CN114381933B - 一种导电聚酯纤维表面毡及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于分子材料技术领域,具体涉及一种导电聚酯纤维表面毡及其制备工艺。该导电聚酯纤维表面毡包括聚酯纤维毡基材和植入到聚酯纤维毡基材中的导电浆料,所述导电浆料包括以下重量百分比的原料:羟乙基纤维素0.3‑0.4%、色素碳黑浆液8‑12%、丙烯酸乳液8‑9%、导电碳黑0.9‑1.3%、其余为水;本发明的导电浆料性质稳定,不仅能够均匀的植入到聚酯纤维毡的间隙中,而且还能对聚酯纤维毡的表面的刻蚀微孔进行填充,使成品的毡面更为均匀平整;而且本发明以聚酯纤维毡作为基材、使用本发明导电浆料制得的导电聚酯纤维表面毡在兼具聚酯纤维毡耐折、耐腐蚀效果的同时还具有导电浆料的导静电及静电泄放的功能。
Description
技术领域
本发明属于分子材料技术领域,具体涉及一种导电聚酯纤维表面毡及其制备工艺。
背景技术
随着目前经济的迅速发展,我国的油、气资源70%左右依靠海外不同国家进口调配,长距离管道输送和海陆运输已经成为常态,而管道和储罐作为油、气以及各种物料运输和储存的载体,对运输和储存的安全性起着十分重要的作用。
聚酯纤维表面毡由于其具有机械强度高、耐腐蚀及透气性好的优点,目前通过在管道或储罐内壁复合一层表面毡来改善管道和储罐的使用性能并延长其使用寿命,但现有的聚酯纤维表面毡易积蓄静电(这种场合产生的静电是极其危险的)、导热性差,且不具有导电性,不能将管道或储罐内的油、气或物料导流和运输产生的静电有效导出,存在易燃易爆的安全隐患。
发明内容
针对聚酯纤维表面毡存在的易积蓄静电、导热性差,且不能导电的缺陷和问题,本发明提供一种导电聚酯纤维表面毡及其制备工艺。
本发明解决其技术问题所采用的方案是:一种导电聚酯纤维表面毡,包括聚酯纤维毡基材和植入到聚酯纤维毡基材中的导电浆料,所述导电浆料包括以下重量百分比的原料:羟乙基纤维素0.3-0.4%、色素碳黑浆液8-12%、丙烯酸乳液8-9%、导电碳黑0.9-1.3%、其余为水。
上述的导电聚酯纤维表面毡,所述导电浆料包括以下重量百分比的原料:羟乙基纤维素0.4%、色素碳黑浆液12%、丙烯酸乳液9%、导电碳黑1.3%,其余为水。
本发明还提供一种导电聚酯纤维表面毡制备工艺,该制备工艺包括以下步骤:
步骤一、将羟乙基纤维素加入搅拌罐中,向搅拌罐中加入部分水,以200r/min搅拌40min;
步骤二、向搅拌罐中缓慢加入导电碳黑,以800r/min搅拌60min;
步骤三、向搅拌罐中加入色素碳黑浆液、丙烯酸乳液以及余量的水,以100r/min继续搅拌均匀得到导电浆料;
步骤四、将导电浆料导入浸料槽中,将聚酯纤维毡经导辊传送至浸料槽内,并采用前牵引后传送的方式把聚酯纤维毡浸入导电浆料中浸渍,采用高压离心风机将浸渍导电浆料的聚酯纤维毡从上向下抽吸,将导电浆料植入聚酯纤维毡中,随后经脱水、干燥、固化、再干燥工艺后得到其相互勾连缠绕成一个整体的导电网络的导电聚酯纤维表面毡。
本发明的有益效果:本发明以高强度、不易破损的聚酯纤维毡作为基材,使用本发明制得的导电浆料并采用本发明工艺制成的导电聚酯纤维表面毡在兼具聚酯纤维毡耐折、耐腐蚀效果及抗紫外线性能的同时,还具有导电浆料的导静电及静电泄放的功能。而且本发明配制的导电浆料性质稳定,不仅能够均匀的填充在聚酯纤维毡的间隙中,而且还能对聚酯纤维的表面的刻蚀微孔进行填充,使成品的毡面更为均匀平整。
本发明制得的导电聚酯纤维表面毡毡面均匀平整、柔韧性强、易加工剪裁、透气性好,在酸性溶液中具有良好的物理性能和尺寸稳定性,能够被广泛应用于玻璃纤维增强复合材料中的管道、储罐、料池容器、医用发热电热器材(如:保温腰带,加热毯,电暖器,电散热器等)及泄放地毯摩擦产生的静电等。
附图说明
图1为本发明制得的导电聚酯纤维表面毡图。
图2为聚酯纤维毡图
图3为本发明的制备工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1:本实施例提供一种导电聚酯纤维表面毡,该表面毡包括聚酯纤维毡基材和导电浆料,其中导电浆料包括羟乙基纤维素0.4%、色素碳黑浆液12%、丙烯酸乳液9%、导电碳黑1.3%,其余为水。
