CN111560683A - 一种抗静电面料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗静电面料，各原料按重量百分比分别为40‑50％的聚酯纤维、15‑25％的棉纤维、15‑25％的蚕丝纤维、5‑10％的铝纤维和5‑10％的石墨纤维；本发明将具有导电能力的铝纤维、石墨纤维与聚酯纤维、棉纤维和蚕丝纤维在经除杂后共混纺丝，以得到细纱线，并通过梭织机织造成坯布料，进而使得坯布料具有较低的电阻率，在静电产生和积累时的放电速率大大加快，同时改性抗静电助剂中的各原料间会相互反应，以生成十二烷基聚氧乙烯醚和十二烷基聚氧乙烯醚磷酸酯，使得该抗静电面料的吸湿性和导电能力大大提升，从而实现了双重的抗静电效果；且抗静电面料制备过程中的煮练操作共分为三个阶段，有利于除去该抗静电面料中残留的天然杂质及浆料，大大提升了产品质量。

Description

一种抗静电面料
技术领域
本发明涉及面料技术领域，具体为一种抗静电面料。
背景技术
抗静电面料是经过抗静电加工处理后的一类纺织面料，广泛应用于石油工业、矿冶工业、化学工业、电子工业及其它工业等。在工、农业生产中，静电具有很大的作用，如静电植绒、静电喷漆和静电除虫等，同时由于静电的存在，往往也会带来一些危害，如静电放电造成的火灾事故等。
在现有的抗静电面料中，存在着抗静电效果差的问题，时常会因多次洗涤摩擦或长期处于湿度较低的酸、碱环境中，而易导致抗静电能力下降的情况出现，大大限制了抗静电面料的正常使用；且在现有抗静电面料的制备过程中，难以去除天然杂质及浆料，进而对后续的加工和产品质量造成影响；同时在现有抗静电面料的抗静电处理过程中，时常会出现浸润不彻底和改性抗静电助剂吸收不完全的情况，进而影响抗静电面料的使用效果。
针对以上问题，现提供所述解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗静电面料，通过将具有导电能力的铝纤维、石墨纤维与聚酯纤维、棉纤维和蚕丝纤维在经除杂后共混纺丝，以得到细纱线，并通过梭织机织造成坯布料，进而使得坯布料具有较低的电阻率，在静电产生和积累时的放电速率大大加快，同时改性抗静电助剂中的十二醇在无水和无氧气的情况下会与环氧乙烷经氢氧化钠的催化作用，发生开环聚合反应生成十二烷基聚氧乙烯醚，且十二烷基聚氧乙烯醚还会与五氧化二磷发生酯化反应，生成十二烷基聚氧乙烯醚磷酸酯，而十二烷基聚氧乙烯醚和十二烷基聚氧乙烯醚磷酸酯中的醚键不易被酸、碱破坏，稳定性高，且在十二烷基聚氧乙烯醚和十二烷基聚氧乙烯醚磷酸酯中，其亲水基上的氧均易与空气中的水分子发生氢键缔合，使得各纤维表面形成呈球状分布的极性中心，由于氢键缔合的水膜是连续的，进而会相互结合构成导电性表层，并以此为通路来泄漏静电荷，进而大大提升了该抗静电面料的吸湿性和导电能力，且依据铝纤维、石墨纤维和十二烷基聚氧乙烯醚、十二烷基聚氧乙烯醚磷酸酯的共同作用，实现了双重的抗静电效果，以免因多次洗涤摩擦或长期处于湿度较低的酸、碱环境中，导致抗静电能力下降的情况出现，从而大大限制了抗静电面料的正常使用；
本发明将煮练操作共分为三个阶段，第一阶段是将烧碱和磷酸三钠导入煮布锅中与坯布料一同煮练60分钟，同时控制煮练温度保持在75度，煮练气压保持在0.2Mpa，且烧碱和磷酸三钠会将坯布料中残留的浆料、果胶和含氮物质水解成可溶性杂质而去除，同时残留的籽壳在高温煮练时会发生溶胀，进而解体脱落，第二阶段是在第一阶段结束后，再向其中依次加入肥皂水、硅酸钠和亚硫酸氢钠，同时控制煮练温度保持在120度，煮练时间保持在120分钟，煮练气压保持在常压，且硅酸钠会吸附煮布锅中分解后产生的杂质，防止再次污染，亚硫酸氢钠可避免坯布料在高温带碱的情况下被空气氧化而变脆，肥皂水则起到了润湿和乳化的作用，第三阶段是在第二阶段结束后，保持气压为常压的同时，将煮练温度降至50度并保温30分钟，进而使得坯布料的柔软度提高，有利于后续加工中溶剂的渗透、扩散，以免坯布料中的天然杂质及浆料难以去除，进而对后续的加工和产品质量造成影响；
