專利名稱::導(dǎo)電纖維的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及一種紡織領(lǐng)域的功能纖維及其制造方法,特別是涉及一種導(dǎo)電纖維及其制造方法。
背景技術(shù):
:化學(xué)纖維的通病是吸濕性差、絕緣性好、靜電現(xiàn)象嚴(yán)重。化學(xué)纖維服裝在使用時靜電會不斷積累,對人體健康非常不利,而且在特殊場所(如加油站)還容易造成危險。因此,如何使化學(xué)纖維具有導(dǎo)電性,是當(dāng)前化學(xué)纖維領(lǐng)域研究的重要課題。目前國內(nèi)外使化纖具有抗靜電功能或具有導(dǎo)電功能的方法大致有三類一是對化學(xué)纖維表面進(jìn)行處理使其具有導(dǎo)電性,如表面涂覆或電鍍一層導(dǎo)電物質(zhì)或是通過煮染浸泡將導(dǎo)電物質(zhì)浸漬在纖維中,其缺點是牢度差,不耐洗滌;二是對化纖分子進(jìn)行改性的使其具有抗靜電性或?qū)щ娦裕淙秉c是當(dāng)環(huán)境干燥時會失去抗靜電性或?qū)щ娦?。三是采用融熔紡絲法在化學(xué)纖維中加入導(dǎo)線粒子,這種方法目前被認(rèn)為是發(fā)展導(dǎo)電纖維,達(dá)到抗靜電目的的最佳方法,但對導(dǎo)電粒子的選擇要求較高。目前,第三種方法常用的是在化學(xué)纖維中加入導(dǎo)電炭黑,可以達(dá)到良好的導(dǎo)電效果,但也有其不利或不完善的地方,主要表現(xiàn)在一是使纖維發(fā)黑,不利于染色,對制作服裝影響很大;二是會因放置時間過長或在紡絲時溫度過高而失去導(dǎo)電性;三是對化學(xué)纖維的物理化學(xué)特性影響較大,表現(xiàn)在降低了纖維的拉伸性、強(qiáng)度和染色牢度。綜上所述,采用融熔紡絲法在化學(xué)纖維中加入導(dǎo)線粒子的方法以成為研制導(dǎo)電纖維的主要發(fā)展方向,但具體采用什么樣的導(dǎo)電粒子才能保證纖維的永久導(dǎo)電性,同時不損害纖維的物理化學(xué)特性,不影響纖維在服裝上的應(yīng)用,目前仍舊是一個難題
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)和產(chǎn)品的不足之處,解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題,提供了一種導(dǎo)電纖維及其制造方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的。一種導(dǎo)電纖維,該纖維由導(dǎo)電功能母粒和纖維級樹脂切片構(gòu)成,導(dǎo)電功能母粒在該纖維中的重量百分比含量為2030%。所述導(dǎo)電功能母粒包含下列組分,均為重量百分比導(dǎo)電粉體1040%;偶聯(lián)劑510%;分散劑1020%;載體樹脂3075%。所述導(dǎo)電粉體為氧化錫和氧化銻按任意的重量百分比的混合物,其粒徑要求達(dá)到亞微米級,最大不超過2微米;所述偶聯(lián)劑為硅烷、鋁酸酯、鈦酸酯、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑中的任一種;所述分散劑為PE高分子蠟、PP分子蠟、EVA中的任一種;所述載體樹脂為PP樹脂。該導(dǎo)電纖維的制造方法,包括下列步驟(1)制備導(dǎo)電功能母粒將氧化錫和氧化銻按任意的重量百分比混合制備成導(dǎo)電粉體,再將該導(dǎo)電粉體進(jìn)行烘干,烘干溫度為110120°C,烘干時間為812小時,使導(dǎo)電粉體材料中水分的含量在4050PPm;按上述比例在烘干后的導(dǎo)電粉體中加入偶聯(lián)劑、載體樹脂、分散劑,攪拌,最后經(jīng)雙螺桿熔融擠出、冷卻、切粒,制成導(dǎo)電功能母粒。(2)紡絲將上述導(dǎo)電功能母粒進(jìn)行干燥,使其含水量小于30PPm,然后加入纖維級PP樹脂切片,通過計量裝置,控制導(dǎo)電功能母粒在纖維中的含量為2030%,最后通過熔融擠壓紡絲,制成導(dǎo)電纖維。本發(fā)明的原理在于利用偶聯(lián)劑對導(dǎo)電粉體材料表面進(jìn)行處理,因偶聯(lián)劑分子結(jié)構(gòu)同時含有親無機(jī)基團(tuán)和親有機(jī)基團(tuán)兩類性質(zhì)不同的化學(xué)基團(tuán),其兩類基團(tuán)分別通過化學(xué)反應(yīng)或物理化學(xué)作用,一端與粉體材料表面結(jié)合,另一端與高分子樹脂纏結(jié)或反應(yīng),使粉體材料與高分子樹脂能夠穩(wěn)定、牢固地結(jié)合,以利于紡絲過程的進(jìn)行。同時利用分散劑的作用,使處于聚結(jié)狀態(tài)的粉體材料顆粒易于被分散成單個粒子并能夠依靠偶聯(lián)劑的作用均勻穩(wěn)定地分布在載體樹脂中。本發(fā)明的有益之處在于①在未改變丙綸纖維的物理化學(xué)特性的前提下,從根本上有效地解決了丙綸纖維的永久性導(dǎo)電性,達(dá)到了抗靜電的效果,而且不損害丙綸纖維的其他優(yōu)良特性;②纖維的拉伸性、強(qiáng)度和染色牢度不受影響,適合制作各種服裝、服飾;③工藝成熟,制造成本低,適于工業(yè)化應(yīng)用、推廣。