專利名稱：復合型導電纖維的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及紡織纖維生產(chǎn)技術領域，具體涉及一種復合型導電纖維的生產(chǎn)工藝。
背景技術：
用于紡織品的導電纖維應有適當?shù)募毝?、長度、強度和柔曲性，對它的要求是能 與其它普通纖維良好抱合，易于混紡或交織；具有良好的耐摩擦、耐屈曲、耐氧化及耐腐蝕 能力，能承受紡織加工和使用中的物理機械作用；不影響織物的手感和外觀；導電性能優(yōu) 良，且耐久性好。導電纖維中的導電成分有金屬、金屬化合物、碳黑等，使用最多的是碳黑。其導電 性能主要是基于自由電子的移動，而不是依靠吸濕和離子的轉移。所以導電纖維不依賴 于環(huán)境的相對濕度，它在30% R.H.或更低的相對濕度下，仍能顯示優(yōu)良的導電或抗靜電 性能。導電纖維具有優(yōu)秀的、遠高于抗靜電纖維的清除和防止靜電的性能，其比電阻小于 IO8 Ω /cm,優(yōu)良者在IO2 IO5 Ω /cm甚至更低的比電阻范圍內(nèi)。因此，在保證儀器的精度和 操作安全性的產(chǎn)業(yè)上所用的工作服等多采用導電纖維。比電阻達到10 10_3 Ω/cm的導電 纖維可以對電磁干擾進行屏蔽。常規(guī)高分子材料的介電常數(shù)和導電性都很低，屬于絕緣體。導電纖維是通過特定 手段賦予纖維良好的導電性能，甚至可以使其導電性能達到半導體級別。目前導電纖維的 用途主要集中于制備特殊場合使用的抗靜電服或抗電磁波輻射的服裝等。通過選擇功能性導電添加劑，還可以制備除導電功能以外具有其他多種功能的纖 維材料，如抗菌，遠紅外等。日本三菱公司運用復合紡絲技術，通過在芯部混入高濃度的白 色導電陶瓷微粒，實現(xiàn)了纖維的導電性能。由于所加陶瓷微粒具有光熱轉變特性，將此纖維 以10%的量與常規(guī)纖維混紡后，在光源的照射下，可使織物溫度上升2 8°C。這種纖維不 僅穿著時感到溫暖，而且洗滌脫水后，其日曬晾干時間為常規(guī)纖維的2/3，速干性是這種纖 維的附加特性。這種纖維的導電性微粒在纖維的芯部，所以通常的后加工、洗滌、染色等不 會影響纖維的導電持久性。20世紀50 60年代，為了抗靜電的需要就已經(jīng)開始開發(fā)導電 纖維；導電纖維的開發(fā)雖然經(jīng)歷長時間，但比較成功的制備工藝還沒有形成。目前只有發(fā)達 國家的BASF、鐘紡和S0LV-TLA(首諾)三個大公司可以批量生產(chǎn)，國內(nèi)還處于起步階段。國內(nèi)對導電纖維的研究與開發(fā)比較晚。80年代開始生產(chǎn)金屬纖維和碳纖維，但產(chǎn) 量很小。不銹鋼絲等金屬纖維在油田工作服、抗靜電工作服等特種防護服面料中有較廣的 應用。近年來，國內(nèi)各高校及科研單位也成功開發(fā)了多種有機導電纖維，例如表面鍍Cu、Ni 的金屬化PET導電纖維、CuI導電的腈綸導電纖維、CuI/PET共混紡絲制成的導電纖維、碳黑 復合導電纖維等等。以上導電纖維已有商品化產(chǎn)品，但由于產(chǎn)量低、質(zhì)量不穩(wěn)定，故價格高 于國外同類產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是解決上述現(xiàn)有技術存在的問題，而提供一種生產(chǎn)效率高、質(zhì)量穩(wěn)定、成本價格低的復合型導電纖維的生產(chǎn)工藝。本發(fā)明采用的技術方案是將聚酯或錦綸切片作為A組分，將黑色或白色導電 母粒作為B組分，將兩種組分分別經(jīng)各自獨立的干燥系統(tǒng)干燥后，進入各自的螺桿擠壓機 擠壓熔融為熔體，各熔體分別經(jīng)計量泵計量后一起進入復合紡絲組件，熔體由復合紡絲組 件的噴絲板孔呈細流噴出，熔體細流經(jīng)冷卻空氣冷卻后形成復合絲束，絲束上油后進入卷 繞頭卷成絲餅，再經(jīng)平衡后送入牽伸工序進行熱牽伸，再卷繞成導電牽伸絲成品，或并入 50-100D滌綸彈力絲后做成導電復合絲成品，產(chǎn)品經(jīng)物檢、判色、分級后包裝入庫。