本发明先将待浸轧的初级面料放入固定槽内并倒入一定量的改性抗静电助剂，之后拿开密封塞，再通过控制板控制电动推杆推出，直至压板与待浸轧的初级面料充分挤压接触，且在浸轧一定时间后，再通过控制板控制电磁阀打开，将固定槽内的改性抗静电助剂经连接管导入储液槽中，同时由控制板控制第一电加热片和第二电加热片工作，将待浸轧的初级面料进行烘干，且根据第一凸粒和第二凸粒的配合作用，使待浸轧的初级面料得到了充分的浸润和压轧，便于其表面及纱线交织处更好的吸收改性抗静电助剂，同时在烘干时可使吸收的改性抗静电助剂均匀的渗透至各纤维内部，以免出现浸润不彻底和改性抗静电助剂吸收不完全的情况，进而影响抗静电面料的使用效果。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种抗静电面料，各原料按重量百分比分别为40-50％的聚酯纤维、15-25％的棉纤维、15-25％的蚕丝纤维、5-10％的铝纤维和5-10％的石墨纤维；
该抗静电面料，依据如下步骤制备：
1)原料除杂处理：先用手将聚酯纤维、棉纤维、蚕丝纤维、铝纤维和石墨纤维中混入的颗粒物杂质除去，再用手将其拨松后一同放入超声波清洗机中进行清洗，以免各纤维相互粘连，进而使得附着的籽壳、碎籽难以除净，且工作频率控制在25KHz，清洗时长控制在30分钟，之后将其取出并放入60度的烘干室中进行烘干，以得到洁净蓬松的各纤维；
2)混纺织造处理：将步骤1)中得到的洁净蓬松的各纤维经并条、粗纱和细纱后，以得到细纱线，之后将细纱线分别卷绕在梭织机的经轴和卷筒上，再通过梭织机上的梭子将经轴上的经纱线与卷筒上的纬纱线相互交织，以得到坯布料；
3)煮练处理：将步骤2)中得到的坯布料置于煮布锅中进行煮练操作，且煮练操作共分为三个阶段，第一阶段是将烧碱和磷酸三钠导入煮布锅中与坯布料一同煮练60分钟，同时控制煮练温度保持在75度，煮练气压保持在0.2Mpa，且烧碱和磷酸三钠会将坯布料中残留的浆料、果胶和含氮物质水解成可溶性杂质而去除，同时残留的籽壳在高温煮练时会发生溶胀，进而解体脱落，第二阶段是在第一阶段结束后，再向其中依次加入肥皂水、硅酸钠和亚硫酸氢钠，同时控制煮练温度保持在120度，煮练时间保持在120分钟，煮练气压保持在常压，且硅酸钠会吸附煮布锅中分解后产生的杂质，防止再次污染，亚硫酸氢钠可避免坯布料在高温带碱的情况下被空气氧化而变脆，肥皂水则起到了润湿和乳化的作用，第三阶段是在第二阶段结束后，保持气压为常压的同时，将煮练温度降至50度并保温30分钟，进而使得坯布料的柔软度提高，有利于后续加工中溶剂的渗透、扩散，之后经烘干以得到初级面料；
4)抗静电处理：将步骤3)中得到的初级面料放入装有改性抗静电助剂的浸轧装置内，并对其两侧面均进行两浸两轧，使得改性抗静电助剂均匀的分散在初级面料的纤维间隙中，以得到初级抗静电面料；
5)除味处理：将步骤4)中得到的初级抗静电面料放入清洗槽内，并向其中倒入温度为60度的温水，且保温水洗时间控制在30分钟，之后取出烘干，以得到抗静电面料；
6)包装储存处理：将步骤5)中得到的抗静电面料用碳素刷沿着同一方向进行梳刷，以将绒毛刷顺，之后将其用聚乙烯薄膜包裹后打包，放入无尘的常温环境下保存即可。
其中，所述步骤4)中改性抗静电助剂的制备方法如下：先将反应釜预热至100度并保持5分钟后，向其中加入十二醇和氢氧化钠，在此温度下将其混合搅匀，之后抽真空脱水至反应釜内无水馏出，并注入氮气将反应釜内残余的空气驱除后，再向其中通入环氧乙烷，加压至0.15Mpa，且反应温度控制在150度，并在反应120分钟后将得到的料液冷却至90度，之后将其转移至酯化釜中，同时往酯化釜中加入五氧化二磷，在此温度下反应180分钟后，趁热用100目的不锈钢筛过滤，再将滤液用氢氧化钾水溶液中和后，静置、冷却以得到改性抗静电助剂，且改性抗静电助剂中的十二醇在无水和无氧气的情况下会与环氧乙烷经氢氧化钠的催化作用，发生开环聚合反应生成十二烷基聚氧乙烯醚，且十二烷基聚氧乙烯醚还会与五氧化二磷发生酯化反应，生成十二烷基聚氧乙烯醚磷酸酯，而十二烷基聚氧乙烯醚和十二烷基聚氧乙烯醚磷酸酯中的醚键不易被酸、碱破坏，稳定性高，且在十二烷基聚氧乙烯醚和十二烷基聚氧乙烯醚磷酸酯中，其亲水基上的氧均易与空气中的水分子发生氢键缔合，使得各纤维表面形成呈球状分布的极性中心，由于氢键缔合的水膜是连续的，进而会相互结合构成导电性表层，并以此为通路来泄漏静电荷，进而大大提升了该抗静电面料的吸湿性和导电能力。
