CN112012018A - 导电单丝生产方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种导电单丝生产方法,包括步骤:将第一聚己二酰己二胺单丝溶解在甲酸溶剂中直至所述聚己二酰己二胺单丝完全溶解;随后依次添加乙酸溶剂、炭黑、钛酸酯偶联剂、防沉降剂并进行搅拌获得导电碳浆;将所述导电碳浆均匀涂覆在第二聚己二酰己二胺单丝外层形成导电单丝。根据本申请实施例提供的技术方案,本申请通过溶解涂覆法进行导线单丝的制备,克服传统导线纤维制备过程中涂覆方法中导线涂层不牢固、容易脱落等缺点,可以连续制备并且成本较低。
Description
技术领域
本发明一般涉及单丝领域,尤其涉及导电单丝生产方法。
背景技术
在工业生产和人们生活中静电和电磁辐射已成为新的污染源和危害形式,为此人们采用多种方法进行防治,防静电或导电纤维也就得以不断发展。根据材质不同,导电纤维可分为金属纤维、碳纤维和有机导电纤维。金属纤维和碳纤维的模量较高、韧性差,与普通纺织纤维混纺加工较困难;有机导电纤维具有较好的物理机械性能,也具有较好的导电性能,所以受到重视并得到较快发展。有机导电纤维的制备方法主要包括后处理、导电粒子填充以及本征导电聚合物直接纺丝等,其中后处理法工艺简单、成本较低和所得纤维体积比电阻较低等特点,在后处理方法中,可通过将导电成分粘附在聚酯纤维表面(即涂覆法)或将本征导电聚合物单体(如苯胺、吡咯等)在纤维表面沉积聚合(即化学沉积聚合法)来制备导电纤维。
在制备导电纤维的方法中,熔融纺丝技术受到较多关注,但在熔融纺丝中,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,不仅会使可纺性变差,而且会导致纤维强度明显下降。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,不管是涂覆法还是化学沉积聚合法,导电成分或本征导电聚合物都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。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足,期望提供一种导电单丝。
一方面,提供一种导电单丝生产方法,包括步骤:
S1:将第一聚己二酰己二胺单丝溶解在甲酸溶剂中直至所述聚己二酰己二胺单丝完全溶解;
S2:随后依次添加乙酸溶剂、炭黑、钛酸酯偶联剂、防沉降剂并进行搅拌获得导电碳浆;
S3:将所述导电碳浆均匀涂覆在第二聚己二酰己二胺单丝外层形成导电单丝。
根据本申请实施例提供的技术方案,本申请通过溶解涂覆法进行导线单丝的制备,克服传统导线纤维制备过程中涂覆方法中导线涂层不牢固、容易脱落等缺点,可以连续制备并且成本较低。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本实施例中导电单丝生产方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
请参考图1,本实施例提供一种导电单丝生产方法,包括步骤:
S1:将第一聚己二酰己二胺单丝溶解在甲酸溶剂中直至所述聚己二酰己二胺单丝完全溶解;
S2:随后依次添加乙酸溶剂、炭黑、钛酸酯偶联剂、防沉降剂并进行搅拌获得导电碳浆;
S3:将所述导电碳浆均匀涂覆在第二聚己二酰己二胺单丝外层形成导电单丝。
本实施例中通过溶解涂覆法进行导线单丝的制备,克服传统导电纤维制备过程中涂覆方法中导线涂层不牢固、容易脱落等缺点,可以连续制备并且成本较低。本申请中采用溶解涂覆法,将第一聚己二酰己二胺单丝溶解在甲酸溶剂中,通过该第一聚己二酰己二胺单丝增加该导电碳浆的粘度,提高该导电碳浆包覆第二聚己二酰己二胺单丝时的成膜性,另外,将第一聚己二酰己二胺单丝溶解后,小分子的聚己二酰己二胺能够更好的与第二聚己二酰己二胺单丝本体进行结合,使得制备好的导电单丝具有更好的抗剥离型和耐久性。
进一步的,所述导电碳浆中原料的质量份数分别为:1-1.5份第一聚己二酰己二胺单丝、20-30份甲酸溶剂、70-80份乙酸溶剂、4-10份炭黑、0.2-0.8份钛酸酯偶联剂、0.5-1份防沉降剂。
