CN103334294B - 一种阻燃性导电纤维的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种阻燃性导电纤维的制备方法，具体步骤如下：将预处理过的纤维、纱线或丝束浸泡在导电液中，升温至90~100℃，浸泡1~2小时，直到纤维颜色黑亮、色度均匀；所述导电液的成分为：五水硫酸铜100~200g/L，硫代硫酸钠150~250g/L，钪0.3~0.5g/L，钇0.5~0.7g/L。本方法将同一种基材纤维经改性而获得同时具有阻燃性和导电性能的功能性纤维，且售价明显低于性能相近的产品。
Description
技术领域
本发明涉及特种纤维技术领域，尤其是涉及一种制备阻燃、导电、防辐射纤维的方法。
背景技术
现有的阻燃技术大多是采用普通纺织品后整理技术，即在纯棉布的表面涂覆阻燃剂。但在遇到明火时仍能燃烧，离开明火后有阴燃，且织物碳化后损毁。
有防静电要求的阻燃服大多采用5-8%的不锈钢纤维与普通纤维混纺纱线，按一定间距排列在纯棉基布中，但就纱线的阻燃性而言，很难满足阻燃的需求。
现有的防静电技术大多采用功能单一的导电材料：一是高聚物导电长丝类，通常电阻的105-108Ω之间，其结构为芯鞘型，如碳包覆高聚物或高聚物包覆碳，或是在高聚物表面镀金属微粒，但这些材料均不阻燃。二是化学络合铜、镍导电纤维、纱线，其技术缺陷在于：纤维或纱线表面的金属微粒在空气、湿度、盐雾环境中易氧化，导电时效不久，不阻燃。三是不锈钢纤维与普通纤维混纺纱线，其技术缺陷在于：现有的纺纱工艺无法保证小量配比的不锈钢纤维（约5-8%）在混纺工艺中的均匀分散性，从而影响防静电的性能。
现有的防电磁辐射纺织材料一般不具有阻燃性能，如化学镀类材料，电镀类材料，或真空镀类材料等。金属纤维类材料若是纯金属纤维织物则应用面较窄，若是仿混纺织物，则因以上技术缺陷可致织物的表面电阻分布不均匀和导电的连续性差，且金属纤维的物理性能较差，洗涤、揉搓、摩擦、拉伸等物理因素可能对衰减值有所影响。碳纤维类因价格昂贵和缝制工艺困难而制约了其在个体防护方面的应用。
现有的耐高温滤料材料一般采用凯芙拉纤维、芳纶、金属纤维（不锈钢纤维）和碳纤维等均属高价值产品。凯芙拉纤维、芳纶是不导电的，约为300多元/kg，不锈钢纤维均在550元以上/kg，碳纤维均在800元以上/kg。这些材料价格较高，不能广泛应用在个体防护领域。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本申请人提供了一种阻燃性导电纤维的制备方法。本方法将同一种基材纤维经改性而获得同时具有阻燃性和导电性能的功能性纤维，且售价明显低于性能相近的产品。
本发明的技术方案如下：
一种阻燃性导电纤维的制备方法，具体步骤如下：将预处理过的纤维、纱线或丝束浸泡在导电液中，升温至90~100℃，浸泡1~2小时，直到纤维颜色黑亮、色度均匀；所述导电液的成分为：五水硫酸铜100~200g/L，硫代硫酸钠150~250g/L，钪0.3~0.5g/L，钇0.5~0.7g/L。
所述预处理是指清除原料纤维、纱线或丝束表面的杂质。将纤维、纱线或丝束在导电液中浸泡完毕后，再对纤维、纱线或丝束进行清洗、干燥、开松和包装。所述纤维、纱线或丝束为预氧化纤维、纱线或丝束，或腈氯纶纤维、纱线或丝束。所述导电液的溶剂为蒸馏水。每升导电液浸泡10~50g纤维。
本发明有益的技术效果在于：
本方法制备出来的纤维、纱线或丝束具有多种功能用途，可以阻燃、导电、防静电、防辐射。在有防静电要求的防火材料领域，可作为阻燃性防静电材料应用；在有阻燃要求的防静电领域亦可作为防静电阻燃材料应用；在有阻燃要求的防电磁辐射领域又可作为防射频辐射阻燃材料的应用。