其中，所述改性抗静电助剂中的各原料按重量百分比分别为50-70％的环氧乙烷、15-25％的十二醇、10-20％的五氧化二磷和2-8％的氢氧化钠。
其中，所述步骤4)中的浸轧装置由工作台、密封门、电磁阀、连接管、第一凸粒、滑槽、密封塞、第一电加热片、滚珠、防护罩、支撑架、第二电加热片、压板、电动推杆、斜板、固定槽、密封条、第二凸粒、控制板、储液槽和底座组成，所述工作台的底部对应安装有底座，所述工作台的一侧通过铰链活动连接有密封门，所述工作台上通过数据线连接有控制板，所述工作台的顶部通过螺栓固定有支撑架，所述支撑架的一侧安装有电动推杆，所述电动推杆的底端通过螺栓固定有压板，所述压板的底部均匀嵌入有第二凸粒，所述电动推杆的外部设置有防护罩，所述防护罩的底端通过粘接固定有密封条，所述防护罩的顶部内壁均匀分布有第二电加热片，所述防护罩的四周内壁均匀开设有滑槽，所述工作台的顶部中心处通过螺栓固定有固定槽，所述固定槽与压板为对应设置，且固定槽上对应嵌入有密封塞，以免在浸轧的过程中，改性抗静电助剂由固定槽的顶端流出，所述固定槽的底部内壁均匀嵌入有第一凸粒，所述第一凸粒与第二凸粒为配合结构，且相互交错分布，便于对初级面料进行充分的浸润和压轧，使其表面及纱线交织处更好的吸收改性抗静电助剂，所述固定槽的四周均安装有斜板，所述斜板与固定槽之间所夹的锐角为30度，且斜板与固定槽通过粘接固定，便于将经密封塞或固定槽顶端流出的改性抗静电助剂收集，以免造成资源的浪费和环境的污染，所述斜板的顶端均匀嵌入有滚珠，且滚珠与滑槽相互配合，所述斜板的外侧均匀分布有第一电加热片，所述工作台的底部内壁中心处通过卡扣活动连接有储液槽，且储液槽与固定槽之间连接有连接管，所述连接管的一侧安装有电磁阀，所述控制板电性连接有电磁阀、第一电加热片、第二电加热片和电动推杆。
本发明的有益效果：
1.在本发明中将具有导电能力的铝纤维、石墨纤维与聚酯纤维、棉纤维和蚕丝纤维在经除杂后共混纺丝，以得到细纱线，并通过梭织机织造成坯布料，进而使得坯布料具有较低的电阻率，在静电产生和积累时的放电速率大大加快，同时通过添加有改性抗静电助剂，改性抗静电助剂中的十二醇在无水和无氧气的情况下会与环氧乙烷经氢氧化钠的催化作用，发生开环聚合反应生成十二烷基聚氧乙烯醚，且十二烷基聚氧乙烯醚还会与五氧化二磷发生酯化反应，生成十二烷基聚氧乙烯醚磷酸酯，而十二烷基聚氧乙烯醚和十二烷基聚氧乙烯醚磷酸酯中的醚键不易被酸、碱破坏，稳定性高，且在十二烷基聚氧乙烯醚和十二烷基聚氧乙烯醚磷酸酯中，其亲水基上的氧均易与空气中的水分子发生氢键缔合，使得各纤维表面形成呈球状分布的极性中心，由于氢键缔合的水膜是连续的，进而会相互结合构成导电性表层，并以此为通路来泄漏静电荷，进而大大提升了该抗静电面料的吸湿性和导电能力，且依据铝纤维、石墨纤维和十二烷基聚氧乙烯醚、十二烷基聚氧乙烯醚磷酸酯的共同作用，实现了双重的抗静电效果，以免因多次洗涤摩擦或长期处于湿度较低的酸、碱环境中，导致抗静电能力下降的情况出现，从而大大限制了抗静电面料的正常使用；
2.在本发明中将煮练操作共分为三个阶段，第一阶段是将烧碱和磷酸三钠导入煮布锅中与坯布料一同煮练60分钟，同时控制煮练温度保持在75度，煮练气压保持在0.2Mpa，且烧碱和磷酸三钠会将坯布料中残留的浆料、果胶和含氮物质水解成可溶性杂质而去除，同时残留的籽壳在高温煮练时会发生溶胀，进而解体脱落，第二阶段是在第一阶段结束后，再向其中依次加入肥皂水、硅酸钠和亚硫酸氢钠，同时控制煮练温度保持在120度，煮练时间保持在120分钟，煮练气压保持在常压，且硅酸钠会吸附煮布锅中分解后产生的杂质，防止再次污染，亚硫酸氢钠可避免坯布料在高温带碱的情况下被空气氧化而变脆，肥皂水则起到了润湿和乳化的作用，第三阶段是在第二阶段结束后，保持气压为常压的同时，将煮练温度降至50度并保温30分钟，进而使得坯布料的柔软度提高，有利于后续加工中溶剂的渗透、扩散，以免坯布料中的天然杂质及浆料难以去除，进而对后续的加工和产品质量造成影响；
