CN104131467B - 一种腈纶导电长丝的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种腈纶导电长丝的制备方法，包括以下步骤：1）将无捻的腈纶长丝在定型机上进行定型加捻；2）将定型加捻后的腈纶长丝纱筒经络筒机处理后制成松纱筒；3）将松纱筒放置于密闭的容器中以双向压洗的形式进行脱油、脱水；4）将脱水脱油的松纱筒放置于密闭的容器中，以加压浸渍的方法进行纤维表面苯胺单体的浸渍沉积；5）将苯胺浸渍过的松纱筒放置于密闭的容器中，以双向加压浸渍的方法实现纤维表面吸附苯胺单体的氧化聚合；6）最后对松纱筒进行压洗、脱水、烘干、上油，经络筒机处理后制成成品腈纶导电长丝。通过上述方式，本发明能够较好的实现腈纶长丝的导电化处理过程，工艺稳定性好。
Description
技术领域
本发明涉及纤维制造技术领域，特别是涉及一种导电纤维的制备方法。
背景技术
为了防止静电、电磁波干扰，从20世纪中期至今，人们已开发出各种抗静电产品、电磁屏蔽材料以及导电纤维、导电纤维的抗静电效果显著而持久，且不受环境湿度的影响。导电性能优良的纤维，小于10Ω·cm。常温下，纤维表面电荷半衰期很短，在极短的时间内消除静电，用导电纤维制成的导电织物，具有优异的导电、导热、屏蔽、吸收电磁波等功能，广泛运用于电子、电力行业的导电网、导电工作服；医疗行业的电热服、电面、电热绷带；航空、航天、精密电子行业的电磁屏蔽罩等方面。
目前，市场上的导电纤维主要有以下几个类别：
（1）金属系导电纤维，由铜、铝、不锈钢材料经多次拉丝制成，导电性好，但与普通植物纤维混纺均匀性差，不适宜在民用织物领域推广。
（2）炭黑系导电纤维，将导电炭黑混入高聚物中，用复合纺丝方法，制备“皮芯”、“海岛”、“并列”等多种碳素复合纤维，与常规纤维做成混纺、嵌织抗静电织物。由于炭黑系导电纤维呈现单一黑色，在抗静电服装领域有一定的局域性。
（3）金属化合物型导电纤维，硫化亚通、硫化铜、碘化亚铜均具有良好的导电性，利用这类导电化合物制备的导电纤维为金属化合物型导电纤维。PAN基纤维上-CN基能与铜离子产生络合，络合在纤维表面的Cu2+在硫酸钠作用下还原为Cu+，从而在纤维表面生成Cu2S，无-CN基Pet、PA表面无法络合Cu2+，需通过提高在Pet、PA纤维表面的Cu2+的沉积与吸附，才能达到或接近PAN基导电纤维的导电性能。
（4）导电高分子型纤维，进入90年代随着聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等导电高分子聚合物相继问世，其中，苯胺在酸性环境下聚合形成的聚苯胺是目前已知的较为优良的高分子导电材料之一，聚苯胺法是目前制备导电纤维常用的一种方法。但是现在还未具有实现其量产的方法。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种腈纶导电长丝的制备方法，以腈纶长丝为基体，充分利用腈纶长丝和苯胺的亲和性，能够较好的实现腈纶长丝的导电化处理过程，工艺稳定性好。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：
提供一种腈纶导电长丝的制备方法，包括以下步骤：
1）将无捻的腈纶长丝在定型机上进行定型加捻，形成定型加捻的腈纶长丝纱筒，定型加捻后的腈纶长丝的丝条沸水收缩率≤1.5%，捻度为90~100t/m；
2）将定型加捻后的腈纶长丝纱筒经络筒机处理后，腈纶长丝置于松纱管上制成松纱筒，所述松纱筒的丝条重量、外形尺寸完全一致；
