CN104233503A - 一种高导电涤纶复合短纤维 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高导电涤纶复合短纤维的制备方法：（1）制备导电母粒：导电炭黑50～55％，锗合金颗粒10～20％、铜合金颗粒20～30％，偶联剂2％；分散剂5％；（2）把导电母粒和低粘PET按30:70比例混合进行干燥，使其含水率低于80PPM；所述低粘PET，粘度为0.5dl/g，熔点在250℃；（3）普通的PET单独干燥，含水控制在50PPM，作为内芯，按照皮芯比例30：70进行纺丝，制备成导电纤维。

Description

一种高导电涤纶复合短纤维
技术领域
本发明涉及一种高导电涤纶复合短纤维的制造方法，属于功能聚酯纤维制造技术。 
背景技术
导电纤维通常是指在标准状态下(20℃、65％相对湿度)、比电阻在107Ω·cm以下的纤维，这类纤维具有良好的导电性和耐久性，特别是在低湿度下仍具有良好的耐久导电性，因此在工业、民用等领域有着很大的用途。导电纤维的抗静电机理是使导电纤维之间产生电晕放电，当静电压达到一定值后，即产生无火花的电晕放电使静电消除。高分子材料通常被认为是绝缘体，目前，用来开发抗静电织物多采用有机导电纤维，有机导电纤维是以普通成纤高分子聚合物为基体，以被覆或复合方式添加导电物质的导电纤维，通过复合纺丝技术使纤维的一部分含有导电物质，这样使纤维在具有导电特性的同时，又兼有普通合成纤维优异的加工性能，成为具有可纺性的功能性纤维；当电阻率小于108Ω·cm时，产生静电荷会很快导走逸散掉；在民用方面，静电会导致纺织品的使用过程中吸尘沾污，服装纠缠人体产生粘附不适感，而且静电刺激会对人体健康产生不利影响。在产业应用方面，静电是火工、化工、石油、煤炭等行业引起火灾、爆炸等事故的主要诱发因素之一，也是化纤、纺织行业中的质量及安全事故隐患之一。随着高科技的发展，静电所造成的后果已突破了安全问题的界限。因此目前抗静电纺织品的需求量越来越大，要求也越来越高。 
聚乙烯(PE)是一种具有简单化学结构的热缩性聚合物，由乙烯聚合而成。按其不同的制造方法分为高压低密度聚乙烯(LDPE)和低压高密度聚乙烯(HDPE) 两类。低压高密度聚乙烯是在排除空气和湿度的条件下导入DIESELOIL，以三乙基铝和氯化钛为催化剂，在20～70℃的反应温度下进行聚合，几乎无支链，结晶度高，密度大(0.94～0.95g/cm3),所以称为高密度聚乙烯。聚乙烯的特性主要取决于支链数和分子量。支链数越少结晶度越高，密度越大手感越硬，其耐溶剂性和耐水洗性越好，分子量决定熔融粘度极其熔融流动指数。分子量高，熔融指数就高，熔结和粘合就容易。HDPE熔点125～135℃、熔融指数10～20g/min；LDPE熔点90～110℃、熔融指数70～150g/min。所以高密度聚乙烯的粘合温度和压力要比低密度聚乙烯高，但它具有较好的耐洗性。低密度聚乙烯由于耐洗性差，但弹性、手感较好。 
目前导电纤维主要是在纺丝原料中加入导电母粒或者导电炭黑，进行共混纺丝，为了达到一定的导电性能，添加量较大，造成纺丝困难。为了纺丝的顺利，必须减少添加量，这样纤维的导电性能就无法达到要求。 
本发明旨在提供一种高性能导电纤维的生产方法，所制的导电纤维导电性能相对现有技术得到很大提升，而且耐久性，纤维强度高。 
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明针对目前导电纤维的纺丝模式和导电性能低的缺点，提供了一种新的高导电涤纶复合短纤维及其制备方法。 
本发明的技术方案如下： 
采用皮芯复合结构纺丝，用本发明提供的导电母粒和PET按30:70混合做为皮层，pet作为芯层纺丝，这样导电层完全覆着于纤维表面，具有很好的导电性能。本发明所述高导电涤纶复合短纤维制备方法为： 
把导电母粒和低粘PET按30:70比例混合进行干燥，使其含水率低于80PPM。 
所述低粘PET，粘度为0.5dl/g，熔点在250℃； 
普通的PET单独干燥，含水控制在50PPM，作为芯层。 
按照皮芯比例30：70进行纺丝，按照产品用途生产不同纤度的产品。 
所述导电母粒，其制备过程如下： 
导电炭黑、锗合金、铜合金和银合金分别研磨成150纳米以下粒径的颗粒四种混合制成，将四种导电颗粒和偶联剂、分散剂混合在一起，在导电粉体中的原料用量按重量计为：导电炭黑50～55％，锗合金颗粒10～20％、铜合金颗粒20～30％，偶联剂2％；分散剂5％； 
所述的偶联剂优选为钛酸酯CT-928； 
所述分散剂优选为聚乙烯蜡2000； 
所述导电炭黑的比例优选为55％。 
本发明的有益之处在于： 
1、本发明采用皮芯复合结构纺丝，让导电母粒和PET按30:70混合做为皮层，pet作为芯层纺丝，这样导电层完全覆着于纤维表面，具有很好的导电性能。比导阻可以达到2.2×103(欧*cm)； 
2、本发明得到的导电纤维强度高； 
3、本发明得到的导电纤维强度高耐用性得到了很大的提高； 
4、本发明得到的导电纤维易于纺织。 
具体实施方式
实施例1： 
1.制备导电母粒，其制备过程如下： 
导电炭黑、锗合金、铜合金和银合金分别研磨成150纳米以下粒径的颗粒四种混合制成，将四种导电颗粒和偶联剂、分散剂混合在一起，在导电粉体中的原料用量按重量计为：导电炭黑50％，锗合金颗粒20％、铜合金颗粒23％， 偶联剂2％；分散剂5％； 
所述的偶联剂优选为钛酸酯CT-928； 
所述分散剂优选为聚乙烯蜡2000； 
2.把导电母粒和低粘PET按30:70比例混合进行干燥，使其含水率低于80PPM。 
所述低粘PET，粘度为0.5dl/g，熔点在250℃； 
3.普通的PET单独干燥，含水控制在50PPM，作为内芯，按照皮芯比例30：70进行纺丝，制备成导电纤维。 
实施例2： 
1.制备导电母粒，其制备过程如下： 
导电炭黑、锗合金、铜合金和银合金分别研磨成150纳米以下粒径的颗粒四种混合制成，将四种导电颗粒和偶联剂、分散剂混合在一起，在导电粉体中的原料用量按重量计为：导电炭黑55％，锗合金颗粒10％、铜合金颗粒30％，偶联剂2％；分散剂5％； 
所述的偶联剂优选为钛酸酯CT-928； 
所述分散剂优选为聚乙烯蜡2000； 
2.把导电母粒和低粘PET按30:70比例混合进行干燥，使其含水率低于80PPM。 
所述低粘PET，粘度为0.5dl/g，熔点在250℃； 
3.普通的PET单独干燥，含水控制在50PPM，作为内芯，按照皮芯比例30：70进行纺丝，制备成导电纤维。 
实施例3： 
1.制备导电母粒，其制备过程如下： 
导电炭黑、锗合金、铜合金和银合金分别研磨成150纳米以下粒径的颗粒四种混合制成，将四种导电颗粒和偶联剂、分散剂混合在一起，在导电粉体中的原料用量按重量计为：导电炭黑50％，锗合金颗粒23％、铜合金颗粒20％，偶联剂2％；分散剂5％； 
所述的偶联剂优选为钛酸酯CT-928； 
所述分散剂优选为聚乙烯蜡2000； 
2.把导电母粒和低粘PET按30:70比例混合进行干燥，使其含水率低于80PPM。 
所述低粘PET，粘度为0.5dl/g，熔点在250℃； 
3.普通的PET单独干燥，含水控制在50PPM，作为内芯，按照皮芯比例30：70进行纺丝，制备成导电纤维。 
实施例4： 
1.制备导电母粒，其制备过程如下： 
导电炭黑、锗合金、铜合金和银合金分别研磨成150纳米以下粒径的颗粒四种混合制成，将四种导电颗粒和偶联剂、分散剂混合在一起，在导电粉体中的原料用量按重量计为：导电炭黑55％，锗合金颗粒18％、铜合金颗粒20％，偶联剂2％；分散剂5％； 
所述的偶联剂优选为钛酸酯CT-928； 
所述分散剂优选为聚乙烯蜡2000； 
2.把导电母粒和低粘PET按30:70比例混合进行干燥，使其含水率低于80PPM。 
所述低粘PET，粘度为0.5dl/g，熔点在250℃； 
3.普通的PET单独干燥，含水控制在50PPM，作为内芯，按照皮芯比例30： 70进行纺丝，制备成导电纤维。 
表1为对实施例1-4制备得到的导电纤维进行检测得到的结果。 
表1导电纤维性能测定 
此检测数据只针对上述检测样品。 
从实验数据可以看到，本发明提供的导电纤维，具有很好的导电性能。比导阻可以达到2.2×103(欧*cm)以下；而且导电纤维强度高，耐用性得也很高，并且易于纺织。并且，实施例4的配方比例得到的导电纤维导电性能尤其好。 
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。 

