一种涤纶织物耐久抗静电剂及涤纶抗静电织物的制备方法
技术领域
本发明涉及一种纺织印染技术领域，特别是一种涤纶织物耐久抗静电剂及涤纶抗静电织物的制备方法。
背景技术
涤纶纤维是目前使用量最大的一种合成纤维，相比天然纤维产量大、应用范围广，同时还具有多种天然纤维所不具备的优良特性。但是由于涤纶纤维结构中缺少亲水性基团，亲水性极低，在干燥的气候条件下容易因摩擦引起静电积聚，给涤纶纤维的加工及涤纶织物的使用带来不良影响。因此，涤纶及其混纺织物的抗静电整理显得尤为必要。
目前涤纶后整理加工中常用的抗静电剂大多为小分子的无机盐、有机盐或低分子表面活性剂或高分子类聚酯，但是小分子、低分子类型抗静电剂由于分子量小，一般为一次性的抗静电处理剂；而高分子类聚酯的抗静电效果依赖于环境湿度，抗静电效果不如小分子，同时洗后抗静电效果也较差。
专利CN201110456700.8公开的织物静电去除剂的原料中含有多元醇、硅油、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂和去离子水；该织物静电去除剂利用表面活性剂的抗静电性、多元醇的吸湿性及硅油的柔软性等性能复配而成，使纤维表面具有吸湿性和离子性，提高其电导度，达到防止静电的目的。但其缺点仅具有良好的一次性抗静电效果，织物经洗涤后，抗静电剂成分均被洗去，无耐洗效果。专利CN201611128931.5中公开了一种涤纶用多功能整理剂，主要成分为聚酯聚醚高分子，其耐洗抗静电效果虽优于一般低分子物质，但是仍达不到耐洗摩擦带电压3000V以下的抗静电要求。
青岛大学申请公开的专利201910028753.6中描述了一种抗菌抗静电整理剂，该整理剂包括100质量份的水，4～10质量份的甜菜碱，10～20质量份的硅氧烷聚合物，0.5～5质量份的水溶性疏水缔合聚合物和2～5质量份的环糊精。该抗菌抗静电整理剂负载在合成纤维织物上能够有效提高合成纤维织物的抗菌抗静电性能，并且提高抗菌抗静电整理剂在合成纤维织物上的耐洗性和耐久性。但甜菜碱有无对其耐洗抗静电效果影响较小，且使用甜菜碱优选为椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱。
发明内容
本发明主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种能够抗静电性能优良，耐洗性好，且对涤纶纤维耐洗抗静电效果显著的一种涤纶织物耐久抗静电剂及涤纶抗静电织物的制备方法。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案予以解决的：
一种涤纶织物耐久抗静电剂，包含5～20质量份聚酯聚醚高分子化合物，1～5质量份阳离子类表面活性剂，2～10质量份含有羧酸根的小分子两性化合物，2～10质量份溶剂，55～90质量份水。
作为优选，聚酯聚醚高分子化合物的制备步骤为：在反应容器中加入苯二甲酸及其衍生物中的至少一种，乙二醇，聚醚二元醇，加入催化剂，反应时通入氮气保护，搅拌，升温至200～280℃，保温1小时后停止氮气保护，减压至0.001～0.02MPa，并恒温恒压反应2～5h，然后降温至120℃取出产品，得到聚酯聚醚高分子化合物。
作为优选，所述的苯二甲酸及其衍生物与聚醚二元醇的摩尔比为3:1～10:1。
作为优选，所述的苯二甲酸及其衍生物为对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二乙酯、对苯二甲酸二丙酯、对苯二甲酸二丁酯、间苯二甲酸、间苯二甲酸二甲酯、间苯二甲酸二乙酯、间苯二甲酸二丙酯、间苯二甲酸二丁酯、对苯二甲酸二乙二醇酯、对苯二甲酸二丙二醇酯、对苯二甲酸二丁二醇酯、间苯二甲酸二乙二醇酯、间苯二甲酸二丙二醇酯或间苯二甲酸二丁二醇酯中的一种或多种。
