[发明专利]耐磨耗的抗静电纤维及制造方法和制造该纤维的组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐磨耗的抗静电纤维/织物，更进一步地，本发明涉及一种用于制造该耐磨耗的抗静电纤维/织物的组合物及利用该组合物制造所述同时具有了耐磨性和抗静电特性的纤维/织物的方法。

背景技术

一般的合成纤维由于其疏水性，干燥时易于因摩擦而累积静电荷，有时其电压可达10kV以上。因此合成纤维织物往往给人不愉快的感觉，诸如行走中裤子缠身，脱衣时产生电火花，以及易于吸附灰尘等问题。如果置于散布有危险品的环境中(例如石油、火药)，还可能引起火灾爆炸等事故。

一般合成纤维织物表面电阻多在10¹³Ω以上，通常可通过染整助剂、纺丝添加和共聚物改质等方法，使纤维达到降低电阻的效果，然而这些方式目前各自存在尚待改进的缺点，例如：(一)以助剂处理的方式会造成纤维湿粘(因表面结合高极性吸湿剂)，抗静电效果有限，而且纤维厚硬(大量PU固定抗静电剂)造成柔软度下降；(二)另外也有采取抗静电纺丝添加的方式，然而此类纺丝纤维因使用导电碳黑，使颜色限于黑色且价格昂贵，例如日本Unitika Megana E5聚酯纤维是于聚合物中加入具有导电性的高浓度碳，在混入比例＜1％条件下即可抗静电，其应用领域为地毯和鞋的底部；而钟纺Belltron纤维是将碳黑或白色金属化合物与普通高聚物纺丝而成，三层并列，导电层在中间，混入少量在织物中以达到抗静电的效果；也有利用抗静电剂混炼的方式，但会对纤维物性产生影响；(三)利用导电纤维交织的方式，然而此类以不锈钢纤维混入织物的方式价格昂贵，且容易损伤机台，例如印度organza薄纱具有蕊-鞘结构的纱线，蕊部纤维有高抗张强度，鞘部结构则是铜箔等金属纱线，大都当作装饰用。市售的抗静电尼龙纤维一般皆使用高含量的细金属丝添加在尼龙纤维中制作而成，此做法除了价格昂贵之外，更易造成加工机台严重磨损；此外也有以复合纺丝的方法达到抗静电的功效，例如聚苯胺复合导电纤维，其是采用合成纤维高分子为基体，聚苯胺为导体，通过与普通合成纤维交织，目前有用于抗静电工作服的制作。另外也有以抗静电共聚物的方式使纤维具有抗静电的功效，但以PEG共聚物为例，其纤维强度会因此下降，而在Sulfonate共聚物(即CD-Nylon)方面则会使摩擦静电非常高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种耐磨耗的抗静电纤维，使纤维在具有抗静电的特性的同时还能进一步具有耐磨耗的特性。

本发明的目的还在于提供一种用于处理纤维或织物的组合物，可使纤维同时具有抗静电和耐磨耗的特性，尤其可用于制造前述耐磨耗的抗静电纤维。

本发明的目的还在于提供一种利用前述组合物制造具有抗静电和耐磨耗特性的纤维的方法。

为达到上述目的，本发明提供了一种耐磨耗的抗静电纤维，其包含纤维主体；至少一层贴附于该纤维主体表面的抗静电处理层；其中抗静电处理层的材质包括高分子材料和烷基磷酸酯盐。

本发明还提供了一种用于制造耐磨耗的抗静电纤维的组合物，以组合物的总重量计，其包含如下组成：0.5-70wt％的高分子材料颗粒；0.1-50wt％的烷基磷酸酯盐；余量为溶剂。

根据本发明的具体方案，抗静电纤维中的纤维主体可以包括合成纤维或天然纤维，优选地，所述纤维主体包括尼龙纤维、聚酯纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维和棉纤维等中的一种或一种以上的组合。

本发明的技术方案所采用的高分子材料优选包括聚乙烯、聚丙烯或其混合物等，所采用的烷基磷酸酯盐优选包括烷基磷酸单酯盐和/或烷基磷酸双酯盐；其中，包含所述单酯盐和双酯盐时，烷基磷酸单酯盐与烷基磷酸双酯盐的重量比例优选为约5∶95～95∶5；适用于本发明的烷基磷酸酯盐的烷基优选为八至二十四个碳的直链或支链烷基。在本发明的较佳实施例中，前述的烷基磷酸酯盐的烷基优选包含0-20个氧乙烯结构。优选地，适用于本发明的烷基磷酸酯盐可以包括烷基磷酸酯钾盐、烷基磷酸酯钠盐、烷基磷酸酯钙盐或烷基磷酸酯铵盐等。

为提高本发明所提供的抗静电纤维的抗静电特性，本发明的抗静电纤维的抗静电处理层或者前述用于制造抗静电纤维的组合物中可以进一步包含碳黑、氧化锌或其混合物等有助于提高抗静电特性的物质。

根据本发明的具体方案，前述组合物中的高分子材料颗粒包括聚乙烯颗粒、聚丙烯颗粒或其混合物等；高分子材料颗粒的粒径优选为约500nm-10μm。组合物中所选用的溶剂优选为水。