[发明专利]一种抗静电聚丙烯腈/聚苯胺复合纤维材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗静电聚丙烯腈/聚苯胺复合纤维材料及其制备方法。

背景技术

复合纤维（英文名称compositefiber）是多组分纤维（英文名称multicomponentfibers）的一种，是针对人造纤维品种的术语。在同一根纤维截面上存在两种或两种以上不相混合的聚合物纤维，这种纤维称复合纤维，它是20世纪60年代发展起来的物理改性纤维。利用复合纤维制造技术可以获得兼有两种聚合物特性的双组分纤维。有并列型、皮芯型、海岛型等复合纤维，纤维截面有圆形和异形。纤维具有三维立体卷曲、高蓬松性和覆盖性，良好的导电性、抗静电性和阻燃性。复合纤维需要采用特殊结构的复合纺丝机纺丝。主要用于毛线、毛毯、毛织物、保暖絮绒填充料、丝绸织物、非织造布、医疗卫生用品和特殊工作服等。

抗静电纤维（antistaticfiber），不易积聚静电荷的化学纤维。在标准状态下体积电阻率小于1010Ω·cm的纤维或静电荷逸散半衰期小于60s的纤维。有暂时性和耐久性两种。加工方法有：(1)用抗静电剂进行表面处理；(2)用亲水性聚合物整理剂处理；(3)与含导电或抗静电性能的聚合物复合纺丝或共混纺丝；(4)与抗静电单体共聚。用于加工各种服装、地毯、矿山输送带、汽车内装饰用品和特殊无尘、无菌、无静电工作服。

现有有关抗静电纤维的专利文献主要有：

专利公开号：CN104894691A，公开了一种静电纺丝法制备Fe₂O₃/V₂O₅复合纤维的方法。发明采用乙酰基丙酮钒和三乙酰丙酮铁为前驱体，有机溶剂如无水乙醇为溶剂，通过聚乙烯吡咯烷酮(PVP)调节溶液粘度，利用静电纺丝技术制备纳米纤维，然后将纳米纤维高温焙烧得到Fe₂O₃/V₂O₅复合纳米纤维材料。本发明所得纤维材料连续均匀，纤维直径小，比表面积大，且制备工艺简单、操作方便，制备的Fe₂O₃/V₂O₅复合纤维在可见光下具有较高光催化性。然而，该专利是通过静电纺丝法使得复合纤维带有抗静电性能，这种方式所得到的复合纤维抗静电能力弱，且抗静电能力随着时间增长而减弱。

发明内容

为解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种抗静电聚丙烯腈/聚苯胺复合纤维材料，同时还提供该复合纤维材料的制备方法，所述复合纤维材料，采用聚丙烯腈和聚苯胺复合成型，并通过特制的抗静电剂，具备较好的抗静电能力，且抗静电能力时间长，使用寿命高。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种抗菌抗静电聚丙烯腈/聚苯胺复合纤维材料，其包括如下重量份的化学成分：聚丙烯腈40~50份，聚苯胺20~30份，抗菌剂10~15份、抗静电剂5~10份、抗氧剂1~5份、润滑剂1~5份，稳定剂1~3份。

进一步，其包括如下重量份的化学成分：聚丙烯腈40~45份，聚苯胺20~25份，抗菌剂10~13份、抗静电剂5~8份、抗氧剂1~4份、润滑剂1~3份，稳定剂1~3份。

优选地，其包括如下重量份的化学成分：聚丙烯腈45份，聚苯胺24份，抗菌剂13份、抗静电剂5份、抗氧剂2份、润滑剂2份，稳定剂1份。

另，所述抗菌剂为银离子磷酸钙、银离子抗菌沸石、二氧化硅改性有机抗菌剂、季鏻盐抗菌剂中的一种。

另有，抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂1076。

再，所述润滑剂为硬脂酸钙、硅酮粉、季戊四醇硬脂酸酯、改性乙撑双脂肪酸酰胺中的一种。

再有，所述抗静电剂包括如下重量份的化学成分：丙三醇缩水甘油醚30~50份，甲基丙烯酸10~20，三乙醇胺3~6份，聚乙烯醇10~20份，丙烯酸丁酯10~20份，月桂醇油酸酯10~20份，十八烷基胺聚氧乙烯醚10~20份，丙烯酸乙酯30~50份，水1200~1600份。

同时，本发明还提供一种抗静电聚丙烯腈/聚苯胺复合纤维材料的制备方法，包括如下步骤：按重量配比称取各组分，并分别加入中速混合机中，搅拌20~30min，混合均匀后加入双螺杆挤压机，经螺杆挤压机挤压共混、熔融，再进行纺丝，纺丝的熔体温度220~280℃，卷绕速度控制在500~800m/min，热定型温度为80~150℃，即得所述抗静电聚丙烯腈/聚苯胺复合纤维材料。

本发明的有益效果在于：