專利名稱：一種導(dǎo)電纖維的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)電纖維的制造方法，特別是用于防靜電服裝面料的復(fù)合 導(dǎo)電纖維的制造方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，用高分子聚合物所制得的合成纖維如滌綸、錦綸、丙綸、腈綸 等等為絕緣體，在其紡織加工及所制服裝的使用過程中會(huì)產(chǎn)生并積聚大量的靜
電，致使紡織加工難度增加；服裝所帶的靜電會(huì)給石化煉油廠、加油站、油庫(kù)、 彈藥庫(kù)等場(chǎng)合的安全生產(chǎn)帶來很大威脅；會(huì)使微電子行業(yè)的集成電路大量損壞； 會(huì)給人們的正常活動(dòng)帶來不便。而解決合成纖維服裝易產(chǎn)生靜電的一種有效手 段是在含合成纖維的服裝面料中加入少量的導(dǎo)電纖維。
以往的有機(jī)導(dǎo)電纖維的制法有以導(dǎo)電粉體分散于一種可紡性好的高聚物 中，制成導(dǎo)電纖維，由于在高聚物中添加了較多的導(dǎo)電分體，所得纖維強(qiáng)力低， 伸長(zhǎng)率低，后加工性能很差，幾乎不能實(shí)用；以含導(dǎo)電粉體的高聚物為一種組 分，常規(guī)聚合物為另一種組分進(jìn)行復(fù)合紡絲，制得復(fù)合型導(dǎo)電纖維。這種纖維 由于導(dǎo)電粉體含量高，其高聚物的流變性很差，使得復(fù)合紡絲難度加大，噴絲 頭換頭周期很短，纖維的強(qiáng)力偏低，制成率偏低，制造成本明顯增高；以導(dǎo)電 涂料涂于常規(guī)纖維表面，形成導(dǎo)電纖維，盡管該類導(dǎo)電纖維強(qiáng)度較高，但表面 涂層耐磨性差，耐藥劑性差，易脫落影響使用和性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種新型的導(dǎo)電纖維的制造方法，在紡絲過程中噴絲頭 換頭周期較長(zhǎng)，所制的纖維導(dǎo)電性能良好，耐磨性良好，纖維強(qiáng)度較高，后加 工性能優(yōu)良。
為了達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案1、以含導(dǎo)電粉體的高 聚物為島相，與上述島相不相容的高聚物為海相共混制得海島型導(dǎo)電高聚物；2、 以海島型導(dǎo)電高聚物為一種組分，與海島型導(dǎo)電高聚物中海相相容的線性高聚 物為另一組分，進(jìn)行雙組分復(fù)合紡絲，制得復(fù)合導(dǎo)電纖維；3、復(fù)合纖維中導(dǎo)電 粉體含量1.5%~12% (重量比)，4、導(dǎo)電纖維的雙組分復(fù)合形態(tài)中海島型導(dǎo)電高 聚物可作為皮層組分，芯層組分，夾心組分等。
本發(fā)明的方法包括如下過程本首先把含有導(dǎo)電粉體的高聚物(以下簡(jiǎn)稱A 高聚物)和與之不相容的高聚物(以下簡(jiǎn)稱B高聚物)分別通過干燥，再按A 高聚物B高聚物4: 3~2: 3 (重量比)的比例，在占A高聚物的重量百分比 為0.5 1%的硅垸偶聯(lián)劑作用下，在220 25(TC， 1(M5min下，通過雙螺桿擠出 機(jī)共混制得海島型導(dǎo)電高聚物。為了使A高聚物在B高聚物中以微纖狀形態(tài)分 布，控制好共混的溫度和時(shí)間至關(guān)重要，然后把海島型導(dǎo)電高聚物和與海島型 導(dǎo)電高聚物中海相相容的線性高聚物(以下簡(jiǎn)稱C高聚物)分別在120'C下進(jìn)行寡S壬燥！使甚斑盒水分在ifc節(jié)卯m以IE;惠分別投A雙組分復(fù)金紡絲機(jī)的畫 臺(tái)螺桿擠出機(jī)進(jìn)行復(fù)合紡絲，再經(jīng)過熱牽伸，制得復(fù)合形導(dǎo)電纖維。通過變換 噴絲組件的復(fù)合方式，就可得到不同復(fù)合形態(tài)的導(dǎo)電纖維。