具體實施方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述。實施例1:制備導(dǎo)電功能母粒將氧化錫和氧化銻按50:50的重量百分比混合制備成導(dǎo)電粉體,再將該導(dǎo)電粉體進(jìn)行烘干,烘干溫度為115120°C,烘干時間為IO小時,使導(dǎo)電粉體材料中水分的含量約為50PPm;按重量百分比,取烘干后的導(dǎo)電粉體材料25%,加入偶聯(lián)劑5%,攪拌,然后加入載體樹脂PP75%,攪拌,再加入分散劑10%,經(jīng)雙螺桿熔融擠出、冷卻、切粒,制成導(dǎo)電功能母粒。紡絲將上述導(dǎo)電功能母粒進(jìn)行干燥,其干燥后的含水量約30PPm,加入纖維級PP樹脂切片,通過計量裝置,控制導(dǎo)電功能母粒在纖維中的含量為30%,通過熔融擠壓紡絲,制成導(dǎo)電纖維。實施例2:制備導(dǎo)電功能母粒將氧化錫和氧化銻按70:30的重量百分比混合制備成導(dǎo)電粉體,再將該導(dǎo)電粉體進(jìn)行烘干,烘干溫度為110120°C,烘干時間為12小時,使導(dǎo)電粉體材料中水分的含量約為40PPm;按重量百分比,取烘干后的導(dǎo)電粉體材料30%,加入偶聯(lián)劑5%,攪拌,然后加入載體樹脂PP55%,攪拌,再加入分散劑10%,經(jīng)雙螺桿熔融擠出、冷卻、切粒,制成導(dǎo)電功能母粒。紡絲將上述導(dǎo)電功能母粒進(jìn)行干燥,其干燥后的含水量約30PPm,加入纖維級PP樹脂切片,通過計量裝置,控制導(dǎo)電功能母粒在纖維中的含量為20%,通過熔融擠壓紡絲,制成導(dǎo)電纖維。下表為兩個實施例所紡制的丙綸導(dǎo)電纖維的各項指標(biāo):<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>通過實施例l、實施例2證實,所述導(dǎo)電粉體材料在纖維中的含量為410%時,有良好的可紡性,以及優(yōu)良的導(dǎo)電性能。權(quán)利要求1、一種導(dǎo)電纖維,其特征在于該纖維由導(dǎo)電功能母粒和纖維級樹脂切片構(gòu)成,導(dǎo)電功能母粒在該纖維中的重量百分比含量為20~30%。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電纖維,其特征在于所述導(dǎo)電功能母粒包含下列組分,均為重量百分比導(dǎo)電粉體1040%;偶聯(lián)劑510%;分散劑10~20%;載體樹脂3075%。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)電纖維,其特征在于所述導(dǎo)電粉體為氧化錫和氧化銻按任意的重量百分比的混合物,其粉體的粒徑最大不超過2微米;所述偶聯(lián)劑為硅垸、鋁酸酯、鈦酸酯、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑中的任一種;所述分散劑為PE高分子蠟、PP分子蠟、EVA中的任一種;所述載體樹脂為pp樹脂。4、一種導(dǎo)電纖維的制造方法,其特征在于該制造方法包括下列步驟(1)制備導(dǎo)電功能母粒將氧化錫和氧化銻按任意的重量百分比混合制備成導(dǎo)電粉體,再將該導(dǎo)電粉體進(jìn)行烘干,烘干溫度為U012(TC,烘干時間為812小時,使導(dǎo)電粉體材料中水分的含量在4050PPm;按上述比例在烘干后的導(dǎo)電粉體中加入偶聯(lián)劑、載體樹脂、分散劑,攪拌,最后經(jīng)雙螺桿熔融擠出、冷卻、切粒,制成導(dǎo)電功能母粒;(2)紡絲將上述導(dǎo)電功能母粒進(jìn)行干燥,使其含水量小于30PPm,然后加入纖維級PP樹脂切片,通過計量裝置,控制導(dǎo)電功能母粒在纖維中的含量為2030%,最后通過熔融擠壓紡絲,制成導(dǎo)電纖維。全文摘要一種導(dǎo)電纖維,其特征在于該纖維由導(dǎo)電功能母粒和纖維級樹脂切片構(gòu)成,導(dǎo)電功能母粒在該纖維中的重量百分比含量為20~30%。其制造方法包括(1)制備導(dǎo)電功能母粒在烘干后的導(dǎo)電粉體中加入偶聯(lián)劑、載體樹脂、分散劑,攪拌,最后經(jīng)雙螺桿熔融擠出、冷卻、切粒;(2)紡絲在上述導(dǎo)電功能母粒中加入纖維級PP樹脂切片,采用熔融擠壓紡絲法紡絲。本發(fā)明的有益之處在于①在未改變丙綸纖維的物理化學(xué)特性的前提下,從根本上有效地解決了丙綸纖維的永久性導(dǎo)電性,達(dá)到了抗靜電的效果,而且不損害丙綸纖維的其他優(yōu)良特性;②纖維的拉伸性、強(qiáng)度和染色牢度不受影響,適合制作各種服裝、服飾;③工藝成熟,制造成本低,適于工業(yè)化應(yīng)用、推廣。文檔編號D01F1/02GK101158058SQ200710150109公開日2008年4月9日申請日期2007年11月8日優(yōu)先權(quán)日2007年11月8日發(fā)明者穎侯,劉興訪,劉淑珍,牛玉年,王永池,胡艷麗,宏蔡,閔海濤,韓鼐政申請人:天津市賽遠(yuǎn)保健品有限公司;天津紡織工程研究院有限公司