CN105220456A - 一种导电涤纶纤维的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导电涤纶纤维的制备方法，将导电炭黑分散在苯酚-四氯乙烷溶液中，然后加入聚酯树脂或聚酯纤维充分溶解，得到涂覆液；将涂覆液均匀的涂覆在预处理后的涤纶纤维表面，得到导电涤纶纤维。本发明导电涤纶纤维的制备方法，采用溶解-涂覆法，为增加涂覆液粘度，向涂覆液中一定含量的聚酯树脂或聚酯纤维然后进行涂覆，在不增加成本的基础上很大程度上提高了导电涤纶纤维的耐持久性；本发明制备方法简单，不需要专门的设备即可进行生产，有效的降低了生产的成本；本发明方法制备出的导电涤纶纤维不仅导电性能好而且抗揉搓性能强。
Description
技术领域
本发明属于纤维材料制备技术领域，具体涉及一种导电涤纶纤维的制备方法。
背景技术
导电纤维作为一种新型材料，远远优异于传统普通纤维材料(如电尼龙、涤纶等)，无疑将是将来的主要应用方向。
目前生产中常用的涤纶导电纤维的制备方法主要有纺丝法和涂覆法两大类，其中熔融纺丝技术受到众多研究者的关注。利用该方法，导电填充粉体(碳黑、金属或金属氧化物等)通过熔融共混法分散在聚酯熔体中，所制备的导电纤维具有较好的导电耐久性。一般可采用复合纺丝设备制备复合涤纶导电纤维，也可采用共混物直接制备导电纤维。虽然复合导电纤维得到了较快发展，但由于特殊的纺丝工艺而导致其成本较高。在共混物直接纺丝中，为了达到较低的体积比电阻，通常加入含量较高的导电粉体，这不仅会使可纺性变差，而且还会导致纤维强度明显下降。后处理是另外一种制备涤纶导电纤维的方法，与熔融纺丝法相比，后处理法具有易操作，成本较低等优点。在后处理方法中，可通过将导电成分黏附在涤纶纤维表面或将本征导电聚合物单体(如苯胺、吡咯等)在涤纶纤维表面沉积聚合来制备涤纶导电纤维。由于导电成分或本征导电聚合物不可能成为纤维结构的一部分而导致该法所得纤维的导电耐久性较差。涂覆法是一种低成本的方法，不过传统的涂覆法制备出的导电纤维的性能不能达到生产要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种导电涤纶纤维的制备方法，解决了现有方法制备的纤维强度差、导电耐久性差的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种导电涤纶纤维的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，将导电炭黑分散在苯酚-四氯乙烷溶液中，然后加入聚酯树脂或聚酯纤维充分溶解，得到涂覆液；
步骤2，将步骤1得到的涂覆液均匀的涂覆在预处理后的涤纶纤维表面，得到导电涤纶纤维。
本发明的特点还在于，
步骤1中涂覆液中各组分按质量百分比包括导电炭黑4％～14％、苯酚-四氯乙烷溶液76％～95％、聚酯树脂或聚酯纤维1％～10％，上述组分质量百分比之和为100％。
导电炭黑经过钛酸酯偶联剂处理，具体处理过程为：将碳酸酯偶联剂以雾状喷到导电炭黑上，其中碳酸酯偶联剂的量为导电炭黑质量的2％。
苯酚-四氯乙烷溶液是将苯酚和四氯乙烷按质量比为1：1混合均匀得到。
步骤2中涤纶纤维的预处理：将涤纶纤维浸渍于浓度为3g/L的NaOH溶液中，浴比1：80，90℃下处理50min；然后分别用80℃水洗涤一次，50℃水洗涤两次，再用冷水洗涤，滴醋酸至中性，洗净烘干。