本發(fā)明所指的含導(dǎo)電粉體的高聚物(A)可以是含導(dǎo)電粉體30%~60% (重 量)的分子量為100000-180000的烯烴類聚合物，如線形聚乙烯和聚丙烯。導(dǎo) 電粉體可以為市購(gòu)的導(dǎo)電碳黑，導(dǎo)電鈦白，納米碳管等導(dǎo)電粉體，特別是導(dǎo)電 碳黑。
本發(fā)明所指的與島相不相容的高聚物(B)可以是聚酯類聚合物如PET、 PTT、 PBT、 COPET;聚酰胺類聚合物如PA-6、 PA-66。
本發(fā)明所指的與海島型導(dǎo)電高聚物中的海相相容的線性高聚物(C)可以是 聚酯類聚合物如PET、 PTT、 PBT、 COPET;聚酰胺類聚合物如PA-6、 PA-66。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是以含導(dǎo)電粉體的高聚物為島相，成微纖狀分散于與島相
不相容的高聚物中制得海島型導(dǎo)電高聚物，然后海島型導(dǎo)電高聚物和與海島型 導(dǎo)電高聚物中的海相相容的線性高聚物進(jìn)行雙組分復(fù)合紡絲，制得復(fù)合導(dǎo)電纖 維。該纖維不僅導(dǎo)電性能良好，耐磨性良好，而且纖維。


圖1為復(fù)合導(dǎo)電纖維的截面示意。
圖2是導(dǎo)電組分為芯層的皮芯形導(dǎo)電纖維復(fù)合形態(tài)示意圖。 圖3是導(dǎo)電組分為皮層的皮芯形導(dǎo)電纖維復(fù)合形態(tài)示意圖。 圖4為夾心形導(dǎo)電纖維復(fù)合形態(tài)示意圖。 圖5為并列形導(dǎo)電纖維復(fù)合形態(tài)示意圖。 圖6為三葉形導(dǎo)電纖維復(fù)合形態(tài)示意圖。
圖1中的1為導(dǎo)電島相組分，2為海相組分，3為與海相相容的組分。所述 導(dǎo)電組分包括導(dǎo)電島相組分1與海相組分2。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述
所述導(dǎo)電纖維的制造方法，包括以下步驟
1、 以含導(dǎo)電粉體的高聚物為島相，與所述島相不相容的高聚物為海相共混
制得海島型導(dǎo)電高聚物-
2、 以上述海^型^電高聚物為一種組分，與海島型導(dǎo)電高聚物中的海相相 容的線性高聚物為另一組分，然后進(jìn)行雙組分復(fù)合紡絲，制得復(fù)合導(dǎo)電纖維；
3、 復(fù)合纖維中導(dǎo)電粉體含量1.5% 12% (重量比)；
4、 復(fù)合導(dǎo)電纖維的復(fù)合形態(tài)中海島型導(dǎo)電高聚物可作為皮層組分，芯層組 分或夾心組分等。
所述的含導(dǎo)電粉體的高聚物(A)可以是含導(dǎo)電粉體30%~60% (重量)的 分子量為100000~180000的烯烴類聚合物，如線形聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯。 所述的導(dǎo)電粉體可以為市購(gòu)的導(dǎo)電碳黑、導(dǎo)電鈦白，納米碳管等導(dǎo)電粉體，特 別是導(dǎo)電碳黑。所述的與島相不相容的高聚物(B)可以是聚酯類聚合物如 PET、 PTT、 PBT、 COPET;聚酰胺類聚合物如PA-6、 PA-66。所述與海島型暴電高聚物由的海相相容的線性高聚物(C)豇以是聚酯類聚會(huì)物如EEUU PBT、 COPET;聚酰胺類聚合物如PA-6、 PA-66。