Claims (3)

1.一种高导电涤纶复合短纤维的制备方法，其特征在于其制备方法如下：
（1）制备导电母粒，其制备过程如下：
导电炭黑、锗合金、铜合金和银合金分别研磨成150纳米以下粒径的颗粒四种混合制成，将四种导电颗粒和偶联剂、分散剂混合在一起，在导电粉体中的原料用量按重量计为：导电炭黑50～55％，锗合金颗粒10～20％、铜合金颗粒20～30％，偶联剂 2％；分散剂5％；  
所述的偶联剂为钛酸酯CT-928；
所述分散剂为聚乙烯蜡2000；
（2）把导电母粒和低粘PET按30:70比例混合进行干燥，使其含水率低于80PPM；
所述低粘PET，粘度为0. 5dl/g，熔点在250℃；
（3）普通的PET单独干燥，含水控制在50PPM，作为内芯，按照皮芯比例30：70进行纺丝，制备成导电纤维。
2.如权利要求1所述的高导电涤纶复合短纤维的制备方法，其特征在于，各原料的质量百分比为：导电炭黑50％，锗合金颗粒23％、铜合金颗粒20％，偶联剂 2％；分散剂5％。
3.权利要求1-2所述的制备方法制备得到的高导电涤纶复合短纤维。
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