CN102102258A

CN102102258A - 一种常压可染防尘织物

Info

Publication number: CN102102258A
Application number: CN2009102623504A
Authority: CN
Inventors: 孙洁; 陈春梅; 刘成志
Original assignee: Toray Fibers and Textiles Research Laboratories China Co Ltd
Current assignee: Toray Fibers and Textiles Research Laboratories China Co Ltd
Priority date: 2009-12-16
Filing date: 2009-12-16
Publication date: 2011-06-22

Abstract

本发明公开了一种常压可染防尘织物，该织物由含2-甲基-1，3-丙二醇结构的非发尘性共聚酯长纤维和非发尘性导电纤维构成，且导电纤维在织物中呈条状或格状分布；织物的紧度为2000～4000。本发明的防尘织物具有优良的防尘性、较好的抗静电性和较高的透气度。简化了传统防尘织物的制造工艺，且可常温常压下染色，降低了生产成本。所得防尘织物轻薄透气，穿着舒适、便于穿着者灵活作业，适用于半导体、食品、医药等行业的防尘服面料。

Description

一种常压可染防尘织物

技术领域

本发明涉及一种织物。具体涉及一种常温常压下可染的防尘织物。

背景技术

随着经济社会的快速发展，工业洁净室和生物洁净室越来越广泛地应用于半导体、光学仪器、精密电子仪器和特殊手术病房、食品、酿造等要求洁净工作环境的行业。人体活动及穿着的衣物是洁净室中重要的粉尘来源。虽然具有良好防尘性能的织物可以有效地防止人体分泌物及内衣中的粉尘向环境排出，同时可以防止衣物吸附外部的粉尘并且本身不产生纤维屑，从而保证工作环境的洁净度，但是目前现有的防尘织物都需要在高温下染色加工，工艺较复杂且成本高；又或者仅强调防尘性能而牺牲了面料的轻薄性、透气性、透湿性和手感。

对于在常温常压下染色，同时又可保证低的发尘量，提高穿着的舒适性，降低生产成本等相关问题，进行了一些相关的调查研究。中国专利CN98103438.1中公开了一种半导体净化室中使用的防尘织物(包括制造方法)，它由针织品内层、高吸湿性聚氨酯甲酸酯树脂膜中间层和织入导电丝的高密度聚酯纺织品外层构成。所得防尘织物的防尘性能和穿着舒适性能虽然有所改善。但是其依旧是采用常规的高温高压染色工艺，生产成本高，加工工艺复杂，同时缺乏轻薄性导致穿着者作业不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有低发尘性、高集尘效率、高抗静电性和高透气度的在常温常压下可染的防尘织物。

本发明的技术解决方案是：

本发明的常温常压下可染的防尘织物由含2-甲基-1，3-丙二醇结构的非发尘性共聚酯长纤维和非发尘性导电纤维构成，该防尘织物的紧度为2000～4000。

该防尘织物中非发尘性的共聚酯长纤维中的聚酯含有2-甲基-1，3-丙二醇结构。这里的含有2-甲基-1，3-丙二醇结构的聚酯是指与带侧链且碳原子数为6以下的脂肪族二元醇单体共聚而形成的聚酯。

构成该含2-甲基-1，3-丙二醇结构的共聚酯加工丝中的聚酯的末端羧基COOH的含量为25当量/ton以下。末端羧基的含量大于25当量/ton时，会使共聚酯的耐热性降低；优选20当量/ton以下。聚酯中二甘醇的含量为2.0wt％以下，此时共聚物的耐热性非常好。二甘醇是在聚酯合成时副生而成且以与聚酯共聚合的形态存在，二甘醇的含量超过2.0wt％时，纺丝时聚酯的熔点或开始熔融的温度低，会引起耐热性下降，由该纤维织成的成品的手感下降等问题。优选二甘醇含量为1.5wt％以下。在迅速进行聚合反应的同时，也要保持聚酯的高耐热性，所以本发明的聚酯中的磷原子含量P和金属原子含量M满足式(1)和式(2)：

5ppm≤[P]≤100ppm 式(1)

0.1≤[M]/[P]≤30 式(2)。

磷原子的含量小于5ppm、大于100ppm时，共聚酯的耐热性不好，且聚合反应不能顺利进行因而生成效率低下。

金属原子与磷原子的比值小于0.1、大于30时，聚合反应很难进行生产率降低的同时得到的聚合物的耐热性不佳。优选1≤[M]/[P]≤15。

本发明的防尘织物中非发尘性的导电纤维选用金属纤维、炭素/聚合物复合纤维(炭素与聚合物的复合纤维)或导电聚合物纤维。为了克服防尘织物中的黑色条纹或格子，优选白色导电聚合物纤维。导电纤维在防尘织物中呈条状或格状分布，且分布间距为2～10mm，考虑到生产成本和使防尘织物具有较高的抗静电性能，分布间距优选4～6mm。本发明的织物中共聚酯长纤维的截面形状可以是圆形或异形，这里的异形截面形状可以是扁平形、三角形、“十”字形、五角形或其它不规则多边形等异形截面。