3.在本发明中先将待浸轧的初级面料放入固定槽内并倒入一定量的改性抗静电助剂，之后拿开密封塞，再通过控制板控制电动推杆推出，直至压板与待浸轧的初级面料充分挤压接触，且在浸轧一定时间后，再通过控制板控制电磁阀打开，将固定槽内的改性抗静电助剂经连接管导入储液槽中，同时由控制板控制第一电加热片和第二电加热片工作，将待浸轧的初级面料进行烘干，且根据第一凸粒和第二凸粒的配合作用，使待浸轧的初级面料得到了充分的浸润和压轧，便于其表面及纱线交织处更好的吸收改性抗静电助剂，同时在烘干时可使吸收的改性抗静电助剂均匀的渗透至各纤维内部，以免出现浸润不彻底和改性抗静电助剂吸收不完全的情况，进而影响抗静电面料的使用效果。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的制备方法流程图；
图2为本发明的浸轧装置正面剖视结构示意图；
图3为本发明的防护罩结构示意图；
图中：1、工作台；2、密封门；3、电磁阀；4、连接管；5、第一凸粒；6、滑槽；7、密封塞；8、第一电加热片；9、滚珠；10、防护罩；11、支撑架；12、第二电加热片；13、压板；14、电动推杆；15、斜板；16、固定槽；17、密封条；18、第二凸粒；19、控制板；20、储液槽；21、底座。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示，本发明提供一种技术方案：
实施例1：
一种抗静电面料，各原料按重量百分比分别为45％的聚酯纤维、20％的棉纤维、20％的蚕丝纤维、7.5％的铝纤维和7.5％的石墨纤维；
该抗静电面料，依据如下步骤制备：
1)原料除杂处理：先用手将聚酯纤维、棉纤维、蚕丝纤维、铝纤维和石墨纤维中混入的颗粒物杂质除去，再用手将其拨松后一同放入超声波清洗机中进行清洗，且工作频率控制在25KHz，清洗时长控制在30分钟，之后将其取出并放入60度的烘干室中进行烘干，以得到洁净蓬松的各纤维；
2)混纺织造处理：将步骤1)中得到的洁净蓬松的各纤维经并条、粗纱和细纱后，以得到细纱线，之后将细纱线分别卷绕在梭织机的经轴和卷筒上，再通过梭织机上的梭子将经轴上的经纱线与卷筒上的纬纱线相互交织，以得到坯布料；
3)煮练处理：将步骤2)中得到的坯布料置于煮布锅中进行煮练操作，且煮练操作共分为三个阶段，第一阶段是将烧碱和磷酸三钠导入煮布锅中与坯布料一同煮练60分钟，同时控制煮练温度保持在75度，煮练气压保持在0.2Mpa，第二阶段是在第一阶段结束后，再向其中依次加入肥皂水、硅酸钠和亚硫酸氢钠，同时控制煮练温度保持在120度，煮练时间保持在120分钟，煮练气压保持在常压，第三阶段是在第二阶段结束后，保持气压为常压的同时，将煮练温度降至50度并保温30分钟，之后经烘干以得到初级面料；
4)抗静电处理：将步骤3)中得到的初级面料放入装有改性抗静电助剂的浸轧装置内，并对其两侧面均进行两浸两轧，以得到初级抗静电面料；
5)除味处理：将步骤4)中得到的初级抗静电面料放入清洗槽内，并向其中倒入温度为60度的温水，且保温水洗时间控制在30分钟，之后取出烘干，以得到抗静电面料；
6)包装储存处理：将步骤5)中得到的抗静电面料用碳素刷沿着同一方向进行梳刷，以将绒毛刷顺，之后将其用聚乙烯薄膜包裹后打包，放入无尘的常温环境下保存即可。
其中，步骤4)中改性抗静电助剂的制备方法如下：先将反应釜预热至100度并保持5分钟后，向其中加入十二醇和氢氧化钠，在此温度下将其混合搅匀，之后抽真空脱水至反应釜内无水馏出，并注入氮气将反应釜内残余的空气驱除后，再向其中通入环氧乙烷，加压至0.15Mpa，且反应温度控制在150度，并在反应120分钟后将得到的料液冷却至90度，之后将其转移至酯化釜中，同时往酯化釜中加入五氧化二磷，在此温度下反应180分钟后，趁热用100目的不锈钢筛过滤，再将滤液用氢氧化钾水溶液中和后，静置、冷却以得到改性抗静电助剂。
其中，改性抗静电助剂中的各原料按重量百分比分别为60％的环氧乙烷、20％的十二醇、15％的五氧化二磷和5％的氢氧化钠。
实施例2：
一种抗静电面料，各原料按重量百分比分别为50％的聚酯纤维、25％的棉纤维和25％的蚕丝纤维；
该抗静电面料，依据如下步骤制备：
1)原料除杂处理：先用手将聚酯纤维、棉纤维和蚕丝纤维中混入的颗粒物杂质除去，再用手将其拨松后一同放入超声波清洗机中进行清洗，且工作频率控制在25KHz，清洗时长控制在30分钟，之后将其取出并放入60度的烘干室中进行烘干，以得到洁净蓬松的各纤维；