上述技術方案中，A、B組份比例為80 70 20 30。實際生產(chǎn)中，A組份中還 應加入0. 1 0.2%的NaCO3作為穩(wěn)定劑；生產(chǎn)白色導電絲時，還需加入0. 1 0.2%的染 色母粒。(都為重量份)。A組份的結晶、干燥設定溫度分別為180 200°C、130 150°C，B組份的結晶、干 燥設定溫度分別為150 180°C、110 130°C。A組份螺桿擠壓機各區(qū)設定溫度為278 284°C、287 292°C、288 293°C、291 296°C，B組份螺桿擠壓機各區(qū)設定溫度為263 268°C、276 281°C、278 283°C、281 286°C，箱體設定溫度為287 292°C。A、B組份螺桿擠壓機設定壓力分別為8 IOMPa和4 6MPa。卷繞機卷繞速度設定值為2500 3000m/min。上述技術方案中，所述的牽伸工序進行熱牽伸由牽伸機進行牽伸，牽伸機內(nèi)的卷 繞盤又分為冷盤和熱盤。牽伸機冷盤溫度設定值為90 110°C，熱盤溫度設定值為150 160°C，卷繞速度設定值為400 600m/min，拉伸比為1. 4 1. 6。上述技術方案中，所述的導電母?？刹捎脧V東佛山市翎博新材料有限公司生產(chǎn)的 DDff型滌綸基或DDA型尼龍基。所述的復合紡絲組件可采用無錫市友航紡織設備有限公司制造的FHFZJ型專用 復合紡絲組件。所述的螺桿擠壓機可采用上海金緯化纖機械制造有限公司制造的JWS型螺桿擠 壓機。所述的牽伸機可采用山西經(jīng)緯紡織設備有限公司制造的VC-443型牽伸機。所述的卷繞機可采用日本TMT機械株式會社制造的NS-612-AT型高速卷繞機或德 國巴爾格公司制造的SW4S型高速卷繞機，上述技術方案中，所述的絲餅為POY絲柄，即已卷繞成型的滌綸預取白絲。所述的 滌綸彈力絲，即為滌綸牽伸假捻絲，簡稱DTY絲。所述的卷成絲餅再經(jīng)平衡，即絲餅下機以 后，其滌綸預取白絲在進入下道工序加工前，需靜置6 10個小時，即為平衡。本發(fā)明利用成熟的復合紡絲技術，在常規(guī)的組分中，通過特殊的生產(chǎn)工藝，在融化 導電組分后，將其強行注入到纖維中，使整個纖維中完整的嵌入導電組分，并保持恒定的注 入，確保整根纖維具有同一的導電性能。并使導電性能在后道的加工過程中，保證完好的導 電性能，克服了國內(nèi)廠家生產(chǎn)過程中的導電性能不穩(wěn)定、衰減過快的缺點。本發(fā)明產(chǎn)品的技術性能和特點1、利用獨特的生產(chǎn)方法，保證在溫差較大的情況下進行完整的導電組分與常規(guī)組 分的復合；
4
2、通過調(diào)整工藝，確保POY導電組分在牽伸過程中不喪失導電性能；3、通過獨有的紡絲成型技術，確保導電性能在后續(xù)的使用過程中不發(fā)生衰減，反 而略有增加；4、由于導電組分在復合過程中，容易堵塞管道，本發(fā)明利用可拆卸、易清理的熔體 管道系統(tǒng)，確保紡絲長時間正常生產(chǎn)；5、本發(fā)明還為導電纖維生產(chǎn)設計了液相升溫系統(tǒng)，確保在生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定和均 勻，而國內(nèi)全部采用電阻絲加熱和保溫，效果不均勻，也不穩(wěn)定。


圖1為本發(fā)明工藝流程2為實施例1絲斷面形狀示意圖；圖3為實施例2絲斷面形狀示意圖；圖4為實施例3絲斷面形狀示意圖；圖5為實施例4絲斷面形狀示意圖；圖2 圖5中，黑色部分為B組分，白色部分為A組分。