本發(fā)明的方法為首先把含有導(dǎo)電粉體的高聚物(以下簡(jiǎn)稱A高聚物)和 與島相不相容的高聚物(以下簡(jiǎn)稱B高聚物)分別通過干燥，再按A高聚物
B高聚物4: 3~2: 3 (重量比)的比例，在所述物料中加入占島聚合物0.5% (重 量百分比)硅垸偶聯(lián)劑，在220 250'C下，通過雙螺桿擠出機(jī)共混制得海島型導(dǎo) 電高聚物。為了使A高聚物在B高聚物中以微纖狀形態(tài)分布，控制好共混的溫 度和時(shí)間至關(guān)重要，其次把海島型導(dǎo)電高聚物和與海島型導(dǎo)電高聚物中海相相 容的線性高聚物(以下簡(jiǎn)稱C高聚物)分別在100 12(TC下進(jìn)行真空干燥，使 其所含水分在50 80ppm以下，然后分別投入雙組分復(fù)合紡絲機(jī)的兩臺(tái)螺桿擠出 機(jī)進(jìn)行復(fù)合紡絲，再經(jīng)過熱牽伸，制得復(fù)合形導(dǎo)電纖維。通過變換噴絲組件的 復(fù)合方式，就可得到不同復(fù)合形態(tài)的導(dǎo)電纖維。
本發(fā)明的方法主要利用了海島兩相高聚物不相容的原理，使A高聚物以微 纖狀分布于B高聚物中，從而使海島型導(dǎo)電高聚物的烙體流變性能提高，并在 達(dá)到導(dǎo)通性能的前提下，使導(dǎo)電粉體的用量相對(duì)減少，提高了噴絲頭的換頭周 期，提高了纖維的強(qiáng)力；利用了與海島型導(dǎo)電高聚物中與海相聚合物相容的線 性聚合物，使得雙組分復(fù)合紡絲所制得的纖維兩組分間在后拉伸及后加工中不 會(huì)產(chǎn)生剝離，而影響纖維的導(dǎo)電性能。
下面通過一下實(shí)施例來更好地理解本發(fā)明。 實(shí)施例1
含導(dǎo)電碳黑30%的聚丙烯與干燥的聚酰胺-6按2: 3的重量比，在0.5%硅 垸偶聯(lián)劑的作用下共混，制成海島型導(dǎo)電高聚物。然后海島型導(dǎo)電高聚物與聚 酰胺-6分別干燥，通過雙組分復(fù)合紡絲機(jī)紡絲制得海島型導(dǎo)電高聚物為皮層組 分，聚酰胺-6為芯層組分的皮芯型復(fù)合導(dǎo)電纖維。皮組分與芯組分的比例為1: 1，制得22dtex/3f的導(dǎo)電纖維的斷裂強(qiáng)力為3.5CN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)率為25.8%， 電阻為3.5xl0_6O/cm。 實(shí)施例2
含導(dǎo)電碳黑30%的聚乙烯與干燥的聚酰胺-6按2: 3的重量比，在0.5%硅 烷偶聯(lián)劑的作用下共混，制成海島型導(dǎo)電高聚物。然后，海島型導(dǎo)電高聚物與 聚酰胺-6分別干燥，通過雙組分復(fù)合紡絲機(jī)紡絲制得海島型導(dǎo)電高聚物為皮層 組分，聚酰胺-6為芯層組分的皮芯型復(fù)合導(dǎo)電纖維。皮組分與芯組分的比例為 1.5:1，制得22dtex/3f的導(dǎo)電纖維的斷裂強(qiáng)力為3.1CN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)率為28.0%， 電阻為5.2xl(r6^/cm。 實(shí)施例3