制备工艺:
步骤一、将2kg羟乙基纤维素加入搅拌罐中,向搅拌罐中加入适量水,以200r/min搅拌40min;
步骤二、然后向搅拌罐中缓慢加入6.5kg的导电碳黑,以800r/min搅拌60min;
步骤三、向搅拌罐中加入60kg的色素碳黑浆液(一是作用于产品固色,二是导电性进一步稳定)、45kg的丙烯酸乳液以及余量的水,以100r/min继续搅拌均匀得到导电浆料;
其中步骤一和步骤三所用水的总量的为386.5kg。
步骤四、将导电浆料导入浸料槽中,将聚酯纤维毡经导辊传送至浸料槽内并采用前牵引后传送的方式把聚酯纤维毡浸入导电浆料中浸渍,采用高压离心风机将浸渍导电浆料的聚酯纤维毡从上向下抽吸,将导电浆料植入聚酯纤维毡中,随后经脱水、干燥、固化、再干燥工艺后得到其相互勾连缠绕成一个整体的导电网络的导电聚酯纤维表面毡。
按照GB/T 9914.3-2013测得制得的导电聚酯纤维表面毡的单位面积质量为60-80g/m2。采用GB/T 9914.1-2013测得导电聚酯纤维表面毡的含水率≤1%;采用伏安法测得同一批次不同样品导电聚酯纤维表面毡的电阻为700-1500Ω。
实施例2:本实施例提供一种导电聚酯纤维表面毡,该表面毡包括聚酯纤维毡基材和导电浆料,其中导电浆料包括羟乙基纤维素0.3%、色素碳黑浆液10%、丙烯酸乳液9%、导电碳黑1.2%,其余为水。
制备工艺:
步骤一、将1.5kg羟乙基纤维素加入搅拌罐中,向搅拌罐中加入适量水,以200r/min搅拌40min;
步骤二、然后向搅拌罐中缓慢加入6kg的导电碳黑,以800r/min搅拌60min;
步骤三、向搅拌罐中加入50kg的色素碳黑浆液(一是作用于产品固色,二是导电性进一步稳定)、45kg的丙烯酸乳液以及余量的水,以100r/min继续搅拌均匀得到导电浆料;
其中步骤一和步骤三所用水的总量的为397.5kg。
步骤四、将导电浆料导入浸料槽中,将聚酯纤维毡经导辊传送至浸料槽内并采用前牵引后传送的方式把聚酯纤维毡浸入导电浆料中浸渍,采用高压离心风机将浸渍导电浆料的聚酯纤维毡从上向下抽吸,将导电浆料植入聚酯纤维毡中,随后经脱水、干燥、固化、再干燥工艺后得到其相互勾连缠绕成一个整体的导电网络的导电聚酯纤维表面毡。
按照GB/T 9914.3-2013测得单位面积质量为60-80g/m2。采用GB/T 9914.1-2013测得含水率≤1%;采用伏安法测得该工艺制得的同一批次不同样品导电聚酯纤维表面毡的电阻为1000-2000Ω。
实施例3:本实施例提供一种导电聚酯纤维表面毡,该表面毡包括聚酯纤维毡基材和导电浆料,其中导电浆料包括羟乙基纤维素0.3%、色素碳黑浆液9%、丙烯酸乳液8%、导电碳黑1%,其余为水。
制备工艺:
步骤一、将1.5kg羟乙基纤维素加入搅拌罐中,向搅拌罐中加入适量水,以200r/min搅拌40min;
步骤二、然后向搅拌罐中缓慢加入5kg的导电碳黑,以800r/min搅拌60min;
步骤三、向搅拌罐中加入45kg的色素碳黑浆液(一是作用于产品固色,二是导电性进一步稳定)、40kg的丙烯酸乳液以及余量的水,以100r/min继续搅拌均匀得到导电浆料;
其中步骤一和步骤三所用水的总量的为408.5kg。
步骤四、将导电浆料导入浸料槽中,将聚酯纤维毡经导辊传送至浸料槽内并采用前牵引后传送的方式把聚酯纤维毡浸入导电浆料中浸渍,采用高压离心风机将浸渍导电浆料的聚酯纤维毡从上向下抽吸,将导电浆料植入聚酯纤维中,随后经脱水、干燥、固化、再干燥工艺后得到其相互勾连缠绕成一个整体的导电网络的导电聚酯纤维表面毡。
按照GB/T 9914.3-2013测得单位面积质量为60-80g/m2。采用GB/T 9914.1-2013测得含水率≤1%;采用伏安法测得同一批次不同样品导电聚酯纤维表面毡的电阻为1800-2800Ω。
实施例4:本实施例提供一种导电聚酯纤维表面毡,该表面毡包括聚酯纤维毡基材和导电浆料,其中导电浆料包括羟乙基纤维素0.3%、色素碳黑浆液8%、丙烯酸乳液8%、导电碳黑0.9%,其余为水。