具體實施例方式實施例1 黑色滌綸導電絲A組份為聚酯切片，B組份為黑色導電母粒，A、B組份比例為80 20，穩(wěn)定劑NaCO3 比例為總重的0.2%。(都為重量份)紡絲組件選用三葉型專用復合組件。三葉為B組份，其它為A組份。A組份的結晶、干燥設定溫度分別為180°C、13(TC，B組份的結晶、干燥設定溫度分 別為 150°C、110°C。A組份螺桿擠出機各區(qū)設定溫度為278°C、287°C、288°C、291°C，B組份螺桿擠出機 各區(qū)設定溫度為263°C、276°C、278°C、281°C，箱體設定溫度為287°C。A、B組份螺桿設定壓力分別為8MPa和4MPa。高速卷繞機卷繞速度設定值為2500m/min。牽伸機冷盤溫度設定值為90°C，熱盤溫度設定值為150°C，卷繞速度設定值為 400m/mino導電牽伸絲纖度為20dtex 40dtex，F(xiàn)數(shù)為3 5根，斷裂強度為3. 0 3. 5cN/ dtex，斷裂伸長率為25 35%，表面電阻為IO6 IO7 Ω/cm，百次洗滌后表面電阻為IO7 IO8 Ω/cm。實施例2 白色滌綸導電絲A組份為聚酯切片，B組份為白色導電母粒，A、B組份比例為70 30，染色母粒比 例為0. 1 0. 2 %，穩(wěn)定劑NaCO3比例為0.1%。(都為重量份)紡絲組件選用三葉型專用復合組件。三葉為B組份，其它為A組份。A組份的結晶、干燥設定溫度分別為200°C、15(TC，B組份的結晶、干燥設定溫度分 別為 180°C、130°C。A組份螺桿擠壓機各區(qū)設定溫度為284°C、292°C、293°C、296°C，B組份螺桿擠壓機各區(qū)設定溫度為268°C、281°C、283°C、286°C，箱體設定溫度為292°C。A、B組份螺桿設定壓力分別為IOMPa和6MPa。高速卷繞機卷繞速度設定值為3000m/min。牽伸機冷盤溫度設定值為110°C，熱盤溫度設定值為160°C，卷繞速度設定值為 600m/mino 導電牽伸絲纖度為20dtex 40dtex，F(xiàn)數(shù)為3 5根，斷裂強度為3. 0 3. 5cN/ dtex，斷裂伸長率為25 35%，表面電阻為IO6 IO7 Ω/cm，百次洗滌后表面電阻為IO7 IO8 Ω/cm。實施例3 黑色錦綸導電絲A組份為錦綸干切片，B組份為黑色導電母粒，A、B組份比例為75 25，穩(wěn)定劑比 例為0.15%。(都為重量份)紡絲組件選用同心圓型專用復合組件。芯為B組份，包覆部分為A組份。A組份的結晶、干燥設定溫度分別為190°C、140°C，B組份的結晶、干燥設定溫度分 別為 165°C、120°C。A組份螺桿擠壓各區(qū)設定溫度為280°C、290°C、290°C、294°C，B組份螺桿擠壓機各 區(qū)設定溫度為265°C、280°C、280°C、284°C，箱體設定溫度為290°C。A、B組份螺桿設定壓力分別為9MPa和5MPa。高速卷繞機卷繞速度設定值為2800m/min。牽伸機冷盤溫度設定值為100°C，熱盤溫度設定值為155°C，卷繞速度設定值為 500m/mino導電牽伸絲纖度為20dtex 40dtex，F(xiàn)數(shù)為3 5根，斷裂強度為3. 0 3. 5cN/ dtex，斷裂伸長率為25 35%，表面電阻為IO6 IO7 Ω/cm，百次洗滌后表面電阻為IO7 IO8 Ω/cm。實施例4 白色錦綸導電絲A組份為錦綸干切片，B組份為白色導電母粒，A、B組份比例為80 70 20 30，染色母粒比例為0. 1 0. 2%，穩(wěn)定劑比例為0. 1 0. 2%。紡絲組件選用同心圓型專用復合組件。A組份的結晶、干燥設定溫度分別為180 200°C、130 150°C，B組份的結晶、干 燥設定溫度分別為150 180°C、110 130°C。A組份螺桿擠出機各區(qū)設定溫度為278 284°C、287 292°C、288 293°C、291 296°C，B組份螺桿擠出機各區(qū)設定溫度為263 268°C、276 281°C、278 283°C、281 286°C，箱體設定溫度為287 292°C。A、B組份螺桿設定壓力分別為8 IOMPa和4 6MPa。高速卷繞機卷繞速度設定值為2500 3000m/min。牽伸機冷盤溫度設定值為90 110°C，熱盤溫度設定值為150 160°C，卷繞速度 設定值為400 600m/min。導電牽伸絲纖度為20dtex 40dtex，F(xiàn)數(shù)為3 5根，斷裂強度為3. 0 3. 5cN/ dtex，斷裂伸長率為25 35%，表面電阻為IO6 IO7 Ω/cm，百次洗滌后表面電阻為IO7 IO8 Ω/cm。