本方法制备出来的纤维与相近技术产品如金属纤维、碳纤维的价格相比，具有良好的价格优势。本技术产品成本约为250~350元/Kg。
本方法制备出来的纤维、纱线或丝束的导电性具有持久性。在正常储存条件下，5年以上导电性能无明显变化。
具体实施方式
实施例1
本阻燃性导电纤维的具体制备步骤如下：
（1）预处理：清除预氧化纤维原料表面的杂质；
（2）导电处理：将预处理过的预氧化纤维浸泡在导电液中，升温至90℃，浸泡2小时，直到纤维颜色黑亮、色度均匀；所述导电液的成分为：五水硫酸铜100g/L，硫代硫酸钠150g/L，钪0.3g/L，钇0.5g/L，导电液的溶剂为蒸馏水；每升导电液浸泡10g纤维；
（3）后处理：将纤维在导电液中浸泡完毕后，再对纤维进行清洗、干燥、开松和包装。
实施例2
本阻燃性导电纤维的具体制备步骤如下：
（1）预处理：清除原腈氯纶纤维表面的杂质；
（2）导电处理：将预处理过的腈氯纶纤维浸泡在导电液中，升温至100℃，浸泡1小时，直到纤维颜色黑亮、色度均匀；所述导电液的成分为：五水硫酸铜150g/L，硫代硫酸钠200g/L，钪0.5g/L，钇0.5g/L，导电液的溶剂为蒸馏水；每升导电液浸泡30g纤维；
（3）后处理：将纤维在导电液中浸泡完毕后，再对纤维进行清洗、干燥、开松和包装。
实施例3
本阻燃性导电纤维的具体制备步骤如下：
（1）预处理：清除预氧化纤维原料表面的杂质；
（2）导电处理：将预处理过的预氧化纤维浸泡在导电液中，升温至100℃，浸泡1小时，直到纤维颜色黑亮、色度均匀；所述导电液的成分为：五水硫酸铜100~200g/L，硫代硫酸钠250g/L，钪0.5g/L，钇0.7g/L，导电液的溶剂为蒸馏水；每升导电液浸泡50g纤维；
（3）后处理：将纤维在导电液中浸泡完毕后，再对纤维进行清洗、干燥、开松和包装。
将实施例1制备得到的改性后的预氧化纤维进行理化性能检测，其产品性能如表1所示。
表1
从表1的检测结果数据可以看到，本产品的氧指数高于难燃物氧指数标准（27%），属于有效阻燃产品。而且将本产品放在明火上直接烧时，不会出现焦黑、炭化现象，撤去明火可以发现材料保持了烧之前的状态，这表明本产品的耐火性能非常优越，可以抵御明火。本产品的表面电阻只有3Ω左右，属于导电性良好的材料，可以快速的将静电传导出去，并且可以防电磁辐射。本产品将阻燃、耐火、导电、防静电、抗辐射等多种性能集于一身，且造价低，保质期长，适用于大规模推广应用。
Claims (6)
1.一种阻燃性导电纤维的制备方法，其特征在于具体步骤如下：将预处理过的纤维、纱线或丝束浸泡在导电液中，升温至90~100℃，浸泡1~2小时，直到纤维颜色黑亮、色度均匀；所述导电液的成分为：五水硫酸铜100~200g/L，硫代硫酸钠150~250g/L，钪0.3~0.5g/L，钇0.5~0.7g/L。
2.根据权利要求1所述阻燃性导电纤维的制备方法，其特征在于所述预处理是指清除原料纤维、纱线或丝束表面的杂质。
3.根据权利要求1所述阻燃性导电纤维的制备方法，其特征在于将纤维、纱线或丝束在导电液中浸泡完毕后，再对纤维、纱线或丝束进行清洗、干燥、开松和包装。
4.根据权利要求1所述阻燃性导电纤维的制备方法，其特征在于所述纤维、纱线或丝束为预氧化纤维、纱线或丝束，或腈氯纶纤维、纱线或丝束。
5.根据权利要求1所述阻燃性导电纤维的制备方法，其特征在于所述导电液的溶剂为蒸馏水。
6.根据权利要求1所述阻燃性导电纤维的制备方法，其特征在于每升导电液浸泡10~50g纤维、纱线或丝束。
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