CN105970324B - 一种抗静电聚酯单丝及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种抗静电聚酯单丝及其制备方法与应用，该聚酯单丝由包括以下组分及重量份含量的原料制备而成：高黏度PET切片42‑48份，低粘度PET切片42‑48份，二氧化钛1‑4份，三氧化二锑1‑3份，纳米ATO粉体2‑4份以及硅烷偶联剂0.5‑3份；制备时，按重量份将各组分充分混合，干燥，再置于单螺杆挤出机中挤出喷丝，经单丝拉伸定型处理、单丝电晕处理、单丝表面助剂抗静电处理、单丝热定型处理以及卷绕成型，即可；本发明聚酯单丝用于制备输送带的芯层织物。与现有技术相比，本发明聚酯单丝直径为0.1‑1.2mm，表面电阻为108Ω，与胶黏剂的粘合强度可提高30％以上，具有优异的抗静电性能，经济实用。
Description
技术领域
本发明属于单丝制造技术领域，涉及一种抗静电聚酯单丝及其制备方法与应用。
背景技术
在输送带制造领域，轻型输送带主要由纤维织物芯与弹性体涂层复合组成，输送带具有纵向可弯曲性和横向稳定性，同时，还要求输送带具有相当的抗静电性、覆层粘合牢固性以及必须的拉伸强度等等。
然而，目前市场上现有的输送带由于多采用聚酯单丝与聚酯长纤、聚酯短纤作为织物用纤维，并采用PVC、TPU、PE等作为覆盖涂层，其复合材料的贴合牢度、抗静电性等会受到较大的制约，而通常解决抗静电性的方法是将纤维混织入导电丝。例如，授权公告号为CN101757774 B的中国专利公布了一种超静音跑步机带及其制造方法，该跑步机带以织物作为基材，在织物上涂覆底涂层和表层涂层所述的织物采用3/1斜纹织法编织而成，其经向采用低收缩涤纶聚酯复丝，纬向采用低收缩聚酯单丝，并在织物经向加入导电丝，所述的底涂层选用粘度在9000～10000CP的糊状聚氯乙烯树脂，其中，所述的斜纹织物中，经向的低收缩涤纶聚酯复丝的收缩率不大于2％；纬向的低收缩聚酯单丝的收缩率不大于0.5％；其中，所述的导电丝为每隔1cm～2cm加入一根。但由于导电丝自身在其他各方面的性能上，与聚酯单丝往往存在较大差异，这会导致织物外观、强度等性能的损失，因此，制备具有一定抗静电性能、易于贴合的聚酯单丝具有很大的实用价值。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种抗静电性能优异，制备成本低，经济实用性好，易于贴合的抗静电聚酯单丝及其制备方法与应用。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种抗静电聚酯单丝，该聚酯单丝由包括以下组分及重量份含量的原料制备而成：高黏度PET切片42-48份，低粘度PET切片42-48份，二氧化钛1-4份，三氧化二锑1-3份，纳米ATO粉体2-4份以及硅烷偶联剂0.5-3份。
所述的聚酯单丝由包括以下组分及重量份含量的原料制备而成：高黏度PET切片46份，低粘度PET切片46份，二氧化钛2.5份，三氧化二锑1份，纳米ATO粉体3份以及硅烷偶联剂1.5份。
所述的高黏度PET切片的粘度为1.21-1.31dL/g，所述的低粘度PET切片的粘度为0.61-0.71dL/g。
所述的纳米ATO粉体的粒径为40-80nm，并且所述的纳米ATO粉体的制备方法为：由溶胶凝胶法制备胶体ATO，在650-800℃下煅烧2-4h即可。
作为优选的技术方案，所述的纳米ATO粉体的制备方法为：由溶胶凝胶法制备胶体ATO，在700℃下煅烧2.5h即可。
所述的聚酯单丝的直径为0.1-1.2mm，电晕点密度为500-1000个/cm2，表面电阻为108Ω。
一种抗静电聚酯单丝的制备方法，该方法具体包括以下步骤：