作为本发明的防尘织物经纬纱的共聚酯长纤维纱线可以是全牵伸丝或假捻加工丝，纱线的单纤维根数为24～144根，考虑到提高织物的舒适性和防尘效果，纱线的单纤维根数优选36～96根，更优选48～72根。该纱线的细度为50～150D，捻度为0～400T/m。

本发明优选将非发尘性导电纤维与普通纱线复合加工为复合的导电纱线，再进行织造。

使本发明的防尘织物具有优良的防尘效果，且减少经纱浮长和提高织物密度，优选以平纹或斜纹为主要织造组织的结构。为了提高防尘织物的防尘效果、且具有更好穿着舒适性，本发明的织物的经向密度为80～250根/inch，纬向密度为60～140根/inch。

本发明的防尘织物的染整加工主要包括：精练、前干燥、中间定型、染色、后干燥、后整理定型。本发明的加工工艺简单、工程少，可减少防尘织物在加工过程的污染。使防尘织物防水防油性能及高的集尘效率也可进行树脂、轧光加工。本发明所用的共聚酯纤维可在常温常压下采用分散染料染色，染色温度为90～100℃，且低聚物不易溶出，有效降低防尘织物的发尘量10～90％。本发明采用常温常压的染色工艺，染色时间短，不需要加压升温，有效地降低了生产成本。

本发明所得防尘织物的集尘效率为65～95％，发尘量为80～500个/2m²以下，根据JIS L1094测得表面电阻为10⁵～10⁸Ω，根据JIS L1096测得透气度为0.5～15cm³/cm²/s，适用于洁净环境内的防尘服面料。

本发明的防尘织物由非发尘性的共聚酯长纤维与导电纤维构成，具有低发尘性，高集尘效率，高抗静电性能和优良的透气性能，同时简化了传统防尘织物的制造工艺，且采用常温常压下染色，降低了生产成本，所得防尘织物轻薄透气，穿着舒适、便于穿着者灵活作业。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例中的物性值由以下方法测定。

(1)聚合物的固有粘度IV

以邻氯苯酚作为溶剂在25℃下进行测定。

(2)聚合物中的末端羧基COOH(当量/ton)

以邻甲苯酚作为溶剂，在25℃下用浓度0.02mol/L的NaOH水溶液在自动滴定装置(平沼产业公司产的COM-550)上进行测定。

(3)聚合物中二甘醇的含量(wt％)

以单乙醇胺作为溶剂，与1，6-乙二醇/甲醇混合后加热溶解，然后加入甲醇用超声波清洗器清洗10分钟。然后加入酸进行中和处理，过滤后，使用气相色谱仪(岛津制作所产GC-14A)测定滤液。

(4)聚合物中的金属含量

将6g聚合物压成片状，用荧光X线分析装置(理学电气公司制造的X线分析装置3270型)测定它的强度，用已知金属含量的样品事先作成的检测线进行换算。

(5)纱线纤度

按国标GB/T 14343-2003 B法测试

(6)发尘量(个/2m²)

按JIS B9923滚筒法测试。

(7)集尘效率(％)

首先测环境中的粒子数，数据稳定后再在样品台上放上样品，测此时的粒子数，数据稳定后取出样布再测此时环境中的粒子数。其中，面风速：0.026cm/sec，样品台内直径20cm。计算公式如下：

集尘效率(％)＝100×{1-2*N2/(N1+N3)}

N1：放置织物前所测环境中的灰尘量(个)

N2：放置织物后所测环境中的灰尘量(个)

N3：取出织物后所环境中的灰尘量(个)

实施例1：

将对苯二甲酸双羟乙酯加入酯化反应槽，保持温度250℃、压力1.2×10⁵Pa，将8.25kg的高纯度对苯二甲酸和3.54kg的乙二醇浆料在4小时内逐渐加入到酯化反应层，再进行1小时的酯化反应。最后从得到的酯化反应物中取10.2kg加入到缩聚反应层。

将酯化反应生成物保持在250℃、常压下，加入相当于所得聚酯中全部二元醇10mol％量的2-甲基-1，3丙二醇进行30分钟的搅拌。然后加入磷原子量相当于聚合物的18ppm的磷酸，5分钟后加入锑原子量相当于聚合物230ppm的三氧化二锑，以及钴原子量相当于聚合物15ppm的醋酸钴。再过5分钟后加入氧化钛粒子量相当于聚合物0.3wt％的含氧化钛粒子的乙二醇浆料。5分钟后开始减压、升温。温度由250℃升至290℃、压力降至40Pa。90分钟后达到最终温度、最终压力。到达一定的搅拌程度后，向反应体系里导入氮气回至常压，停止缩聚反应。聚合物呈条状吐出，在水槽中冷却后切片。