步骤2中涂覆采用辊式涂覆机或能够代替涂覆机的装置。
本发明的有益效果是，本发明导电涤纶纤维的制备方法，采用溶解-涂覆法，为增加涂覆液粘度，向涂覆液中一定含量的聚酯树脂或聚酯纤维然后进行涂覆，在不增加成本的基础上很大程度上提高了导电涤纶纤维的耐持久性；本发明制备方法简单，不需要专门的设备即可进行生产，有效的降低了生产的成本；本发明方法制备出的导电涤纶纤维不仅导电性能好而且抗揉搓性能强。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种导电涤纶纤维的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，将涤纶纤维浸渍于浓度为3g/L的NaOH溶液中，浴比1：80，90℃下处理50min；然后分别用80℃水洗涤一次，50℃水洗涤两次，再用冷水洗涤，滴醋酸至中性，洗净烘干，得到预处理的涤纶纤维；
步骤2，将苯酚和四氯乙烷按质量比为1：1混合均匀得到苯酚-四氯乙烷溶液；
步骤3，将碳酸酯偶联剂以雾状喷到导电炭黑上，然后将导电炭黑分散在苯酚-四氯乙烷溶液中，再加入聚酯树脂或聚酯纤维充分溶解，得到涂覆液；导电炭黑、苯酚-四氯乙烷溶液和聚酯树脂或聚酯纤维的质量百分比分别是4％～10％、76％～95％、1％～10％，其质量百分比之和为100％；
步骤4，将步骤3得到的涂覆液采用辊式涂覆机或能够代替涂覆机的装置均匀的涂覆在步骤1预处理后的涤纶纤维表面，得到导电涤纶纤维。
本发明导电涤纶纤维的制备方法，采用溶解-涂覆法，为增加涂覆液粘度，向涂覆液中一定含量的聚酯树脂或聚酯纤维然后进行涂覆，在不增加成本的基础上很大程度上提高了导电涤纶纤维的耐持久性；本发明制备方法简单，不需要专门的设备即可进行生产，有效的降低了生产的成本；本发明方法制备出的导电涤纶纤维不仅导电性能好而且抗揉搓性能强。
实施例1
步骤1，将涤纶纤维浸渍于浓度为3g/L的NaOH溶液中，浴比1：80，90℃下处理50min；然后分别用80℃水洗涤一次，50℃水洗涤两次，再用冷水洗涤，滴醋酸至中性，洗净烘干，得到预处理的涤纶纤维；
步骤2，将苯酚和四氯乙烷按质量比为1：1混合均匀得到苯酚-四氯乙烷溶液；
步骤3，将碳酸酯偶联剂以雾状喷到导电炭黑上，然后将导电炭黑分散在苯酚-四氯乙烷溶液中，然后加入聚酯树脂或聚酯纤维充分溶解，得到涂覆液；导电炭黑、苯酚-四氯乙烷溶液和聚酯树脂或聚酯纤维的质量百分比分别是4％、95％、1％；
步骤4，将步骤3得到的涂覆液采用辊式涂覆机或能够代替涂覆机的装置均匀的涂覆在步骤1预处理后的涤纶纤维表面，得到导电涤纶纤维。
实施例2
步骤1，将涤纶纤维浸渍于浓度为3g/L的NaOH溶液中，浴比1：80，90℃下处理50min；然后分别用80℃水洗涤一次，50℃水洗涤两次，再用冷水洗涤，滴醋酸至中性，洗净烘干，得到预处理的涤纶纤维；
步骤2，将苯酚和四氯乙烷按质量比为1：1混合均匀得到苯酚-四氯乙烷溶液；
步骤3，将碳酸酯偶联剂以雾状喷到导电炭黑上，然后将导电炭黑分散在苯酚-四氯乙烷溶液中，然后加入聚酯树脂或聚酯纤维充分溶解，得到涂覆液；导电炭黑、苯酚-四氯乙烷溶液和聚酯树脂或聚酯纤维的质量百分比分别是6％、91％、3％；
步骤4，将步骤3得到的涂覆液采用辊式涂覆机或能够代替涂覆机的装置均匀的涂覆在步骤1预处理后的涤纶纤维表面，得到导电涤纶纤维。
