Спосіб одержання антистатичних текстильних матеріалів чи виробів

Изобретение касается способа получения антистатических текстильных материалов и изделий, используемых в высоких те хнологиях при работе в чистых производственных помещениях (например, при производстве микроэлектроники, компьютерной техники, лекарственных средств), для медицинской одежды, в фильтрационных средствах, а также в изделиях широкого потребления. Известен способ получения антистатических волокон, при котором антистатические нити получают формованием из расплава волокнообразующего полимера, содержащего хотя бы один из полиоксиалкиленгликолей или их дериватов в количестве не менее 0,5% весовых. При этом появление антистатических свойств в волокне обусловлено, по мнению авторов, тем, что при формовании соотношение площади S (мм 2) отверстий фильеры и расход расплава полимера Q (г/мин) через отверстия удовлетворяет соотношению S ³ 0,02Q2 + 0,2. Этот способ имеет ряд общих признаков с заявляемым и рассматривается нами как аналог. В основу изобретения положена задача создать такой способ получения материала для антистатических текстильных изделий, в котором новое выполнение операции придания синтетической нити антистатичности позволяет получить текстильные материалы и изделия с высокой устойчивостью антистатических свойств к обработкам растворителями и высокой устойчивостью к истиранию при их эксплуатации. Поставленная задача решена тем, что заявляемый способ изготовления антистатических текстильных материалов или изделий получением антистатических нитей с последующей переработкой их в текстильные материалы или изделия вязанием, ткачеством или изготовлением нетканого холста, отличается тем, что антистатические нити получают формованием из расплава синтетического волокнообразующего полимера, содержащего в качестве антистатика 0,45 - 10,00% от массы полимера оксиэтилированных со степенью 10 100 первичных предельных спиртов ряда C10-C20 или оксиэтилированных со степенью 4 - 100 первичных предельных карбоновых кислот ряда C10-C20, либо смеси названных оксиэтилированных спиртов или кислот с полиэтиленгликолем с молекулярной массой 3000 - 40000, взятым в количестве 0,45 - 85,50% от массы смеси. Предлагаемая модифицирующая композиция (Патент РФ №1382057, кл. D01F1/06, 1/10, D06P1/613) предназначена для крашения полиамидных нитей в массе, однако неизвестно ее использование для получения текстильных материалов и изделий из них, обладающих антистатическими свойствами и низким пылеворсоотделением. При необходимости в модификатор или модифицирующую смесь можно дополнительно вводить красящее вещество в количестве 0,01 1,00% от массы синтетической нити для придания нити требуемого цвета, что позволяет при дальнейшем получении текстильного материала и изделий исключить операцию поверхностного крашения. В качестве красящих веществ могут быть использованы органические полимерорастворимые красители и органические и неорганические пигменты (например, углерод технический, оксиды металлов, фталоцианиновые и периленовые пигменты, азокрасители и др.). Для улучшения потребительских свойств материала (например, гигиенических) при сохранении его антистатичности вяжут, тк ут или изготавливают нетканый холст из синтетических нитей в чередовании или в смеси с натуральными или другими химическими нитями и волокнами. В отличие от аналога в заявляемом способе для достижения антистатического эффекта не требуется создавать специальное соотношение между площадью отверстия фильеры и расходом расплава через эти отверстия; Нами заявляются в качестве антистатиков вещества, которые не заявляются в аналоге. По заявляемому способу получают материалы с более высокими антистатическими свойствами, отличающиеся высокой устойчивостью к обработкам в растворителях. Заявляемый способ реализуется следующим образом. Антиста тические нити получают формованием из расплава синтетического волокнообразующего полимера, содержащего в качестве антистатика 0,45 - 10,00% от массы полимера оксиэтилированных со степенью 10 100 первичных предельных спиртов ряда C10-C20 