作为优选，所述的聚醚二元醇为聚乙二醇、聚1,2-丙二醇、聚环氧乙烷环氧丙烷嵌段聚醚或聚1，4-丁二醇中的一种或多种。
作为优选，所述的聚酯聚醚高分子重均分子量在15000-50000之间。
作为优选，所述的阳离子表面活性剂为十二烷基二甲基苄基氯化铵、十八烷基二甲基苄基氯化铵或椰油基乙基二甲基铵乙基硫酸盐的一种或几种。
作为优选，所述的含羧酸根小分子两性化合物为甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸、苯丙氨酸、丝氨酸、甜菜碱、十二烷基二甲基甜菜碱、十二烷基二羟乙基甜菜碱、十四烷基二甲基甜菜碱或十六烷基二甲基甜菜碱中的一种或几种。
作为优选，溶剂为乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇或二丙二醇的一种或几种。
一种涤纶织物耐久抗静电剂的制备方法，按以下步骤进行：将5～20质量份聚酯聚醚高分子化合物，1～5质量份阳离子类表面活性剂，2～10质量份含有羧酸根的小分子两性化合物，混合后加热至50～80℃，然后加入2～10质量份溶剂及55～90质量份50～80℃热水，搅拌乳化0.5～1小时，然后降至常温取出即为涤纶织物耐洗抗静电剂。
一种涤纶抗静电织物的制备方法，按以下步骤进行：对涤纶纤维织物进行浸轧处理，抗静电剂浓度为2～10％质量百分比，烘干温度为100～180℃，烘干时间为30s～5min。
作为优选，测定洗前织物的抗静电性能；将织物按照标准洗涤5次后，测定其抗静电性能；织物为涤纶及其混纺织物，织物规格不限于针织物、机织物或起毛布。
本发明具有下述优点：本发明在具有耐洗抗静电效果的聚酯聚醚高分子化合物的基础上找到了能够增强其洗后抗静电效果的小分子两性化合物。经过复配后，后整理工艺将该抗静电剂浸轧处理到涤纶织物上后，织物具有良好的抗静电性能及良好的洗后抗静电性能。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
按照上述涤纶织物耐久抗静电剂配成抗静电工作液，对涤纶纤维织物进行浸轧处理，抗静电剂浓度为2～10％质量百分比，烘干温度为100～180℃，烘干时间为30s～5min。测定洗前织物的抗静电性能；将织物按照标准洗涤5次后，测定其抗静电性能。
织物为涤纶及其混纺织物，织物规格不限于针织物、机织物或起毛布等。
通过采用上述技术方案，实施例1：
第一步，在四口烧瓶中加入一定量聚乙二醇4000，熔融后加入乙二醇，对苯二甲酸二甲酯，依据添加顺序，3种物质的摩尔比为1:8:6，加入催化剂醋酸锌，逐渐升温至120℃，然后缓慢升温至130℃并保温1.5小时进行酯交换反应；后加入催化剂钛酸正丁酯，升温至240℃开始减压，于40min内减压至0.001MPa，恒压恒温2.5h后反应结束，得到外观均一的淡黄色粘稠物。后降温至120℃出料，得到聚酯聚醚高分子化合物；
第二步，将10质量份聚酯聚醚高分子和2质量份十八烷基二甲基苄基氯化铵，2质量份丙氨酸，3质量份二乙二醇混合后加热至80℃搅拌均匀，然后缓慢加入82份重量80℃热水进行乳化，加入后于80℃保温半小时，然后降温至40℃以下取出，使用均质机处理后得到样品备用。
实施例2：