含導(dǎo)電碳黑30%的聚丙烯與干燥的聚酯按1: 3的重量比，在0.5%硅垸偶聯(lián) 劑的作用下共混，制成海島型導(dǎo)電高聚物。然后海島型導(dǎo)電高聚物與分別干燥 的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，通過雙組分復(fù)合紡絲機(jī)紡絲制得海島型導(dǎo)電高聚物 為三葉型的復(fù)合導(dǎo)電纖維。海島型導(dǎo)電高聚物組分與聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯組 分的比例為l: 4，制得22dtex/3f的導(dǎo)電纖維的斷裂強(qiáng)力為3.5CN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)率為32.0%，電阻為4.2xlO'7Q/cm。 實(shí)施例4
含導(dǎo)電碳黑30%的聚丙烯與干燥的聚酰胺-6按2: 3的重量比，在0.5%硅 烷偶聯(lián)劑的作用下共混，制成海島型導(dǎo)電高聚物。然后海島型導(dǎo)電高聚物與聚 酰胺-6分別干燥通過雙組分復(fù)合紡絲機(jī)紡絲制得海島型導(dǎo)電高聚物為芯層組 分，聚酰胺-6為皮層組分的皮芯型復(fù)合導(dǎo)電纖維。皮組分與芯組分的比例為3: 1，制得22dtex/3f的導(dǎo)電纖維的斷裂強(qiáng)力為4.0CN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)率為32.0%, 電阻為8.6x10—7I2/cm。 實(shí)施例5
含導(dǎo)電碳黑30。/。的聚丙烯與干燥的PBT按2: 3的重量比，在0.5%硅垸偶 聯(lián)劑的作用下共混，制成海島型導(dǎo)電高聚物。然后海島型導(dǎo)電高聚物與PBT分 別干燥通過雙組分復(fù)合紡絲機(jī)紡絲制得海島型導(dǎo)電高聚物為芯層組分，PBT為 皮層組分的皮芯型復(fù)合導(dǎo)電纖維。皮組分與芯組分的比例為3: 1,制得22dtex/3f 的導(dǎo)電纖維的斷裂強(qiáng)力為3.3CN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)率為36.0%，電阻為 5.6xl0-7n/cm。 實(shí)施例6
含導(dǎo)電碳黑30。/。的聚丙烯與干燥的PBT按2: 3的重量比，在0.5%硅垸偶 聯(lián)劑的作用下共混，制成海島型導(dǎo)電高聚物。然后海島型導(dǎo)電高聚物與PET分 別干燥通過雙組分復(fù)合紡絲機(jī)紡絲制得海島型導(dǎo)電高聚物，與PET呈夾心型的 復(fù)合導(dǎo)電纖維。海島型導(dǎo)電高聚物組分與PET組分的比例為3: 1，制得22dtex/3f 的導(dǎo)電纖維的斷裂強(qiáng)力為3.5CN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)率為30.0%，電阻為 3.4xl(T7^/cm。
權(quán)利要求
1、一種復(fù)合導(dǎo)電纖維，其特征是所述制造方法以含導(dǎo)電粉體的高聚物為島相，與所述島相不相容的高聚物為海相共混制得的海島型導(dǎo)電高聚物為一種組分，與海島型導(dǎo)電高聚物中的海相相容的線性高聚物為另一組分進(jìn)行雙組分復(fù)合紡絲，制得復(fù)合導(dǎo)電纖維，斷裂強(qiáng)度較高，可紡性較好。
2、 如權(quán)利要求l所述導(dǎo)電纖維的制造方法，其特征是所述含導(dǎo)電粉體的高聚物為聚烯烴類高聚物；所述聚烯烴類高聚物包括PE、 PP或PS。
3、 如權(quán)利要求l所述導(dǎo)電纖維的制造方法，其特征是所述含導(dǎo)電粉體的高聚物中，導(dǎo)電粉體的含量為30%~60%，單位為重量百分比。