или оксиэтилированных со степенью 4 - 100 первичных предельных карбоновых кислот ряда C10-C20, либо смеси названных оксиэтилированных спиртов или кислот с полиэтиленгликолем с молекулярной массой 3000 - 40000, взятым в количестве 0,45 - 85,50% от массы смеси. Вместе с антистатиком в расплав полимера дополнительно может быть введен краситель в количестве 0,01 - 1,00% от массы полимера. Модификацию осуществляют п утем введения антистатичной композиции (варианты составов приведены в табл.1) в расплав полимера непосредственно перед формованием нитей или нетканого холста, гомогенизацией смеси в экструдере-смесителе и последующего формования. Сформованную нить вытягивают с требуемой кратностью вытягивания, в зависимости от назначения нити. Для комплексной нити проводят дополнительную операцию крутки. Для получения текстурированной нити вытянутую нить подвергают текстурированию. Из модифицированной нити могут быть получены различные материалы, например, ткани, основовязанные и кругловязанные трикотажные полотна и непосредственно изделия, например, носки и перчатки. В зависимости от требуемых потребительских свойств синтетические нити могут быть смешаны или соединены с натуральными волокнами или другими химическими нитями перед их переработкой в текстильные материалы или изделия. В табл.1 приведены сведения о качественном и количественном составе модифицирующи х смесей, придающих антистатичность, и данные, подтверждающие их эффективность (колонки 11 и 12). Нить с необходимыми физико-механическими и антистатическими свойствами получается при содержании антистатиков в количестве 0,45 - 10% (составы 2 - 9, 13 - 15). Введение модификатора в количестве менее 0,45% (состав 1) не обеспечивает достижение антистатического эффекта. При введении модификатора в количестве, превышающем 10% (состав 10), процесс волокнообразования нарушается, и нить получить не удается. При содержании красящего вещества ниже 0,01% (состав 11) интенсивность и устойчивость окраски очень низкие. При содержании красящего вещества более 1,00% (состав 12) нарушается процесс волокнообразования, не удается получить качественную нить. Получение текстильных материалов изделий описано в примерах 1 - 9. Пример 1. Антистатичной полиамидной нити придают антистатичность путем модификации полиамидной нити введением в расплав полиамида модифицирующей композиции (один из составов 2 - 9, 13 - 15 из табл.1). Из модифицированного расплава формуют нить при 270°C. Сформованную нить вытягивают с кратностью 3,4, подвергают крутке 200 ± 20 кручений на метр. Готовую полиамидную антистатичную нить 10текс используют для получения ткани. Процесс ткачества включает следующие стадии: - основание нитей на сновальной машине СЛ170-ШЛ; - проборка на станке ПС-1; - ткачество на станке СТБ 2-175; - отварка, промывка в барках БМ-2 при температуре 55 + 5°C; - термостабилизация на машине "Элитекс" при температуре 190 + 5°C, скорости 19 22м/мин, степени опережения 10 - 15%. Готовая ткань имеет следующие характеристики: - переплетение саржевое; - плотность, число нитей/см: основа - 50, уток - 48; - поверхностная плотность: 95 + 5г/см 2; - ширина - 136 + 2см. Пример 2. Получение антистатичной нити и процесс ткачества осуществляется, как в примере 1. Отличие получаемой ткани состоит в том, что в основе ткани используется полиамидная антистатичная нить 10текс, а в уток заправлена полиэфирная неантистатичная нить 9,0текс. Готовая ткань имеет следующие характеристики: - переплетение полотняное:; - плотность, число нитей/см: основа - 50, уток - 52; - поверхностная плотность: 98 ± 5г/см 2; -ширина- 136 ± 2см. Пример 3. Антистатичн ую полиамидную нить получают, как в примере 1. Процесс вязания трикотажного антистатичного малоусадочного основовязаного полотна включает следующие стадии: - основание нитей на новой на сновальной машине СЛ-170-ШЛ; - вязание на машине "Кокетт", 22 класса; 1 - я гребенка - 100% антистатичная нить 2 - я гребенка - 100% антистатичнпя нить; - отварка и промывка в барках МКИ при температуре 55 ± 5°C; - термостабилизация на машине "Элитекс" при температуре 190 ± 5°C, скорости 19 22м/мин, степени опережения 10 - 15%: - рассортировка на машине БТ-180. Готовое полотно имеет следующие характеристики: - переплетение - шарме-трико; - поверхностная плотность -150 - 160г/м 2; - ширина - 180 - 190см; - усадка: по основе - 2 - 4%, по утку - 2 - 4%. Пример 4. Получение полиамидной антистатичной нити и процесс вязания осуществляют как в примере 3. Разница состоит в том, что 30% (массовых) капроновых антистатичных нитей 10текс, т.