(1)按以下组分及重量份含量备料：
高黏度PET切片42-48份，低粘度PET切片42-48份，二氧化钛1-4份，三氧化二锑1-3份，纳米ATO粉体2-4份以及硅烷偶联剂0.5-3份；
(2)按重量份将各组分充分混合，干燥，再置于单螺杆挤出机中挤出喷丝，经单丝拉伸定型处理、单丝电晕处理、单丝表面助剂抗静电处理、单丝热定型处理以及卷绕成型，即制得抗静电聚酯单丝。
所述的拉伸定型处理的条件为：控制单丝拉伸定型比为4:3:2:1，拉伸定型温度分别为96-100℃、110-120℃、225-235℃及233-243℃。
所述的单丝电晕处理的条件为：控制电压为400-600V，电晕点密度为500-1000个/cm2。
所述的单丝表面助剂抗静电处理的条件为：将单丝经过季铵盐类抗静电剂储槽中浸润，温度为20-40℃，时间为1-2s；所述的单丝热定型处理的条件为：控制热定型温度为235-245℃，热定型环境为热空气，热定型时间为2-5s。
所述的季铵盐类抗静电剂可以选自市售的十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵中的一种。
一种抗静电聚酯单丝的应用，所述的聚酯单丝用于制备输送带的芯层织物。
与现有技术相比，本发明聚酯单丝具有阻燃，抗静电的特点；同时该聚酯单丝表面有微观上的电晕凹凸点以及毛刺，与胶黏剂具有很好的粘着性。本发明制得的聚酯单丝直径为0.1～1.2mm，表面电阻为108Ω，与胶黏剂的粘合强度可提高30％以上。
附图说明
图1为本发明抗静电聚酯单丝的结构示意图；
图中标记说明：
1—单丝本体、2—电晕点。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1：
本实施例抗静电聚酯单丝由包括以下组分及重量份含量的原料制备而成：高黏度PET切片46份，低粘度PET切片46份，二氧化钛2.5份，三氧化二锑1份，纳米ATO粉体3份以及硅烷偶联剂1.5份。
其中，高黏度PET切片的粘度为1.21dL/g，低粘度PET切片的粘度为0.61dL/g。
纳米ATO粉体的粒径为40nm，并且纳米ATO粉体的制备方法为：由溶胶凝胶法制备胶体ATO，在700℃下煅烧2.5h即可。
本实施例抗静电聚酯单丝的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)按以下组分及重量份含量备料：
高黏度PET切片46份，低粘度PET切片46份，二氧化钛2.5份，三氧化二锑1份，纳米ATO粉体3份以及硅烷偶联剂1.5份；
(2)按重量份将各组分充分混合，干燥，再置于单螺杆挤出机中挤出喷丝，经单丝拉伸定型处理、单丝电晕处理、单丝表面助剂抗静电处理、单丝热定型处理以及卷绕成型，即制得抗静电聚酯单丝。
其中，拉伸定型处理的条件为：控制单丝拉伸定型比为4:3:2:1，拉伸定型温度分别为96℃、110℃、225℃及233℃；单丝电晕处理的条件为：控制电压为500V；单丝表面助剂抗静电处理的条件为：将单丝经过季铵盐类抗静电剂储槽中浸润，温度为20℃，时间为2s；单丝热定型处理的条件为：控制热定型温度为235℃，热定型环境为热空气，热定型时间为5s。
本实施例中，季铵盐类抗静电剂选自市售的十二烷基三甲基氯化铵，聚酯单丝的单丝本体1直径为0.3mm，电晕点2密度为800个/cm2，表面电阻为108Ω，可用于制备输送带的芯层织物。
实施例2：
本实施例抗静电聚酯单丝由包括以下组分及重量份含量的原料制备而成：高黏度PET切片42份，低粘度PET切片42份，二氧化钛1份，三氧化二锑1.5份，纳米ATO粉体2份以及硅烷偶联剂0.5份。
其中，高黏度PET切片的粘度为1.25dL/g，低粘度PET切片的粘度为0.68dL/g。