实施例3
步骤1，将涤纶纤维浸渍于浓度为3g/L的NaOH溶液中，浴比1：80，90℃下处理50min；然后分别用80℃水洗涤一次，50℃水洗涤两次，再用冷水洗涤，滴醋酸至中性，洗净烘干，得到预处理的涤纶纤维；
步骤2，将苯酚和四氯乙烷按质量比为1：1混合均匀得到苯酚-四氯乙烷溶液；
步骤3，将碳酸酯偶联剂以雾状喷到导电炭黑上，然后将导电炭黑分散在苯酚-四氯乙烷溶液中，然后加入聚酯树脂或聚酯纤维充分溶解，得到涂覆液；导电炭黑、苯酚-四氯乙烷溶液和聚酯树脂或聚酯纤维的质量百分比分别是8％、87％、5％；
步骤4，将步骤3得到的涂覆液采用辊式涂覆机或能够代替涂覆机的装置均匀的涂覆在步骤1预处理后的涤纶纤维表面，得到导电涤纶纤维。
实施例4
步骤1，将涤纶纤维浸渍于浓度为3g/L的NaOH溶液中，浴比1：80，90℃下处理50min；然后分别用80℃水洗涤一次，50℃水洗涤两次，再用冷水洗涤，滴醋酸至中性，洗净烘干，得到预处理的涤纶纤维；
步骤2，将苯酚和四氯乙烷按质量比为1：1混合均匀得到苯酚-四氯乙烷溶液；
步骤3，将碳酸酯偶联剂以雾状喷到导电炭黑上，然后将导电炭黑分散在苯酚-四氯乙烷溶液中，然后加入聚酯树脂或聚酯纤维充分溶解，得到涂覆液；导电炭黑、苯酚-四氯乙烷溶液和聚酯树脂或聚酯纤维的质量百分比分别是14％、76％、10％；
步骤4，将步骤3得到的涂覆液采用辊式涂覆机或能够代替涂覆机的装置均匀的涂覆在步骤1预处理后的涤纶纤维表面，得到导电涤纶纤维。
将实施例1～4制备的导电涤纶纤维用点对点电阻仪测试仪进行测试。实施例1～4制备得到导电涤纶纤维的体积比电阻分别为2.1×103Ω·cm、3.2×103Ω·cm、5.3×103Ω·cm、4.2×103Ω·cm。
Claims (6)
1.一种导电涤纶纤维的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1，将导电炭黑分散在苯酚-四氯乙烷溶液中，然后加入聚酯树脂或聚酯纤维充分溶解，得到涂覆液；
步骤2，将步骤1得到的涂覆液均匀的涂覆在预处理后的涤纶纤维表面，得到导电涤纶纤维。
2.根据权利要求1所述的导电涤纶纤维的制备方法，其特征在于，步骤1中涂覆液中各组分按质量百分比包括导电炭黑4％～14％、苯酚-四氯乙烷溶液76％～95％、聚酯树脂或聚酯纤维1％～10％，上述组分质量百分比之和为100％。
3.根据权利要求1或2所述的导电涤纶纤维的制备方法，其特征在于，导电炭黑经过钛酸酯偶联剂处理，具体处理过程为：将碳酸酯偶联剂以雾状喷到导电炭黑上，其中碳酸酯偶联剂的量为导电炭黑质量的2％。
4.根据权利要求1或2所述的导电涤纶纤维的制备方法，其特征在于，苯酚-四氯乙烷溶液是将苯酚和四氯乙烷按质量比为1：1混合均匀得到。
5.根据权利要求1所述的导电涤纶纤维的制备方法，其特征在于，步骤2中涤纶纤维的预处理：将涤纶纤维浸渍于浓度为3g/L的NaOH溶液中，浴比1：80，90℃下处理50min；然后分别用80℃水洗涤一次，50℃水洗涤两次，再用冷水洗涤，滴醋酸至中性，洗净烘干。
6.根据权利要求1或5所述的导电涤纶纤维的制备方法，其特征在于，步骤2中涂覆采用辊式涂覆机或能够代替涂覆机的装置。
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