2)混纺织造处理：将步骤1)中得到的洁净蓬松的各纤维经并条、粗纱和细纱后，以得到细纱线，之后将细纱线分别卷绕在梭织机的经轴和卷筒上，再通过梭织机上的梭子将经轴上的经纱线与卷筒上的纬纱线相互交织，以得到坯布料；
3)煮练处理：将步骤2)中得到的坯布料置于煮布锅中进行煮练操作，且煮练操作共分为三个阶段，第一阶段是将烧碱和磷酸三钠导入煮布锅中与坯布料一同煮练60分钟，同时控制煮练温度保持在75度，煮练气压保持在0.2Mpa，第二阶段是在第一阶段结束后，再向其中依次加入肥皂水、硅酸钠和亚硫酸氢钠，同时控制煮练温度保持在120度，煮练时间保持在120分钟，煮练气压保持在常压，第三阶段是在第二阶段结束后，保持气压为常压的同时，将煮练温度降至50度并保温30分钟，之后经烘干以得到初级面料；
4)抗静电处理：将步骤3)中得到的初级面料放入装有改性抗静电助剂的浸轧装置内，并对其两侧面均进行两浸两轧，以得到初级抗静电面料；
5)除味处理：将步骤4)中得到的初级抗静电面料放入清洗槽内，并向其中倒入温度为60度的温水，且保温水洗时间控制在30分钟，之后取出烘干，以得到抗静电面料；
6)包装储存处理：将步骤5)中得到的抗静电面料用碳素刷沿着同一方向进行梳刷，以将绒毛刷顺，之后将其用聚乙烯薄膜包裹后打包，放入无尘的常温环境下保存即可。
其中，步骤4)中改性抗静电助剂的制备方法如下：同实施例1。
实施例3：
一种抗静电面料，同实施例1。
该抗静电面料，依据如下步骤制备：同实施例1。
其中，步骤4)中改性抗静电助剂的制备方法如下：先将反应釜预热至100度并保持5分钟后，向其中加入十二醇和氢氧化钠，在此温度下将其混合搅匀，之后抽真空脱水至反应釜内无水馏出，并注入氮气将反应釜内残余的空气驱除后，再向其中通入环氧乙烷，加压至0.15Mpa，且反应温度控制在150度，并在反应120分钟后将得到的料液冷却至90度，之后趁热用100目的不锈钢筛过滤，再将滤液用氢氧化钾水溶液中和后，静置、冷却以得到改性抗静电助剂。
其中，改性抗静电助剂中的各原料按重量百分比分别为70％的环氧乙烷、25％的十二醇和5％的氢氧化钠。
实施例4：
一种抗静电面料，同实施例1。
该抗静电面料，依据如下步骤制备：
1)原料除杂处理：先用手将聚酯纤维、棉纤维、蚕丝纤维、铝纤维和石墨纤维中混入的颗粒物杂质除去，再用手将其拨松后一同放入超声波清洗机中进行清洗，且工作频率控制在25KHz，清洗时长控制在30分钟，之后将其取出并放入60度的烘干室中进行烘干，以得到洁净蓬松的各纤维；
2)混纺织造处理：将步骤1)中得到的洁净蓬松的各纤维经并条、粗纱和细纱后，以得到细纱线，之后将细纱线分别卷绕在梭织机的经轴和卷筒上，再通过梭织机上的梭子将经轴上的经纱线与卷筒上的纬纱线相互交织，以得到坯布料；
3)煮练处理：将步骤2)中得到的坯布料置于溶剂为烧碱、磷酸三钠、肥皂水、硅酸钠和亚硫酸氢钠的煮布锅中进行煮练操作，且煮练温度保持在100度，煮练时间保持在120分钟，煮练气压保持在0.2Mpa，之后经烘干以得到初级面料；
4)抗静电处理：将步骤3)中得到的初级面料放入装有改性抗静电助剂的浸轧装置内，并对其两侧面均进行两浸两轧，以得到初级抗静电面料；
5)除味处理：将步骤4)中得到的初级抗静电面料放入清洗槽内，并向其中倒入温度为60度的温水，且保温水洗时间控制在30分钟，之后取出烘干，以得到抗静电面料；
6)包装储存处理：将步骤5)中得到的抗静电面料用碳素刷沿着同一方向进行梳刷，以将绒毛刷顺，之后将其用聚乙烯薄膜包裹后打包，放入无尘的常温环境下保存即可。
其中，步骤4)中改性抗静电助剂的制备方法如下：同实施例1。
根据上述实施例1-4，所得出的对比情况如下：
表1指标测试实验表
Figure BDA0002489865740000131
由表1-指标测试实验表中的实施例1与实施例2对比可知，表面电阻率(Ω)和静电半衰期(s)均相差较大，是因为在实施例1中，将具有导电能力的铝纤维、石墨纤维与聚酯纤维、棉纤维和蚕丝纤维在经除杂后共混纺丝，以得到细纱线，并通过梭织机织造成坯布料，进而使得坯布料具有较低的电阻率，在静电产生和积累时的放电速率大大加快，以免因多次洗涤摩擦或长期处于湿度较低的酸、碱环境中，导致抗静电能力下降的情况出现，从而大大限制了抗静电面料的正常使用；