所得聚合物的固有粘度为0.67、末端基COOH的浓度为19当量/ton、DEG的含量为0.95wt％、磷原子的含量为18ppm、钴原子的含量为15ppm、锑原子的含量为230ppm([M]/[P]＝3.7)、氧化钛粒子的含量为0.3wt％。

将得到的切片干燥使其水分率保持在50ppm，然后在290℃的纺丝温度下熔融纺丝，3000m的牵引速度下卷取制得圆形截面的预取向丝，再分别加工成无捻的75D-36-FDY和100D-36-DTY。

经纱由上述制得的75D-36-FDY和捻度为250T/m的75D-38-DTY的导电纱线形成，其中75D-38-DTY的导电纱线由普通纱线和作为非发尘性导电纤维的碳纤维复合加工形成，该导电纱线在经向呈条状分布且分布间距为4mm。

纬纱选用100D-36-DTY，与上述经纱进行织物织造。制得成品组织为3/2右斜纹，密度为167*126根/inch，紧度为2000。

将上述制得的织物进行精练、前干燥、中间定型、染色、后干燥、后整理定型。其中染色温度为100℃。

所得织物中组成经纱的共聚酯纤维的截面形状圆形，组成纬纱的共聚酯纤维的截面形状为不规则多边形。测其防尘性能，发尘量为156个/2m²，集尘效率为75％。

实施例2：

将实施例1中制得的切片干燥使其水分率保持在50ppm，然后在280℃的纺丝温度下熔融纺丝，3000m的牵引速度下卷取制得圆形截面的预取向丝，再加工成无捻的73D-36-DTY。

经纬纱由上述制得的73D-36-DTY和捻度为250T/m的75D-38-DTY的导电纱线形成，其中75D-38-DTY的导电纱线由普通纱线和作为非发尘性导电纤维的碳纤维复合加工形成，该导电纱线在经向呈格状分布且分布间距为4mm。进行织物织造。制得成品组织为平纹，密度为158*90根/inch，紧度为2997。

将上述制得的织物进行精练、前干燥、中间定型、染色、后干燥、后整理定型。其中染色温度为90℃。

所得织物中组成经纬纱的共聚酯纤维的截面形状为不规则多边形。测其防尘性能，发尘量为95个/2m²，集尘效率为80％。

实施例3：

将实施例1中制得的切片干燥使其水分率保持在50ppm，然后在290℃的纺丝温度下熔融纺丝，分别制成“十”字形和圆形截面的预取向丝，再分别加工制得无捻的75D-36-FDY和100D-36-DTY。

经纱由上述制得的75D-36-FDY和捻度为250T/m的75D-38-DTY的导电纱线形成，其中75D-38-DTY的导电纱线由普通纱线和作为非发尘性导电纤维的碳纤维复合加工形成，该导电纱线在经向呈条状分布且分布间距为6mm。

纬纱选用100D-36-DTY，与上述经纱进行织物织造。制得成品组织为平纹，密度为202*82根/inch，紧度为2888。

将上述制得的织物进行精练、前干燥、中间定型、染色、后干燥、后整理定型。其中染色温度为95℃。

所得织物中组成经纱的共聚酯纤维的截面形状为十字形，组成纬纱的共聚酯纤维的截面形状为不规则多边形。测其防尘性能，发尘量为200个/2m²，集尘效率为85％。

Claims

1.一种常压可染防尘织物，其特征是：该防尘织物由含2-甲基-1，3-丙二醇结构的非发尘性共聚酯长纤维和非发尘性导电纤维构成，且该防尘织物的紧度为2000～4000。

2.根据权利要求1所述的常压可染防尘织物，其特征是：构成该防尘织物的含2-甲基-1，3-丙二醇结构的非发尘性共聚酯长纤维的聚酯的末端羧基COOH的含量为25当量/ton以下，聚酯中二甘醇的含量为2.0wt％以下，聚酯中磷原子的含量P和金属原子的含量M满足式(1)和式(2)：

5ppm≤[P]≤100ppm 式(1)

0.1≤[M]/[P]≤30 式(2)。

3.根据权利要求1所述的常压可染防尘织物，其特征是：所述非发尘性导电纤维是指金属纤维、炭素/聚合物复合纤维或导电聚合物纤维。

4.根据权利要求1所述的常压可染防尘织物，其特征是：所述非发尘性导电纤维在该织物中呈条状或格状分布，且分布间距为2～10mm。

5.根据权利要求1所述的常压可染防尘织物，其特征是：所述含2-甲基-1，3-丙二醇结构的非发尘性共聚酯长纤维具有圆形或异形截面形状。

6.根据权利要求1所述的常压可染防尘织物，其特征是：作为所述防尘织物由含2-甲基-1，3-丙二醇结构的非发尘性共聚酯长纤维所形成的经纬纱线的纤度为50～150旦尼尔。

7.根据权利要求1所述的常压可染防尘织物，其特征是：该防尘织物为平纹或斜纹组织。