纳米ATO粉体的粒径为50nm，并且纳米ATO粉体的制备方法为：由溶胶凝胶法制备胶体ATO，在700℃下煅烧2.5h即可。
本实施例抗静电聚酯单丝的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)按以下组分及重量份含量备料：
高黏度PET切片42份，低粘度PET切片42份，二氧化钛1份，三氧化二锑1.5份，纳米ATO粉体2份以及硅烷偶联剂0.5份；
(2)按重量份将各组分充分混合，干燥，再置于单螺杆挤出机中挤出喷丝，经单丝拉伸定型处理、单丝电晕处理、单丝表面助剂抗静电处理、单丝热定型处理以及卷绕成型，即制得抗静电聚酯单丝。
其中，拉伸定型处理的条件为：控制单丝拉伸定型比为4:3:2:1，拉伸定型温度分别为100℃、120℃、235℃及243℃；单丝电晕处理的条件为：控制电压为400V；单丝表面助剂抗静电处理的条件为：将单丝经过季铵盐类抗静电剂储槽中浸润，温度为25℃，时间为2s；单丝热定型处理的条件为：控制热定型温度为240℃，热定型环境为热空气，热定型时间为4s。
本实施例中，季铵盐类抗静电剂选自市售的十四烷基三甲基氯化铵，聚酯单丝的单丝本体1直径为0.1mm，电晕点2密度为500个/cm2，可用于制备输送带的芯层织物。
实施例3：
本实施例抗静电聚酯单丝由包括以下组分及重量份含量的原料制备而成：高黏度PET切片48份，低粘度PET切片48份，二氧化钛4份，三氧化二锑3份，纳米ATO粉体4份以及硅烷偶联剂3份。
其中，高黏度PET切片的粘度为1.31dL/g，低粘度PET切片的粘度为0.71dL/g。
纳米ATO粉体的粒径为80nm，并且纳米ATO粉体的制备方法为：由溶胶凝胶法制备胶体ATO，在800℃下煅烧2h即可。
本实施例抗静电聚酯单丝的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)按以下组分及重量份含量备料：
高黏度PET切片48份，低粘度PET切片48份，二氧化钛4份，三氧化二锑3份，纳米ATO粉体4份以及硅烷偶联剂3份；
(2)按重量份将各组分充分混合，干燥，再置于单螺杆挤出机中挤出喷丝，经单丝拉伸定型处理、单丝电晕处理、单丝表面助剂抗静电处理、单丝热定型处理以及卷绕成型，即制得抗静电聚酯单丝。
其中，拉伸定型处理的条件为：控制单丝拉伸定型比为4:3:2:1，拉伸定型温度分别为98℃、118℃、228℃及238℃；单丝电晕处理的条件为：控制电压为600V；单丝表面助剂抗静电处理的条件为：将单丝经过季铵盐类抗静电剂储槽中浸润，温度为40℃，时间为1s；单丝热定型处理的条件为：控制热定型温度为245℃，热定型环境为热空气，热定型时间为2s。
本实施例中，季铵盐类抗静电剂选自市售的十六烷基三甲基氯化铵，聚酯单丝的单丝本体1直径为1.2mm，电晕点2密度为1000个/cm2，可用于制备输送带的芯层织物。
实施例4：
本实施例抗静电聚酯单丝由包括以下组分及重量份含量的原料制备而成：高黏度PET切片44份，低粘度PET切片44份，二氧化钛3份，三氧化二锑2份，纳米ATO粉体3份以及硅烷偶联剂2份。
其中，高黏度PET切片的粘度为1.24dL/g，低粘度PET切片的粘度为0.62dL/g。
纳米ATO粉体的粒径为60nm，并且纳米ATO粉体的制备方法为：由溶胶凝胶法制备胶体ATO，在650℃下煅烧4h即可。
本实施例抗静电聚酯单丝的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)按以下组分及重量份含量备料：
高黏度PET切片44份，低粘度PET切片44份，二氧化钛3份，三氧化二锑2份，纳米ATO粉体3份以及硅烷偶联剂2份；