4、 如權(quán)利要求l所述導(dǎo)電纖維的制造方法，其特征是所述與海島型導(dǎo)電高聚物中的與海相相容的線性高聚物包括聚酯類聚合物與聚酰胺類聚合物。
5、 如權(quán)利要求4所述導(dǎo)電纖維的制造方法，其特征是所述聚酯類聚合物 包括PET、 PBT、 PTT或COPET;所述與海島型導(dǎo)電高聚物中的海相相容的線 性高聚物(C)可以是聚酯類聚合物如PET、 PBT、 PTT或COPET;所述聚 酰胺類聚合物包括PA-6、 PA-66。
6、 如權(quán)利要求l所述導(dǎo)電纖維的制造方法，其特征是所述與島相不相容 的高聚物包括聚酯類聚合物與聚酰胺類聚合物；所述聚酯類聚合物包括PET、 PTT、 PBT或COPET;所述聚酰胺類聚合物包括PA-6、 PA-66。
7、 如權(quán)利要求l所述導(dǎo)電纖維的制造方法，其特征是所述的海島型導(dǎo)電 高聚物是含導(dǎo)電粉體的高聚物和與所述島相不相容的高聚物的共混體。
8、 如權(quán)利要求l所述導(dǎo)電纖維的制造方法，其特征是所述復(fù)合導(dǎo)電纖維 中，海島型導(dǎo)電高聚物所占比例為15%~30%,單位為重量百分比。
9、 如權(quán)利要求l所述導(dǎo)電纖維的制造方法，其特征是所述的海島型導(dǎo)電高聚物和與海島型導(dǎo)電高聚物中的海相相容的線性高聚物的復(fù)合形態(tài)為皮芯形 復(fù)合、夾心形復(fù)合、并列形或三葉形復(fù)合。
10、 如權(quán)利要求1所述導(dǎo)電纖維的制造方法，其特征是首先把含有導(dǎo)電 粉體的高聚物和與島相不相容的高聚物分別干燥，再按含有導(dǎo)電粉體的高聚物 與島相不相容的高聚物=1: 3~2: 3的重量比，在占含有導(dǎo)電粉體的高聚物的重 量百分比為0.5~1%的硅垸偶聯(lián)劑作用下，在220 250。C、經(jīng)10 15min，通過雙 螺桿擠出機(jī)共混制得海島型導(dǎo)電高聚物；其次把海島型導(dǎo)電高聚物和與海島型 導(dǎo)電高聚物中的海相相容的線性高聚物分別在100 12(TC下進(jìn)行真空干燥，使海 島型導(dǎo)電高聚物和與海島型導(dǎo)電高聚物中的海相相容的線性高聚物所含的水分 在50~80ppm以下，然后分別投入雙組分復(fù)合紡絲機(jī)的兩臺(tái)螺桿擠出機(jī)進(jìn)行復(fù)合 紡絲，再經(jīng)過熱牽伸，制得復(fù)合形導(dǎo)電纖維。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型的導(dǎo)電纖維的制造方法。該制造方法包括1.以含導(dǎo)電粉體的高聚物為島相，與上述島相不相容的高聚物為海相共混制得海島型導(dǎo)電高聚物；2.以上述海島型導(dǎo)電高聚物為一種組分，與海島型導(dǎo)電高聚物中海相相容的線性高聚物為另一組分進(jìn)行雙組分復(fù)合紡絲，海島型導(dǎo)電高聚物所占比例為15～30％(重量比)，制得復(fù)合導(dǎo)電纖維；3.復(fù)合纖維中導(dǎo)電粉體含量1.5％～12％(重量比)；4.雙組分復(fù)合導(dǎo)電纖維的復(fù)合形態(tài)中海島型導(dǎo)電高聚物可作為皮層組分，芯層組分等。
文檔編號(hào)D01F8/12GK101532190SQ200910029800
公開日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2009年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月9日
發(fā)明者潘艷艷, 陶再榮 申請(qǐng)人:無(wú)錫市奧林紡織有限公司