。发明人认为这可能是由于蛋白纤维在面料表层形成的空洞和面料中氧化石墨烯的三维多孔结构形成的不同层空洞可以形成蛇形孔道,不仅可以提高面料透气性,还可以恶劣的环境下还具有防风作用,使面料在不同的环境中起到不同作用。

本发明的第二个方面提供了一种如以上所述制备工艺制备得到的柔软防静电纺织面料。

本发明的第三个方面提供了一种柔软防静电纺织面料的应用,其可应用于服装、家纺领域。

下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是,以下实施例只用于对本发明作进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。

另外,如果没有其它说明,所用原料都是市售的,购于国药化学试剂。

实施例

以下实施例中:

1.所述多孔氧化石墨烯的制备方法为:

(1)在三口瓶中加入90mL去离子水,9mL苯乙烯单体,持续通氮气排除溶液中的空气,磁力搅拌30min;将温度逐渐升高至70℃,加入0.03g/mL过硫酸钾10mL;继续反应24h,离心干燥得到聚苯乙烯小球;

(2)将已制备的氧化石墨在室温下超声剥离成氧化石墨烯溶液,浓度为5g/L,聚苯乙烯小球与氧化石墨烯按质量3:1加入到上述溶液中混合超声2h形成胶体粒子,调节pH=8,聚苯乙烯纳米小球均匀分散在氧化石墨稀中,抽滤干燥后,在氮气环境中高温煅烧热分解聚苯乙烯小球并热还原氧化石墨稀,得到三维孔状结构的石墨烯。

2.所述改性多孔氧化石墨烯的制备方法为:

取5g多孔氧化石墨烯加入到1.5L无水乙醇中,超声分散10min后,加入一定质量比的氨基硅氧烷衍生物,继续超声分散1h,将分散液加入到三口烧瓶中,80℃磁力搅拌反应24h;待产物冷却至室温,以无水乙醇离心洗涤6次再以蒸馏水洗涤1次,除去残留的氨基硅氧烷衍生物;将产物于60℃条件下完全干燥,得到改性多孔氧化石墨烯。

3.所述改性多孔氧化石墨烯改性聚酯纤维共混纺丝工艺,包括以下步骤:

(1)熔融:按质量份,称取一定量聚酯纤维和改性多孔氧化石墨烯为原料,经螺杆熔融成纺丝原液;所述熔融时的温度为275℃;

(2)计量、纺丝:纺丝原液经计量泵调节流量后由12孔喷丝板喷出纺丝成型,制得改性涤纶纤维丝束;所述喷丝板下方安装有缓冷加热装置;所述缓冷加热装置的温度比所述喷丝板的板面温度高10℃;所述喷丝板的板面温度为295℃;所述喷丝板的孔径为0.13mm;

(3)冷却、上油:通过热风设备对改性涤纶纤维丝束进行环吹风冷却,然后采用涤纶油剂进行双油嘴上油处理,上油率为0.9;所述热风设备对改性涤纶纤维丝束进行吹风冷却时的风温为20℃;

(4)预网络:上油后的改性涤纶纤维丝束经过预网络器进行预网络;

(5)拉伸定型:采用三对辊对预网络后的改性涤纶纤维丝束进行拉伸定型,拉伸倍数为1.85;所述拉伸定型时三对辊的温度分别为:95℃、125℃、215℃;

(6)主网络:拉伸定型后的改性涤纶纤维丝束经过主网络器进行主网络;

(7)卷绕:将经过主网络的改性涤纶纤维丝束以2500m/min的卷绕速度进行全自动卷绕,得到改性涤纶纤维成品。

4.所述初混纺面料由蛋白纤维、涤纶纤维通过成条、纺纱、织布等工艺制得。

5.所述初混纺面料的浸渍方法为:将初混纺面料铺平,缓慢加入一定浓度的蛋白酶水溶液,升温至40℃后,静置浸泡15min,取出用清水反复冲洗,并放置在80℃水槽中进行浸泡0.5h,取出,90℃干燥5h,得浸渍面料。

实施例1

实施例1提供了一种柔软防静电纺织面料的制备工艺,至少包括以下步骤:

(1)制备初混纺面料:混纺面料包括蛋白纤维、涤纶纤维;通过成条、纺纱、织布而成初混纺面料;

(2)浸渍初混纺面料:将初混纺面料铺平,缓慢加入蛋白酶浸渍液,常温条件充分浸泡20h,之后升温至40℃静置浸泡15min,取出用清水进行冲洗即可得到浸渍面料;

(3)冲洗、干燥:将浸渍面料放置在90℃水槽中进行浸泡0.5h,取出干燥,将混纺面料在70℃下真空干燥6h,干燥后保存即得。

步骤(1)中,所述蛋白纤维、涤纶纤维之间的重量比为1:0.5;所述纤维粗细为50D,经向密度为250根/10cm;纬向密度为300根/10cm;所述涤纶纤维为1,3-二(4-氨基丁基)四甲基二硅氧烷改性多孔氧化石墨烯改性的涤纶纤维;所述1,3-二(4-氨基丁基)四甲基二硅氧烷、多孔氧化石墨烯之间的重量比为1:2;所述改性氧化石墨烯的加入量为混纺纤维总质量的2%。

步骤(2)中,所述蛋白酶溶液的质量浓度为0.05wt%。

实施例2

实施例2提供了一种柔软防静电纺织面料的制备工艺,至少包括以下步骤:

(1)制备初混纺面料:混纺面料包括蛋白纤维、涤纶纤维;通过成条、纺纱、织布而成初混纺面料;

(2)浸渍初混纺面料:将初混纺面料铺平,缓慢加入蛋白酶浸渍液,常温条件充分浸泡20min,之后升温至40℃静置浸泡15min,取出用清水进行冲洗即可得到浸渍面料;

(3)冲洗、干燥:将浸渍面料放置在90℃水槽中进行浸泡0.5h,取出干燥,将混纺面料在70℃下真空干燥6h,干燥后保存即得。

步骤(1)中,所述蛋白纤维、涤纶纤维之间的重量比为1:1.5;所述纤维粗细为100D,经向密度为350根/10cm;纬向密度为400根/10cm;所述涤纶纤维为3-氨基丙基二(三甲基硅氧基)甲基硅烷改性多孔氧化石墨烯改性的涤纶纤维;所述3-氨基丙基二(三甲基硅氧基)甲基硅烷、多孔氧化石墨烯之间的重量比为1:5;所述改性氧化石墨烯的加入量为混纺纤维总质量的6%。

步骤(2)中,所述蛋白酶溶液的质量浓度为0.1wt%。

实施例3

实施例3提供了一种柔软防静电纺织面料的制备工艺,至少包括以下步骤:

(1)制备初混纺面料:混纺面料包括蛋白纤维、涤纶纤维;通过成条、纺纱、织布而成初混纺面料;

(2)浸渍初混纺面料:将初混纺面料铺平,缓慢加入蛋白酶浸渍液,常温条件充分浸泡20min,之后升温至40℃静置浸泡15min,取出用清水进行冲洗即可得到浸渍面料;

(3)冲洗、干燥:将浸渍面料放置在90℃水槽中进行浸泡0.5h,取出干燥,将混纺面料在70℃下真空干燥6h,干燥后保存即得。

步骤(1)中,所述蛋白纤维、涤纶纤维之间的重量比为1:1.2;所述纤维粗细为80D,经向密度为300根/10cm;纬向密度为350根/10cm;所述涤纶纤维为N-[3-[三(2-甲氧基乙氧基)硅烷基]丙基]乙烷-1,2-二胺改性多孔氧化石墨烯改性的涤纶纤维;所述N-[3-[三(2-甲氧基乙氧基)硅烷基]丙基]乙烷-1,2-二胺、多孔氧化石墨烯之间的重量比为1:4;所述改性氧化石墨烯的加入量为混纺纤维总质量的5%。