由表1-指标测试实验表中的实施例1与实施例3对比可知，表面电阻率(Ω)和静电半衰期(s)均相差较大，是因为在实施例1中，添加有改性抗静电助剂，改性抗静电助剂中的十二醇在无水和无氧气的情况下会与环氧乙烷经氢氧化钠的催化作用，发生开环聚合反应生成十二烷基聚氧乙烯醚，且十二烷基聚氧乙烯醚还会与五氧化二磷发生酯化反应，生成十二烷基聚氧乙烯醚磷酸酯，而十二烷基聚氧乙烯醚和十二烷基聚氧乙烯醚磷酸酯中的醚键不易被酸、碱破坏，稳定性高，且在十二烷基聚氧乙烯醚和十二烷基聚氧乙烯醚磷酸酯中，其亲水基上的氧均易与空气中的水分子发生氢键缔合，使得各纤维表面形成呈球状分布的极性中心，由于氢键缔合的水膜是连续的，进而会相互结合构成导电性表层，并以此为通路来泄漏静电荷，进而大大提升了该抗静电面料的吸湿性和导电能力，以免因多次洗涤摩擦或长期处于湿度较低的酸、碱环境中，导致抗静电能力下降的情况出现，从而大大限制了抗静电面料的正常使用；
由表1-指标测试实验表中的实施例1与实施例4对比可知，透湿率(g/m2˙24h)相差较大，是因为在实施例1中，将煮练操作依次分为三个阶段，第一阶段是将烧碱和磷酸三钠导入煮布锅中与坯布料一同煮练60分钟，同时控制煮练温度保持在75度，煮练气压保持在0.2Mpa，且烧碱和磷酸三钠会将坯布料中残留的浆料、果胶和含氮物质水解成可溶性杂质而去除，同时残留的籽壳在高温煮练时会发生溶胀，进而解体脱落，第二阶段是在第一阶段结束后，再向其中依次加入肥皂水、硅酸钠和亚硫酸氢钠，同时控制煮练温度保持在120度，煮练时间保持在120分钟，煮练气压保持在常压，且硅酸钠会吸附煮布锅中分解后产生的杂质，防止再次污染，亚硫酸氢钠可避免坯布料在高温带碱的情况下被空气氧化而变脆，肥皂水则起到了润湿和乳化的作用，第三阶段是在第二阶段结束后，保持气压为常压的同时，将煮练温度降至50度并保温30分钟，进而使得坯布料的柔软度提高，有利于后续加工中溶剂的渗透、扩散，以免坯布料中的天然杂质及浆料难以去除，进而对后续的加工和产品质量造成影响。
其中，步骤4中的浸轧装置由工作台1、密封门2、电磁阀3、连接管4、第一凸粒5、滑槽6、密封塞7、第一电加热片8、滚珠9、防护罩10、支撑架11、第二电加热片12、压板13、电动推杆14、斜板15、固定槽16、密封条17、第二凸粒18、控制板19、储液槽20和底座21组成，工作台1的底部对应安装有底座21，工作台1的一侧通过铰链活动连接有密封门2，工作台1上通过数据线连接有控制板19，工作台1的顶部通过螺栓固定有支撑架11，支撑架11的一侧安装有电动推杆14，电动推杆14的底端通过螺栓固定有压板13，压板13的底部均匀嵌入有第二凸粒18，电动推杆14的外部设置有防护罩10，防护罩10的底端通过粘接固定有密封条17，防护罩10的顶部内壁均匀分布有第二电加热片12，防护罩10的四周内壁均匀开设有滑槽6，工作台1的顶部中心处通过螺栓固定有固定槽16，固定槽16与压板13为对应设置，且固定槽16上对应嵌入有密封塞7，以免在浸轧的过程中，改性抗静电助剂由固定槽16的顶端流出，固定槽16的底部内壁均匀嵌入有第一凸粒5，第一凸粒5与第二凸粒18为配合结构，且相互交错分布，便于对初级面料进行充分的浸润和压轧，使其表面及纱线交织处更好的吸收改性抗静电助剂，固定槽16的四周均安装有斜板15，斜板15与固定槽16之间所夹的锐角为30度，且斜板15与固定槽16通过粘接固定，便于将经密封塞7或固定槽16顶端流出的改性抗静电助剂收集，以免造成资源的浪费和环境的污染，斜板15的顶端均匀嵌入有滚珠9，且滚珠9与滑槽6相互配合，斜板15的外侧均匀分布有第一电加热片8，工作台1的底部内壁中心处通过卡扣活动连接有储液槽20，且储液槽20与固定槽16之间连接有连接管4，连接管4的一侧安装有电磁阀3，控制板19电性连接有电磁阀3、第一电加热片8、第二电加热片12和电动推杆14。
工作过程：先将待浸轧的初级面料放入固定槽16内并倒入一定量的改性抗静电助剂，之后拿开密封塞7，再通过控制板19控制电动推杆14推出，直至压板13与待浸轧的初级面料充分挤压接触，且在浸轧一定时间后，再通过控制板19控制电磁阀3打开，将固定槽16内的改性抗静电助剂经连接管4导入储液槽20中，同时由控制板19控制第一电加热片8和第二电加热片12工作，将待浸轧的初级面料进行烘干，且根据第一凸粒5和第二凸粒18的配合作用，使待浸轧的初级面料得到了充分的浸润和压轧，便于其表面及纱线交织处更好的吸收改性抗静电助剂，同时在烘干时可使吸收的改性抗静电助剂均匀的渗透至各纤维内部，以免出现浸润不彻底和改性抗静电助剂吸收不完全的情况，进而影响抗静电面料的使用效果。