3）将松纱筒放置于密闭的容器中，然后以双向压洗的形式进行脱油，脱油后离心脱水，形成脱水脱油的松纱筒；
4）将步骤3）制成的脱水脱油的松纱筒放置于密闭的容器中，以加压浸渍的方法进行纤维表面苯胺单体的浸渍沉积，形成苯胺浸渍过的松纱筒；其中，加压浸渍中运用的浸渍液的成分包括：苯胺、盐酸、纤维溶胀剂、吸附催化剂和去离子水；
5）将苯胺浸渍过的松纱筒放置于密闭的容器中，以双向加压浸渍的方法实现纤维表面吸附苯胺单体的氧化聚合，形成具导电功能的松纱筒；其中，在本步骤中双向加压浸渍中所运用的聚合液的成分包括：过硫酸铵、盐酸、甲苯磺酸和去离子水；
6）将具导电功能的松纱筒进行压洗、脱水、烘干、上油，最后通过络筒机处理，即制成成品腈纶导电长丝。
在本发明一个较佳实施例中，步骤4）中所述浸渍液中各成分的重量份数为：苯胺40~50份、盐酸30~40份、纤维溶胀剂10~15份、吸附催化剂1~2份和去离子水60~80份，其中盐酸的质量浓度为10~15%。
在本发明一个较佳实施例中，步骤5）中所述聚合液中各成分的重量份数为：过硫酸铵30~45份、盐酸30~40份、甲苯磺酸10~20份和去离子水80~100份，其中盐酸的质量浓度为10~15%。
本发明的有益效果是：
1）本发明利用腈纶长丝作为基体、采用苯胺法生产导电长丝，苯胺在腈纶长丝表面沉积、扩散速度较快，腈纶长丝的亲和力强，由此制成的腈纶导电长丝的导电特性更为持久；
2）本发明中将加捻后的腈纶长丝再进行处理制成导电长丝，有助于后道工序的操作，大大减少了毛丝或倒筒乱丝，减少了生产成本，提高了工作效率；
3）本发明制备的腈纶导电长丝手感柔顺、衣着性、贴身性俱佳；
4）本发明制备的锦纶导电长丝的电阻率达到2.2*10-1Ω·cm，不仅具有良好的抗静电线，并且具有良好的电磁波屏蔽功能。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1：
一种腈纶导电长丝的制备方法，包括以下步骤：
1）将无捻的腈纶长丝在定型机上进行定型加捻，形成定型加捻的腈纶长丝纱筒，定型加捻后的腈纶长丝的丝条沸水收缩率≤1.5%，捻度为96t/m；
2）将定型加捻后的腈纶长丝纱筒经络筒机处理后，腈纶长丝置于松纱管上制成松纱筒，所述松纱筒的丝条重量、外形尺寸完全一致；
3）将松纱筒放置于密闭的容器中，然后以双向压洗的形式进行脱油，脱油后离心脱水，形成脱水脱油的松纱筒；
4）将步骤3）制成的脱水脱油的松纱筒放置于密闭的容器中，以加压浸渍的方法进行纤维表面苯胺单体的浸渍沉积，形成苯胺浸渍过的松纱筒；其中，本步骤中加压浸渍运用的浸渍液的成分包括：苯胺、盐酸、纤维溶胀剂、吸附催化剂和去离子水；其中各成分的重量份数为：苯胺45份、盐酸35份、纤维溶胀剂12.5份、吸附催化剂1.5份和去离子水70份，其中盐酸的质量浓度为10~15%；
5）将苯胺浸渍过的松纱筒放置于密闭的容器中，以双向加压浸渍的方法实现纤维表面吸附苯胺单体的氧化聚合，形成具导电功能的松纱筒；其中，本步骤中运用的聚合液的成分包括：过硫酸铵、盐酸、甲苯磺酸和去离子水；其中各成分的重量份数为：过硫酸铵40份、盐酸35份、甲苯磺酸15份和去离子水90份，其中盐酸的质量浓度为10~15%；
6）将具导电功能的松纱筒进行压洗、脱水、烘干、上油，最后通过络筒机处理，即制成成品腈纶导电长丝。
本实施例中制成的腈纶导电长丝的断裂伸长率为18.1%，比电阻为2.2*10-1Ω·m。
实施例2：