е. каждая третья нить на первой и второй гребенках, заменены на вискозные нити 11,1текс. Готовое полотно имеет следующие характеристики: - переплетение - сукно-трико; - поверхностная плотность -150 - 160г/м 2; - ширина - 180 - 190см; - усадка: по основе - 2 - 4%, по утку - 2 - 4%. Пример 5. Способ получения полиамидной антистатичной нити и процесс вязания осуществляют, как в примере 3, разница состоит в том, что 25% (массовых) антистатичных нитей, т.е. каждая четвертая нить на обеих гребенках, заменены на полиэфирные нити 9,0текс. Готовое полотно имеет следующие характеристики: - переплетение - трико-трико; - поверхностная плотность - 150 - 160г/м 2; - ширина - 180 - 190см; - усадка: по основе - 2 - 4%, по утку - 2 - 4%. Пример 6. Антистатичн ую текстильную текстурированную нить эластик получают следующим образом: в расплав полиамида вводят модифицирующую композицию (один из составов 2 9, 13 15 табл.1). Модифицированный расплав формуют при 270°C. Полученную нить вытягивают и текстурируют при температуре 170°C. Антиста тичные носки получают вязанием на одноцилиндровых трехсистемных автоматах ОЗД 14 класса переплетением гладь из антистатичной нити эластик в сочетании с хлопчатобумажной нитью. Заправка - антистатичная капроновая нить эластик 10текс ´ 2 в два конца и хлопчатобумажная нить 10текс в один конец на участке поголенка и следа; на участке пятки и мыска - капроновая нить эластик 10текс ´ 2 в два конца в два сложения. В бортик прессовым переплетением врабатывают нить спандекс линейной плотностью 32текс, оплетенную капроновой нитью эластик. Пример 7. Нетканый холст получают на лабораторной установке следующим способом: в расплав полиамида вводится модифицирующая композиция (состав 2 табл.1); формование осуществляется аэродинамическим способом, с использованием раскладчика и скреплением холста иглопробивной машиной. Готовый холст имеет следующие характеристики: - поверхностная плотность - 200 ± 50г/м 2; - ширина - 50 ± 5см; - усадка: по длине - 150%, по ширине - 170%. Пример 8. Способ осуществляется как в примере 7. Для формования используется расплав полиэтилентерефталата; модифицированный композицией (составы 3 табл.1). Готовый холст имеет следующие характеристики: - поверхностная плотность- 350 ± 50г/м 2, - ширина - 50 ± 5см; - усадка: по длине - 150%, по ширине - 170%. Пример 9. Способ осуществляется как в примере 7. Для формования используется расплав полипропилена, модифицированный композицией (составы 4 табл.1). Готовый холст имеет следующие характеристики: - поверхностная плотность - 450 ± 50г/м 2; - ширина - 50 ± 5см; - усадка: по длине - 150%, по ширине - 170%. Физико-механические и другие эксплуатационные свойства материалов, изготовленных по примерам 1 - 9, соответствуют технической документации на данные виды продукции. В табл.2 приведены свойства, обусловленные и регламентируемые областью применения антистатичных материалов с низким пыле- и ворсоотделением - спецодежда и материалы для чистых производственных помещений. Свойства материалов и их устойчивость при эксплуатации по примерам 1 - 9 соответствуют требованиям, предъявляемым к материалам, используемым в чистых помещениях. Материал по аналогу обладает умеренными антистатическими свойствами, которые, однако, не устойчивы при эксплуатации: при многократных стирках, химчистках материалы утрачивают антистатические свойства. Антиста тичные материалы по заявляемому способу могут быть также широко использованы в изделиях бытового назначения. Снижение электризуемости материала значительно улучшает ги гиенические свойства изделий из него.