CN102505354A - 一种抗静电无纺布及其制备方法 - Google Patents

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沈烈
曹清华
孟庆荣
贾伟灿
丁宏亮
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Abstract

本发明公开的抗静电无纺布是皮芯结构的复合纤维，芯层为聚丙烯，皮层为聚丙烯与导电填料的共混物，其中，皮层占复合纤维总质量分数的40%～80%，导电填料占皮层总质量分数的1.5%～10%。制备步骤如下：1）聚丙烯与导电填料熔融共混得到抗静电共混物；2）聚丙烯熔体通过模头内侧圆孔挤出，抗静电共混物通过模头外侧圆环挤出，形成皮芯结构的复合纤维，熔喷得到抗静电无纺布。本发明抗静电无纺布在具有抗静电性能的同时，保持了良好的柔韧性。

Description

一种抗静电无纺布及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种抗静电无纺布及其制备方法。
背景技术
聚丙烯是一类非极性聚烯烃高分子材料，具有良好的纺丝性能，但是，熔喷成无纺布制品后极易起静电。而将导电填料(如炭黑、气相碳纤维、碳纳米管等)填充到聚丙烯中形成共混物，可以赋予聚丙烯抗静电性。然而，将导电填料与聚丙烯的抗静电共混物熔喷成无纺布后，由于导电填料的引入导致无纺布的柔韧性较差，从而限制了此类无纺布的应用范围。将聚丙烯作为无纺布纤维的芯层，导电填料与聚丙烯抗静电共混物作为无纺布纤维的皮层，再熔喷成无纺布，不仅保证了无纺布具有抗静电性，还能够维持无纺布良好的柔韧性。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有抗静电性以及良好柔韧性和力学强度的抗静电无纺布及其制备方法。
本发明的抗静电无纺布是皮芯结构的复合纤维，芯层为聚丙烯，皮层为聚丙烯与导电填料的共混物，其中，皮层占复合纤维总质量分数的40%～80%，导电填料占皮层总质量分数的1.5%～10%。
本发明中，所述的导电填料为导电填料为炭黑、气相碳纤维或碳纳米管。
导电填料的直径为0.05μm~10μm。
抗静电无纺布的制备方法，其步骤如下： 
1）导电填料在50℃～150℃下干燥0.5～6h，将聚丙烯与导电填料在双螺杆中进行共混造粒，共混温度为180℃～260℃，转速为10rpm～150rpm，得到抗静电共混物粒子；
2）聚丙烯粒子在温度为180℃～260℃熔融成熔体，通过模头内侧圆孔挤出，抗静电共混物粒子在温度为180℃～260℃熔融成熔体，通过模头外侧圆环挤出，挤出之后形成皮芯结构的复合纤维，熔喷得到抗静电无纺布。
本发明的有益效果在于：具有皮芯结构的复合纤维，皮层具有抗静电性，内层具有柔韧性，不仅保证了无纺布具有抗静电性，还能够维持无纺布良好的柔韧性。
具体实施方式
实施例1
将颗粒直径为0.08μm的炭黑（Ketjen Black EC 600-JD）在120℃烘箱中干燥3h，然后将97%质量分数的聚丙烯（T30S，抚顺石化）和3%质量分数的炭黑投入双螺杆中，温度为200℃，转速40r/min，造粒得到炭黑与聚丙烯的抗静电共混物粒子。将60%质量分数聚丙烯粒子和40%质量分数抗静电共混物粒子熔融分别从模头内侧圆孔和外侧圆孔挤出，温度为200℃，熔喷得到皮芯结构的无纺布，室温下放置24h后测试无纺布的表面电阻率，并观察室温下无纺布是否可以折断
  表面电阻率(Ω/sq) 是否折断
无纺布 107 否
。[0010] 实施例2
将颗粒直径为2μm的碳纳米管在110℃烘箱中干燥4h。然后将92%质量分数的聚丙烯（T30S，抚顺石化）和8%质量分数的碳纳米管投入双螺杆中，温度为210℃，转速55r/min，造粒得到碳纳米管与聚丙烯的抗静电共混物粒子。将55%质量分数聚丙烯粒子和45%质量分数抗静电共混物粒子熔融分别从模头内侧圆孔和外侧圆孔挤出，温度为220℃，熔喷得到皮芯结构的无纺布，室温下放置24h后测试无纺布的表面电阻率，并观察室温下无纺布是否可以折断
  表面电阻率(Ω/sq) 是否折断
无纺布 106 否
。[0011] 实施例3
将颗粒直径为1.5μm的气相碳纤维在120℃烘箱中干燥2.5h。然后将95%质量分数的聚丙烯（T30S，抚顺石化）和5%质量分数的气相碳纤维投入双螺杆中，温度为190℃，转速35r/min，造粒得到气相碳纤维与聚丙烯的抗静电共混物粒子。将50%质量分数聚丙烯粒子和50%质量分数抗静电共混物粒子熔融分别从模头内侧圆孔和外侧圆孔挤出，温度为200℃，熔喷得到皮芯结构的无纺布，室温下放置24h后测试无纺布的表面电阻率，并观察室温下无纺布是否可以折断
  表面电阻率(Ω/sq) 是否折断
无纺布 106 否

Claims (4)

1.一种抗静电无纺布，其特征在于：它是皮芯结构的复合纤维，芯层为聚丙烯，皮层为聚丙烯与导电填料的共混物，其中，皮层占复合纤维总质量分数的40%～80%，导电填料占皮层总质量分数的1.5%～10%。
2.根据权利要求1所述的抗静电无纺布，其特征在于：所述的导电填料为炭黑、气相碳纤维或碳纳米管。
3.根据权利要求1所述的抗静电无纺布，其特征在于：所述的导电填料的直径为0.05μm~10μm。
4.制备权利要求1所述的抗静电无纺布的制备方法，其步骤如下： 
1）导电填料在50℃～150℃下干燥0.5～6h，将聚丙烯与导电填料在双螺杆中进行共混造粒，共混温度为180℃～260℃，转速为10rpm～150rpm，得到抗静电共混物粒子；
2）聚丙烯粒子在温度为180℃～260℃熔融成熔体，通过模头内侧圆孔挤出，抗静电共混物粒子在温度为180℃～260℃熔融成熔体，通过模头外侧圆环挤出，挤出之后形成皮芯结构的复合纤维，熔喷得到抗静电无纺布。
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