本实施例中腈纶导电长丝的制备方法同实施例1，只在步骤1）中将捻度改为98t/m，在步骤4）中浸渍液中各成分的重量份数修改为：苯胺50份、盐酸40份、纤维溶胀剂15份、吸附催化剂1.8份和去离子水80份，其中盐酸的质量浓度为10~15%；步骤5）中聚合液中各成分的重量份数修改为：过硫酸铵45份、盐酸40份、甲苯磺酸18份和去离子水100份，其中盐酸的质量浓度为10~15%。
本实施例中制成的腈纶导电长丝的断裂伸长率为18.3%，比电阻为2.2*10-1Ω·m。
实施例3：
本实施例中腈纶导电长丝的制备方法同实施例1，只在步骤1）中将捻度改为93t/m，在步骤4）中浸渍液中各成分的重量份数修改为：苯胺40份、盐酸30份、纤维溶胀剂10份、吸附催化剂1.0份和去离子水60份，其中盐酸的质量浓度为10~15%；步骤5）中聚合液中各成分的重量份数修改为：过硫酸铵30份、盐酸30份、甲苯磺酸10份和去离子水80份，其中盐酸的质量浓度为10~15%。
本实施例中制成的腈纶导电长丝的断裂伸长率为18.0%，比电阻为2.2*10-1Ω·m。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (3)
1.一种腈纶导电长丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将无捻的腈纶长丝在定型机上进行定型加捻，形成定型加捻的腈纶长丝纱筒，定型加捻后的腈纶长丝的丝条沸水收缩率≤1.5%，捻度为90~100t/m；
2）将定型加捻后的腈纶长丝纱筒经络筒机处理后，腈纶长丝置于松纱管上制成松纱筒，所述松纱筒的丝条重量、外形尺寸完全一致；
3）将松纱筒放置于密闭的容器中，然后以双向压洗的形式进行脱油，脱油后离心脱水，形成脱水脱油的松纱筒；
4）将步骤3）制成的脱水脱油的松纱筒放置于密闭的容器中，以加压浸渍的方法进行纤维表面苯胺单体的浸渍沉积，形成苯胺浸渍过的松纱筒；其中，加压浸渍中运用的浸渍液的成分包括：苯胺、盐酸、纤维溶胀剂、吸附催化剂和去离子水；
5）将苯胺浸渍过的松纱筒放置于密闭的容器中，以双向加压浸渍的方法实现纤维表面吸附苯胺单体的氧化聚合，形成具导电功能的松纱筒；其中，在本步骤中双向加压浸渍中所运用的氧化聚合液的成分包括：过硫酸铵、盐酸、甲苯磺酸和去离子水；
6）将具导电功能的松纱筒进行压洗、脱水、烘干、上油，最后通过络筒机处理，即制成成品腈纶导电长丝。
2.根据权利要求1所述的腈纶导电长丝的制备方法，其特征在于，步骤4）中所述浸渍液中各成分的重量份数为：苯胺40~50份、盐酸30~40份、纤维溶胀剂10~15份、吸附催化剂1~2份和去离子水60~80份，其中盐酸的质量浓度为10~15%。
3.根据权利要求1所述的腈纶导电长丝的制备方法，其特征在于，步骤5）中所述氧化聚合液中各成分的重量份数为：过硫酸铵30~45份、盐酸30~40份、甲苯磺酸10~20份和去离子水80~100份，其中盐酸的质量浓度为10~15%。
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Non-Patent Citations (1)
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|---|
| 聚苯胺/聚丙烯腈导电复合材料的研究;张旺玺 等;《塑料工业》;20041231;第32卷(第12期);第43-45页 * |
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