(2)按重量份将各组分充分混合，干燥，再置于单螺杆挤出机中挤出喷丝，经单丝拉伸定型处理、单丝电晕处理、单丝表面助剂抗静电处理、单丝热定型处理以及卷绕成型，即制得抗静电聚酯单丝。
其中，拉伸定型处理的条件为：控制单丝拉伸定型比为4:3:2:1，拉伸定型温度分别为100℃、120℃、230℃及240℃；单丝电晕处理的条件为：控制电压为560V；单丝表面助剂抗静电处理的条件为：将单丝经过季铵盐类抗静电剂储槽中浸润，温度为35℃，时间为1s；单丝热定型处理的条件为：控制热定型温度为240℃，热定型环境为热空气，热定型时间为3s。
本实施例中，季铵盐类抗静电剂选自市售的十二烷基三甲基氯化铵，聚酯单丝的单丝本体1直径为0.8mm，电晕点2密度为500个/cm2，可用于制备输送带的芯层织物。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种抗静电聚酯单丝，其特征在于，该聚酯单丝由包括以下组分及重量份含量的原料制备而成：高黏度PET切片42-48份，低粘度PET切片42-48份，二氧化钛1-4份，三氧化二锑1-3份，纳米ATO粉体2-4份以及硅烷偶联剂0.5-3份；
所述的聚酯单丝的直径为0.1-1.2mm，电晕点密度为500-1000个/cm2，表面电阻为108Ω。
2.根据权利要求1所述的一种抗静电聚酯单丝，其特征在于，所述的聚酯单丝由包括以下组分及重量份含量的原料制备而成：高黏度PET切片46份，低粘度PET切片46份，二氧化钛2.5份，三氧化二锑1份，纳米ATO粉体3份以及硅烷偶联剂1.5份。
3.根据权利要求2所述的一种抗静电聚酯单丝，其特征在于，所述的高黏度PET切片的粘度为1.21-1.31dL/g，所述的低粘度PET切片的粘度为0.61-0.71dL/g。
4.根据权利要求2所述的一种抗静电聚酯单丝，其特征在于，所述的纳米ATO粉体的粒径为40-80nm，并且所述的纳米ATO粉体的制备方法为：由溶胶凝胶法制备胶体ATO，在650-800℃下煅烧2-4h即可。
5.一种如权利要求1至4任一项所述的抗静电聚酯单丝的制备方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
(1)按以下组分及重量份含量备料：
高黏度PET切片42-48份，低粘度PET切片42-48份，二氧化钛1-4份，三氧化二锑1-3份，纳米ATO粉体2-4份以及硅烷偶联剂0.5-3份；
(2)按重量份将各组分充分混合，干燥，再置于单螺杆挤出机中挤出喷丝，经单丝拉伸定型处理、单丝电晕处理、单丝表面助剂抗静电处理、单丝热定型处理以及卷绕成型，即制得抗静电聚酯单丝。
6.根据权利要求5所述的一种抗静电聚酯单丝的制备方法，其特征在于，所述的拉伸定型处理的条件为：控制单丝拉伸定型比为4:3:2:1，拉伸定型温度分别为96-100℃、110-120℃、225-235℃及233-243℃。
7.根据权利要求5所述的一种抗静电聚酯单丝的制备方法，其特征在于，所述的单丝电晕处理的条件为：控制电压为400-600V，电晕点密度为500-1000个/cm2。
8.根据权利要求5所述的一种抗静电聚酯单丝的制备方法，其特征在于，所述的单丝表面助剂抗静电处理的条件为：将单丝经过季铵盐类抗静电剂储槽中浸润，温度为20-40℃，时间为1-2s；所述的单丝热定型处理的条件为：控制热定型温度为235-245℃，热定型环境为热空气，热定型时间为2-5s。
9.一种如权利要求1至4任一项所述的抗静电聚酯单丝的应用，其特征在于，所述的聚酯单丝用于制备输送带的芯层织物。
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