本发明通过合理的设计，其中，在抗静电面料的制备过程中，将具有导电能力的铝纤维、石墨纤维与聚酯纤维、棉纤维和蚕丝纤维在经除杂后共混纺丝，以得到细纱线，并通过梭织机织造成坯布料，进而使得坯布料具有较低的电阻率，在静电产生和积累时的放电速率大大加快，同时通过添加有改性抗静电助剂，改性抗静电助剂中的十二醇在无水和无氧气的情况下会与环氧乙烷经氢氧化钠的催化作用，发生开环聚合反应生成十二烷基聚氧乙烯醚，且十二烷基聚氧乙烯醚还会与五氧化二磷发生酯化反应，生成十二烷基聚氧乙烯醚磷酸酯，而十二烷基聚氧乙烯醚和十二烷基聚氧乙烯醚磷酸酯中的醚键不易被酸、碱破坏，稳定性高，且在十二烷基聚氧乙烯醚和十二烷基聚氧乙烯醚磷酸酯中，其亲水基上的氧均易与空气中的水分子发生氢键缔合，使得各纤维表面形成呈球状分布的极性中心，由于氢键缔合的水膜是连续的，进而会相互结合构成导电性表层，并以此为通路来泄漏静电荷，进而大大提升了该抗静电面料的吸湿性和导电能力，且依据铝纤维、石墨纤维和十二烷基聚氧乙烯醚、十二烷基聚氧乙烯醚磷酸酯的共同作用，实现了双重的抗静电效果，以免因多次洗涤摩擦或长期处于湿度较低的酸、碱环境中，导致抗静电能力下降的情况出现，从而大大限制了抗静电面料的正常使用；其中，在抗静电面料制备过程中的煮练操作时，将煮练操作共分为三个阶段，第一阶段是将烧碱和磷酸三钠导入煮布锅中与坯布料一同煮练60分钟，同时控制煮练温度保持在75度，煮练气压保持在0.2Mpa，且烧碱和磷酸三钠会将坯布料中残留的浆料、果胶和含氮物质水解成可溶性杂质而去除，同时残留的籽壳在高温煮练时会发生溶胀，进而解体脱落，第二阶段是在第一阶段结束后，再向其中依次加入肥皂水、硅酸钠和亚硫酸氢钠，同时控制煮练温度保持在120度，煮练时间保持在120分钟，煮练气压保持在常压，且硅酸钠会吸附煮布锅中分解后产生的杂质，防止再次污染，亚硫酸氢钠可避免坯布料在高温带碱的情况下被空气氧化而变脆，肥皂水则起到了润湿和乳化的作用，第三阶段是在第二阶段结束后，保持气压为常压的同时，将煮练温度降至50度并保温30分钟，进而使得坯布料的柔软度提高，有利于后续加工中溶剂的渗透、扩散，以免坯布料中的天然杂质及浆料难以去除，进而对后续的加工和产品质量造成影响；其中，在抗静电面料制备过程中的抗静电处理时，先将待浸轧的初级面料放入固定槽16内并倒入一定量的改性抗静电助剂，之后拿开密封塞7，再通过控制板19控制电动推杆14推出，直至压板13与待浸轧的初级面料充分挤压接触，且在浸轧一定时间后，再通过控制板19控制电磁阀3打开，将固定槽16内的改性抗静电助剂经连接管4导入储液槽20中，同时由控制板19控制第一电加热片8和第二电加热片12工作，将待浸轧的初级面料进行烘干，且根据第一凸粒5和第二凸粒18的配合作用，使待浸轧的初级面料得到了充分的浸润和压轧，便于其表面及纱线交织处更好的吸收改性抗静电助剂，同时在烘干时可使吸收的改性抗静电助剂均匀的渗透至各纤维内部，以免出现浸润不彻底和改性抗静电助剂吸收不完全的情况，进而影响抗静电面料的使用效果。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种抗静电面料，其特征在于，各原料按重量百分比分别为40-50％的聚酯纤维、15-25％的棉纤维、15-25％的蚕丝纤维、5-10％的铝纤维和5-10％的石墨纤维；
该抗静电面料，依据如下步骤制备：
1)原料除杂处理：先用手将聚酯纤维、棉纤维、蚕丝纤维、铝纤维和石墨纤维中混入的颗粒物杂质除去，再用手将其拨松后一同放入超声波清洗机中进行清洗，之后将其取出并放入60度的烘干室中进行烘干，以得到洁净蓬松的各纤维；
2)混纺织造处理：将步骤1)中得到的洁净蓬松的各纤维经并条、粗纱和细纱后，以得到细纱线，之后将细纱线分别卷绕在梭织机的经轴和卷筒上，再通过梭织机上的梭子将经轴上的经纱线与卷筒上的纬纱线相互交织，以得到坯布料；
3)煮练处理：将步骤2)中得到的坯布料置于煮布锅中进行煮练操作，之后经烘干以得到初级面料；