制备工艺:
步骤一、将1.5kg羟乙基纤维素加入搅拌罐中,向搅拌罐中加入适量水,以200r/min搅拌40min;
步骤二、然后向搅拌罐中缓慢加入4.5kg的导电碳黑,以800r/min搅拌60min;
步骤三、向搅拌罐中加入40kg的色素碳黑浆液(一是作用于产品固色,二是导电性进一步稳定)、40kg的丙烯酸乳液以及余量的水,以100r/min继续搅拌均匀得到导电浆料;
其中步骤一和步骤三所用水的总量的为414kg。
步骤四、将导电浆料导入浸料槽中,将聚酯纤维毡经导辊传送至浸料槽内并采用前牵引后传送的方式,把聚酯纤维毡浸入导电浆料中浸渍,采用高压离心风机将浸渍导电浆料的聚酯纤维毡从上向下抽吸,将导电浆料植入聚酯纤维毡中,随后经脱水、干燥、固化、再干燥工艺后得到其相互勾连缠绕成一个整体的导电网络的导电聚酯纤维表面毡。
按照GB/T 9914.3-2013测得单位面积质量为60-80g/m2。采用GB/T 9914.1-2013测得含水率≤1%;采用伏安法测得同一批次不同样品导电聚酯纤维表面毡的电阻为2500-4000Ω。
试验例:
1、拉伸测试
将本发明实施例2制得的导电聚酯纤维表面毡采用GB/T 3923.1-2013进行拉伸测试,测试设备为电子万能材料试验机,型号为3367,设备编号为POL-PL-E027;实验室环境条件:(23±2)℃, (50±5)%RH;
测试条件为:
试样宽度:50mm;
试验速度:100mm/min;
隔距长度:200mm;
测试结果见表1。
从表1可以看出,本发明制备的导电聚酯纤维表面毡具有一定的抗冲击效果,富有柔韧性,且具有优良的弯曲耐久性。
2、耐腐蚀性能测试
将本发明实施例2制得的导电聚酯纤维表面毡采用GB/11547-2008进行耐化学试剂测试,测试设备为电子万能材料试验机,型号为3367,设备编号为POL-PL-E027;实验室环境条件:(23±2)℃, (50±5)%RH;测试条件为:
浸泡条件:
条件1:10%的NaOH溶液,23℃,24h;
条件2:浓盐酸,23℃,24h;
条件3:氢氟酸,23℃,24h。
测试结果见表2。
从表2可以看出,经浓盐酸和氢氟酸浸泡后,本发明制备的导电聚酯纤维表面毡的断裂伸长率有所增加,但提高值较低,说明本发明制备的导电聚酯纤维表面毡具有较好的抗酸腐蚀性。。
Claims (3)
1.一种导电聚酯纤维表面毡,其特征在于:包括聚酯纤维毡基材和植入到聚酯纤维毡基材中的导电浆料,所述导电浆料包括以下重量百分比的原料:羟乙基纤维素0.3-0.4%、色素碳黑浆液8-12%、丙烯酸乳液8-9%、导电碳黑0.9-1.3%、其余为水。
2.根据权利要求1所述的导电聚酯纤维表面毡,其特征在于:所述导电浆料包括以下重量百分比的原料:羟乙基纤维素0.4%、色素碳黑浆液12%、丙烯酸乳液9%、导电碳黑1.3%,其余为水。
3.一种如权利要求1-2任一项导电聚酯纤维表面毡的制备工艺,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一、将羟乙基纤维素加入搅拌罐中,向搅拌罐中加入部分水,以200r/min搅拌40min;
步骤二、向搅拌罐中缓慢加入导电碳黑,以800r/min搅拌60min;
步骤三、向搅拌罐中加入色素碳黑浆液、丙烯酸乳液以及余量的水,以100r/min继续搅拌均匀得到导电浆料;
步骤四、将导电浆料导入浸料槽中,将聚酯纤维毡经导辊传送至浸料槽内,并采用前牵引后传送的方式把聚酯纤维毡浸入导电浆料中浸渍,采用高压离心风机将浸渍导电浆料的聚酯纤维毡从上向下抽吸,将导电浆料植入聚酯纤维毡中,随后经脱水、干燥、固化、再干燥工艺后得到其相互勾连缠绕成一个整体的导电网络的导电聚酯纤维表面毡。
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- 2022-01-26 CN CN202210092756.8A patent/CN114381933B/zh active Active
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