第一步，在四口烧瓶中加入一定量聚乙二醇4000，熔融后加入乙二醇，对苯二甲酸二甲酯，依据添加顺序，3种物质的摩尔比为1:8:6；加入催化剂醋酸锌，逐渐升温至120℃，然后缓慢升温至130℃并保温1.5小时进行酯交换反应，加入催化剂钛酸正丁酯，升温至240℃开始减压，于40min内减压至0.001MPa，恒压恒温2.5h后反应结束，得到外观均一的淡黄色粘稠物。后降温至120℃出料，得到聚酯聚醚高分子化合物；
第二步，将10质量份聚酯聚醚高分子和4质量份十八烷基二甲基苄基氯化铵，4质量份甜菜碱，4质量份二乙二醇混合后加热至80℃搅拌均匀，然后缓慢加入78质量份80℃热水进行乳化，加入后于80℃保温半小时，然后降温至40℃以下取出，使用均质机处理后得到样品备用。
参考案例1：
第一步，在四口烧瓶中加入一定量聚乙二醇4000，熔融后加入乙二醇，对苯二甲酸二甲酯，依据添加顺序，3种物质的摩尔比为1:8:6，加入催化剂醋酸锌，逐渐升温至120℃，然后缓慢升温至130℃并保温1.5小时进行酯交换反应；后加入催化剂钛酸正丁酯，升温至240℃开始减压，于40min内减压至0.001MPa，恒压恒温2.5h后反应结束，得到外观均一的淡黄色粘稠物。后降温至120℃出料，得到聚酯聚醚高分子化合物；
第二步，将10质量份聚酯聚醚高分子和4质量份十八烷基二甲基苄基氯化铵，4质量份二乙二醇混合后加热至80℃搅拌均匀，然后缓慢加入82质量份80℃热水进行乳化，加入后80℃保温半小时，然后降温至40℃以下取出，使用均质机处理后得到样品备用。
参考案例2：
第一步，在四口烧瓶中加入一定量聚乙二醇4000，熔融后加入乙二醇，对苯二甲酸二甲酯，依据添加顺序，3种物质的摩尔比为1:8:6，加入催化剂醋酸锌，逐渐升温至120℃，然后缓慢升温至130℃并保温1.5小时进行酯交换反应；后加入催化剂钛酸正丁酯，升温至240℃开始减压，40min内减压至0.001MPa，恒压恒温2.5h后反应结束，得到外观均一的淡黄色粘稠物。后降温至120℃出料，得到聚酯聚醚高分子化合物。
第二步，将10质量份聚酯聚醚高分子和4质量份琥珀酸二异辛酯磺酸钠，4质量份二乙二醇混合后加热至80℃搅拌均匀，然后缓慢加入82质量份80℃热水进行乳化，加入后80℃保温半小时，然后降温至40℃以下取出，使用均质机处理后得到样品备用。
上述部分为抗静电剂的制备实施方案，下面以具体应用实例对该抗静电剂的性能效果进行说明。洗前和洗后的面料抗静电性能测试方法参考标准JIS%20L1094:2008摩擦带电压测定法和半衰期测定法进行(试验环境条件：20±2℃、40±2％RH)。洗涤方法参考JISL0217103方法洗涤5次，下文中以“L-5”洗表述，洗前以“L-0”表述。
将实施例1，实施例2，参考案例1，参考案例2中的四只抗静电剂，以及平均分子量6000-9000的聚酯聚醚高分子化合物NICEPOLE%20PR-913，分别稀释为5％质量百分比的水溶液，对红色涤纶梭织布进行浸轧处理，烘干温度为120℃，烘干时间为2～3min。处理后的织物和空白处理布按照标准洗涤5次后，测定其抗静电性能，结果如表1所示。
将实施例1，实施例2，参考案例1，参考案例2中的四只抗静电剂，以及平均分子量6000-9000的聚酯聚醚高分子化合物NICEPOLE%20PR-913，分别稀释为5％质量百分比的水溶液，对涤纶斑点摇粒绒布进行浸轧处理，烘干温度为120℃，烘干时间为3～5min。处理后的织物和空白处理布按照标准洗涤5次后，测定其抗静电性能，结果如表2所示。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
表1红色梭织布处理后抗静电性能测试结果
表2斑点摇粒绒布处理后抗静电性能测试结果