步骤(2)中,所述蛋白酶溶液的质量浓度为0.08wt%。

实施例4

实施例4与实施例3的区别在于,所述涤纶纤维未改性。

实施例5

实施例5与实施例3的区别在于,所述涤纶纤维为多孔氧化石墨烯改性的涤纶纤维。

实施例6

实施例6与实施例3的区别在于,所述涤纶纤维为氧化石墨烯改性的涤纶纤维。

实施例7

实施例7与实施例3的区别在于,所述涤纶纤维为改性多孔氧化石墨烯改性的涤纶纤维;所述改性多孔氧化石墨烯为十八烷胺改性多孔氧化石墨烯。

实施例8

实施例8与实施例3的区别在于,所述改性多孔氧化石墨烯中,氨基硅氧烷衍生物、多孔氧化石墨烯之间的重量比为1:0.5。

实施例9

实施例9与实施例3的区别在于,所述改性多孔氧化石墨烯中,氨基硅氧烷衍生物、多孔氧化石墨烯之间的重量比为1:10。

实施例10

实施例10与实施例3的区别在于,所述改性多孔氧化石墨烯的加入量为混纺涤纶纤维总质量的0.5%。

实施例11

实施例11与实施例3的区别在于,所述改性多孔氧化石墨烯的加入量为混纺涤纶纤维总质量的10%。

实施例12

实施例12与实施例3的区别在于,所述初混纺面料中蛋白纤维、涤纶纤维之间的重量比为1:0.1。

实施例13

实施例13与实施例3的区别在于,所述初混纺面料中蛋白纤维、涤纶纤维之间的重量比为1:5。

实施例14

实施例14与实施例3的区别在于,所述初混纺面料中的纤维粗细为10D。

实施例15

实施例15与实施例3的区别在于,所述初混纺面料中的纤维粗细为200D。

实施例16

实施例16与实施例3的区别在于,所述初混纺面料中经向密度为100根/10cm;纬向密度为150根/10cm。

实施例17

实施例17与实施例3的区别在于,所述初混纺面料中经向密度为500根/10cm;纬向密度为550根/10cm。

实施例18

实施例18与实施例3的区别在于,所述浸渍液中蛋白酶溶液的质量浓度为0.01wt%.

实施例19

实施例19与实施例3的区别在于,述浸渍液中蛋白酶溶液的质量浓度为0.3wt%。

性能测试评价

1.柔软度测试

取实施例1-13制得的柔软防静电纺织面料,裁剪成6cm×10cm的长方形块状,每组实施例制备6块样品备测,其中3块试样的长边平行于织物的纵向,3块试样的长边平行于织物的横向,试样在测试前在标准大气条件下调湿24h,试样上没有瑕疵点。试样使用莱州市电子仪器有限公司生产的LLY-01型电子硬挺度仪进行测试弯曲刚度。测试结果为纵向测试值的平均值与横向测试值的平均值之和。测试结果如表1所示。

表1纺织面料柔软度测试结果

Figure BDA0002177694790000151

2.抗静电测试

测试方法依据GB/T 12703-1991《纺织品静电测试方法》中的电荷面密度法进行。将LFY-403A滚筒摩擦机和LFY-403织物摩擦带电电荷量测试仪(法拉第筒法)配合使用对织物的电荷量进行测定,LFY-403A滚筒摩擦机和LFY-403织物摩擦带电电荷量测试仪均购自山东省纺织科学研究院。

按照相应的标准准备好实施例1-11制得的布样,大小为20cm×20cm,将试样投入摩擦滚筒内,启动仪器并运行15min后停止,将试样取出立即(1s内)放入法拉第筒内,进行电荷测量,读取并记录电荷量测定装置上的读数。以所得电荷量来衡量其抗静电性能。

计算公式:σ=CV/A,其中,σ为电荷面密度(μC/m2),C为法拉第系统总电容(F),V为电压读数值(V),A为试样测试面积(m2)。测试结果如表2所示。

表2纺织面料电荷面密度测试结果

Figure BDA0002177694790000161

3.透气性能测试

参照GB/T 5453-1997《纺织品织物透气性的测定》的测试标准。测试结果如表3所示。

表3纺织面料透气性测试结果

Figure BDA0002177694790000162

由表1-3可知,本发明提供的柔软防静电纺织面料具有优异的柔软性,防静电性能。同时,该面料具有良好的透气性,可广泛应用于服装、家纺领域。

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