一種導(dǎo)電聚酯纖維的制造方法，該方法是在聚酯中添加包括ATO導(dǎo)電粉，超導(dǎo)電炭黑，氧化鋅晶須，鈦酸鉀晶須等導(dǎo)電材料，制成導(dǎo)電聚酯；將導(dǎo)電聚酯為皮層與其它聚酯經(jīng)復(fù)合紡絲技術(shù)制成聚酯導(dǎo)電纖維，使纖維的皮層部分含有導(dǎo)電物質(zhì)，這樣使纖維在具有導(dǎo)電特性的同時，又兼有合成纖維優(yōu)異物理和加工性能，獲得既能大幅度降低聚酯纖維的電阻率；還能提高纖維的斷裂強度。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及，包括ATO導(dǎo)電粉，超導(dǎo)電炭黑，氧化鋅晶須(ZnO)，導(dǎo)電性鈦酸鉀晶須(PTW)等纖維制造方法，屬于功能聚酯纖維制造技術(shù)。
技術(shù)介紹
聚酯纖維是用聚對苯二甲酸乙二醇酯制成的，中國的商品名為滌綸，是當前合成纖維的第一大品種。聚酯纖維是一種比較理想的紡織原料，因纖維大分子鏈的剛性較大，彈性模量高，纖維不易變形，其加工的織物洗后不皺，可以不熨燙、堅牢挺刮、易洗易干；還有良好的耐熱、耐曬和耐磨性，能在-70 170°C內(nèi)使用；在工業(yè)上高強度滌綸可用作輪胎簾子線、運輸帶、消防水管、纜繩、漁網(wǎng)等，也可用作電絕緣材料、耐酸過濾布和造紙毛毯等；但聚酯纖維吸濕性稍差，電阻率很高。導(dǎo)電纖維通常是指在標準狀態(tài)下(20°C、65%相對濕度)、比電阻在IO7 Ω *cm以下的纖維，這類纖維具有良好的導(dǎo)電性和耐久性，特別是在低濕度下仍具有良好的耐久導(dǎo)電性，因此在工業(yè)、民用等領(lǐng)域有著很大的用途。導(dǎo)電纖維的抗靜電機理是使導(dǎo)電纖維之間產(chǎn)生電暈放電，當靜電壓達到一定值后，即產(chǎn)生無火花的電暈放電使靜電消除。高分子材料通常被認為是絕緣體，目前，用來開發(fā)抗靜電織物多采用有機導(dǎo)電纖維，有機導(dǎo)電纖維是以普通成纖高分子聚合物為基體，以被覆或復(fù)合方式添加導(dǎo)電物質(zhì)的導(dǎo)電纖維，通過復(fù)合紡絲技術(shù)使纖維的一部分含有導(dǎo)電物質(zhì)，這樣使纖維在具有導(dǎo)電特性的同時，又兼有普通合成纖維優(yōu)異的加工性能，成為具有可紡性的功能性纖維；當電阻率小于108Ω · cm時，產(chǎn)生靜電荷會很快導(dǎo)走逸散掉；在民用方面，靜電會導(dǎo)致紡織品的使用過程中吸塵沾污，服裝糾纏人體產(chǎn)生粘附不適感，而且靜電刺激會對人體健康產(chǎn)生不利影響。在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方面，靜電是火工、化工、石油、煤炭等行業(yè)引起火災(zāi)、爆炸等事故的主要誘發(fā)因素之一，也是化纖、紡織行業(yè)中的質(zhì)量及安全事故隱患之一。隨著高科技的發(fā)展，靜電所造成的后果已突破了安全問題的界限。因此目前抗靜電紡織品的需求量越來越大，要求也起來越高。晶須是以單晶形式生長而成的直徑非常小(O. I IOum)、原子排列高度有序、強度接近完整晶體的理論值、有一定長徑比(5 1000)的纖維材料，具有高強度、高模量、高硬度、耐高溫、耐腐蝕等特性；聚酯中加入少量晶須，如氧化鋅晶須、碳酸鈣晶須、硫酸鈣晶須、硼酸鋁晶須、鈦酸鉀晶須等，便能既增強又增韌，還可提高導(dǎo)電等其它性能。