權利要求
一種復合型導電纖維的生產(chǎn)工藝，其特征在于；將聚酯或錦綸切片作為A組分，將黑色或白色導電母粒作為B組分，將兩種組分分別經(jīng)各自獨立的干燥系統(tǒng)干燥后，進入各自的螺桿擠壓機擠壓熔融為熔體，各熔體分別經(jīng)計量泵計量后一起進入復合紡絲組件，熔體由復合紡絲組件的噴絲板孔呈細流噴出，熔體細流經(jīng)冷卻空氣冷卻后形成復合絲束，絲束上油后進入卷繞頭卷成絲餅，再經(jīng)平衡后送入牽伸工序進行熱牽伸，再卷繞成導電牽伸絲成品，或并入50 100D滌綸彈力絲后做成導電復合絲成品，產(chǎn)品經(jīng)物檢、判色、分級后包裝入庫。
2.根據(jù)權利要求1復合型導電纖維的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的A、B組份比例為 80 70 20 30。實際生產(chǎn)中，A組份中還應加入0. 1 0.2%的NaCO3作為穩(wěn)定劑；生 產(chǎn)白色導電絲時，還需加入0. 1 0. 2%的染色母粒。(都為重量份)。
3.根據(jù)權利要求1復合型導電纖維的生產(chǎn)工藝，其特征在于A組份的結晶、干燥設定 溫度分別為180 200°C、130 150°C，B組份的結晶、干燥設定溫度分別為150 180°C、 110 130°C。
4.根據(jù)權利要求1復合型導電纖維的生產(chǎn)工藝，其特征在于A組份螺桿擠壓機各區(qū)設 定溫度為278 284°C、287 292°C、288 293°C、291 296°C，B組份螺桿擠壓機各區(qū)設 定溫度為263 268"C、276 281°C、278 283"C、281 286°C，箱體設定溫度為287 292 °C。
5.根據(jù)權利要求1復合型導電纖維的生產(chǎn)工藝，其特征在于A、B組份螺桿擠壓機設定 壓力分別為8 IOMPa和4 6MPa ；卷繞機卷繞速度設定值為2500 3000m/min。
6.根據(jù)權利要求1復合型導電纖維的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的牽伸工序進行熱 牽伸由牽伸機進行牽伸，牽伸機內(nèi)的卷繞盤又分為冷盤和熱盤，牽伸機冷盤溫度設定值為 90 110°C，熱盤溫度設定值為150 160°C，卷繞速度設定值為400 600m/min，拉伸比 為 1. 4 1. 6。全文摘要
一種復合型導電纖維的生產(chǎn)工藝，將聚酯或錦綸切片作為A組分，將黑色或白色導電母粒作為B組分，將兩種組分分別經(jīng)各自獨立的干燥系統(tǒng)干燥后，進入各自的螺桿擠壓機擠壓熔融為熔體，各熔體分別經(jīng)計量泵計量后一起進入復合紡絲組件，熔體由復合紡絲組件的噴絲板孔呈細流噴出，熔體細流經(jīng)冷卻空氣冷卻后形成復合絲束，絲束上油后進入卷繞頭卷成絲餅，再經(jīng)平衡后送入牽伸工序進行熱牽伸，再卷繞成導電牽伸絲成品，或并入50-100D滌綸彈力絲后做成導電復合絲成品，成品經(jīng)物檢、判色、分級后包裝入庫。本發(fā)明生產(chǎn)效率高、質(zhì)量穩(wěn)定、成本價格低。
文檔編號D01F8/14GK101899724SQ201010197708
公開日2010年12月1日 申請日期2010年6月11日 優(yōu)先權日2010年6月11日
發(fā)明者王永紅 申請人:湖南錦宏新合纖有限公司