4)抗静电处理：将步骤3)中得到的初级面料放入装有改性抗静电助剂的浸轧装置内，并对其两侧面均进行两浸两轧，以得到初级抗静电面料；
5)除味处理：将步骤4)中得到的初级抗静电面料放入清洗槽内，并向其中倒入温度为60度的温水，且保温水洗时间控制在30分钟，之后取出烘干，以得到抗静电面料；
6)包装储存处理：将步骤5)中得到的抗静电面料用碳素刷沿着同一方向进行梳刷，以将绒毛刷顺，之后将其用聚乙烯薄膜包裹后打包，放入无尘的常温环境下保存。
2.根据权利要求1所述的一种抗静电面料，其特征在于，所述步骤3)中的煮练操作共分为三个阶段，第一阶段是将烧碱和磷酸三钠导入煮布锅中与坯布料一同煮练60分钟，同时控制煮练温度保持在75度，煮练气压保持在0.2Mpa，第二阶段是在第一阶段结束后，再向其中依次加入肥皂水、硅酸钠和亚硫酸氢钠，同时控制煮练温度保持在120度，煮练时间保持在120分钟，煮练气压保持在常压，第三阶段是在第二阶段结束后，保持气压为常压的同时，将煮练温度降至50度并保温30分钟。
3.根据权利要求1所述的一种抗静电面料，其特征在于，所述步骤4)中改性抗静电助剂的制备方法如下：先将反应釜预热至100度并保持5分钟后，向其中加入十二醇和氢氧化钠，在此温度下将其混合搅匀，之后抽真空脱水至反应釜内无水馏出，并注入氮气将反应釜内残余的空气驱除后，再向其中通入环氧乙烷，加压至0.15Mpa，且反应温度控制在150度，并在反应120分钟后将得到的料液冷却至90度，之后将其转移至酯化釜中，同时往酯化釜中加入五氧化二磷，在此温度下反应180分钟后，趁热用100目的不锈钢筛过滤，再将滤液用氢氧化钾水溶液中和后，静置、冷却以得到改性抗静电助剂。
4.根据权利要求3所述的一种抗静电面料，其特征在于，所述改性抗静电助剂中的各原料按重量百分比分别为50-70％的环氧乙烷、15-25％的十二醇、10-20％的五氧化二磷和2-8％的氢氧化钠。
5.根据权利要求1所述的一种抗静电面料，其特征在于，所述步骤4)中的浸轧装置由工作台(1)、密封门(2)、电磁阀(3)、连接管(4)、第一凸粒(5)、滑槽(6)、密封塞(7)、第一电加热片(8)、滚珠(9)、防护罩(10)、支撑架(11)、第二电加热片(12)、压板(13)、电动推杆(14)、斜板(15)、固定槽(16)、密封条(17)、第二凸粒(18)、控制板(19)、储液槽(20)和底座(21)组成，所述工作台(1)的底部对应安装有底座(21)，所述工作台(1)的一侧通过铰链活动连接有密封门(2)，所述工作台(1)上通过数据线连接有控制板(19)，所述工作台(1)的顶部通过螺栓固定有支撑架(11)，所述支撑架(11)的一侧安装有电动推杆(14)，所述电动推杆(14)的底端通过螺栓固定有压板(13)，所述压板(13)的底部均匀嵌入有第二凸粒(18)，所述电动推杆(14)的外部设置有防护罩(10)，所述防护罩(10)的底端通过粘接固定有密封条(17)，所述防护罩(10)的顶部内壁均匀分布有第二电加热片(12)，所述防护罩(10)的四周内壁均匀开设有滑槽(6)，所述工作台(1)的顶部中心处通过螺栓固定有固定槽(16)，所述固定槽(16)的底部内壁均匀嵌入有第一凸粒(5)，所述固定槽(16)的四周均安装有斜板(15)，所述斜板(15)的顶端均匀嵌入有滚珠(9)，且滚珠(9)与滑槽(6)相互配合，所述斜板(15)的外侧均匀分布有第一电加热片(8)，所述工作台(1)的底部内壁中心处通过卡扣活动连接有储液槽(20)，且储液槽(20)与固定槽(16)之间连接有连接管(4)，所述连接管(4)的一侧安装有电磁阀(3)，所述控制板(19)电性连接有电磁阀(3)、第一电加热片(8)、第二电加热片(12)和电动推杆(14)。
6.根据权利要求5所述的一种抗静电面料，其特征在于，所述第一凸粒(5)与第二凸粒(18)为配合结构，且相互交错分布。
7.根据权利要求5所述的一种抗静电面料，其特征在于，所述固定槽(16)与压板(13)为对应设置，且固定槽(16)上对应嵌入有密封塞(7)。
8.根据权利要求5所述的一种抗静电面料，其特征在于，所述斜板(15)与固定槽(16)之间所夹的锐角为30度，且斜板(15)与固定槽(16)通过粘接固定。
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