本实施例中通过将上述份数的组分进行混合,首先加入一定份数的甲酸溶剂对第一聚己二酰己二胺单丝进行溶解,溶解的时候可以将第一聚己二酰己二胺单丝进行切割使其形成短丝,便于溶解;随后加入一定质量份的乙酸溶剂,通过通过加入两到三倍甲酸溶剂份数的乙酸溶剂对整个溶液进行稀释,减弱整个溶液的酸性,使得后续的涂覆工艺中该导电碳浆既能对第二聚己二酰己二胺单丝进行刻蚀的同时,又不改变该单丝的强度,保证制备完成的导电单丝的强度。进一步的,再加入炭黑,使得在涂覆的工艺步骤中,第二聚己二酰己二胺单丝表面被部分溶解,扩散在导电碳浆内的炭黑粒子可以随着溶剂扩散,向该单丝表层浸入,实现导电的功能,并且成为该导电单丝表层结构的一部分,而不仅仅是通过粘合剂粘附在单丝的表面。本实施例中还添加一定质量份的偶联剂和防沉降剂,使得炭黑粒子在导电碳浆中分散的更加均匀。
进一步的,所述导电碳浆中原料的质量份数分别为:1.5份第一聚己二酰己二胺单丝、25份甲酸溶剂、70份乙酸溶剂、5份炭黑、0.5份钛酸酯偶联剂、0.6份防沉降剂。本实施例还提供了一种导电碳浆各组分的具体组分。
进一步的,所述搅拌时间不少于11h,搅拌温度为20℃~25℃,搅拌速度为2000~3000转/min。本实施例中对导电碳浆在常温下进行充分的搅拌,并且转速控制在2000~3000转/min,保证该导电碳浆能够混合均匀,在第二聚己二酰己二胺单丝的表面能够涂覆均匀,保证制备形成的导电单丝体积比电阻较小。
进一步的,加入所述防沉降剂之前还需要进行搅拌,搅拌时间为20-30min。本实施中在加入偶联剂之后首先进行第一次搅拌,搅拌20-30min即可,使得炭黑再该溶液内分散的更加均匀。
进一步的,采用涂层导电试验机对第二聚己二酰己二胺单丝外层进行导电碳浆的涂覆,所述导电单丝的出丝速度为12~13m/min。本实施例中的涂覆工艺采用涂层导电试验机进行,该涂层导电试验机设有进料口和出料口,内部放置导电碳浆,第二聚己二酰己二胺单丝从进料口进入,在机器内部进行导电碳浆的涂覆,涂覆好的单丝从出料口出料,控制该导电单丝的出丝速度在12~13m/min,既能保证第二聚己二酰己二胺单丝外层均匀涂覆导电碳浆,又能保证生产速度。
进一步的,对所述导电单丝进行烘干固化,所述烘干固化温度为145℃~155℃,时间为2min。
第二聚己二酰己二胺单丝涂覆导电碳浆后需要进行烘干固化,使得导电碳浆能够很好的与单丝本体结合,并适于卷绕储存。
进一步的,均采用磁力搅拌器进行搅拌。本实施中需要对各个时期的导电碳浆进行搅拌,采用磁力搅拌器进行搅拌,更加便于固液混合物的搅拌,使得导电碳浆中炭黑的分布更加均匀。
本申请通过溶解涂覆法进行导线单丝的制备,克服传统导线纤维制备过程中涂覆方法中导线涂层不牢固、容易脱落等缺点,可以连续制备并且成本较低。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (8)
1.一种导电单丝生产方法,其特征在于,包括步骤:
S1:将第一聚己二酰己二胺单丝溶解在甲酸溶剂中直至所述聚己二酰己二胺单丝完全溶解;
S2:随后依次添加乙酸溶剂、炭黑、钛酸酯偶联剂、防沉降剂并进行搅拌获得导电碳浆;
S3:将所述导电碳浆均匀涂覆在第二聚己二酰己二胺单丝外层形成导电单丝。
2.根据权利要求1所述的导电单丝生产方法,其特征在于,所述导电碳浆中原料的质量份数分别为:1-1.5份第一聚己二酰己二胺单丝、20-30份甲酸溶剂、70-80份乙酸溶剂、4-10份炭黑、0.2-0.8份钛酸酯偶联剂、0.5-1份防沉降剂。
3.根据权利要求2所述的导电单丝生产方法,其特征在于,所述导电碳浆中原料的质量份数分别为:1.5份第一聚己二酰己二胺单丝、25份甲酸溶剂、70份乙酸溶剂、5份炭黑、0.5份钛酸酯偶联剂、0.6份防沉降剂。
4.根据权利要求1-3任一所述的导电单丝生产方法,其特征在于,所述搅拌时间不少于11h,搅拌温度为20℃~25℃,搅拌速度为2000~3000转/min。
5.根据权利要求4所述的导电单丝生产方法,其特征在于,加入所述防沉降剂之前还需要进行搅拌,搅拌时间为20-30min。
6.根据权利要求1-3任一所述的导电单丝生产方法,其特征在于,采用涂层导电试验机对第二聚己二酰己二胺单丝外层进行导电碳浆的涂覆,所述导电单丝的出丝速度为12~13m/min。
7.根据权利要求6所述的导电单丝生产方法,其特征在于,对所述导电单丝进行烘干固化,所述烘干固化温度为145℃~155℃,时间为2min。
8.根据权利要求1-3任一所述的导电单丝生产方法,其特征在于,均采用磁力搅拌器进行搅拌。
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