在這眾多種類的晶須中，四針狀氧化鋅晶須(ZnO)以其獨特的立體四針狀結(jié)構(gòu)賦予其突出的導(dǎo)電性；ZnO本身是η型半導(dǎo)體，加之四腳針狀的晶須三維伸展結(jié)構(gòu)，將其分散在基體中時，鄰近各針狀部位相互搭接形成導(dǎo)電通路，使電荷得以傳導(dǎo)，從而賦予材料導(dǎo)電性；用ZnO晶須添加到具有良好絕緣性能的高分子材料中，便能獲得導(dǎo)電的高分子材料產(chǎn)品。導(dǎo)電性鈦酸鉀晶須(PTW)是一種新型針狀的短纖維復(fù)合物，由于它的尺寸細小，結(jié)晶完整，具有良好的導(dǎo)電等物理機械性能。高分子聚酯纖維常溫體積電阻率高達IO13 Ω . cm,通常被認為是絕緣體纖維，多年來科技工作者以普通成纖高分子聚合物為基體，以添加導(dǎo)電物質(zhì)方式開發(fā)高分子材料導(dǎo)電纖維，這樣使纖維在具有導(dǎo)電特性的同時，又兼有普通合成纖維優(yōu)異的加工性能，成為具有可紡性的功能性纖維；但高分子基質(zhì)導(dǎo)電纖維的導(dǎo)電性、纖維強度都不如金屬導(dǎo)電纖維，而金屬導(dǎo)電纖維又太硬，缺乏彈性，在使用中受到很大限制。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種具有良好的導(dǎo)電性和耐久性，特別是在低濕度下仍具有良好的耐久的自生性的導(dǎo)電聚酯纖維的制造方法。本專利技術(shù)的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的，，其特征在于該制造方法采用如下步驟A)按質(zhì)量份數(shù)取12-18份表征參數(shù)直徑為O. 2_lum，長度為5_15um的四針狀氧化鋅晶須；3_8份表征參數(shù)直徑為O. 2-0. 6um，長度為5_12um的導(dǎo)電性鈦酸鉀晶須；將上述材料混合均勻后，在300-400°C真空爐中焙燒4-6h ;冷卻后用六偏磷酸鈉在無水乙醇中攪拌分散，常壓等離子處理10-20min ;然后用60-70°C含硬脂酸鈣分散液的去離子水中超聲波分散、清洗25-35min，取溶液上層懸浮晶須經(jīng)100目 150目過濾，取改性晶須混合液，并重復(fù)操作3-5次直至濾清；濾清后在真空烘箱烘干，得到改性晶須混合物；B)按質(zhì)量份數(shù)取步驟A)得到的改性晶須混合物4-8份，摻銻氧化錫導(dǎo)電粉2-4 份，納米級超導(dǎo)電炭黑6-8份，鈦酸酯偶聯(lián)劑O. 1-0. 2份，鋁酸酯偶聯(lián)劑O. 1-0. 2份，聚乙烯蠟I. 5-2. O份，在60-70°C條件下混合機250-400轉(zhuǎn)/min密閉攪拌反應(yīng)45_60min ;得到改性晶須導(dǎo)電共混物；C)將質(zhì)量份數(shù)為4-8份的改性晶須導(dǎo)電共混物在微量六偏磷酸鈉存在的條件下與2-6份乙二醇配成晶須導(dǎo)電乙二醇液，溫度控制在50-60°C條件下超聲波分散2. 5-5h，得到晶須導(dǎo)電乙二醇；D)在聚對苯二甲酸乙二酯聚合反應(yīng)過程中，酯化率達到85-90%時，按質(zhì)量分數(shù)取 30-40份的晶須導(dǎo)電乙二醇添加到有70-60份對苯二甲酸乙二醇的縮聚釜內(nèi)，直至酯化、聚合制成共聚酯導(dǎo)電聚酯；所述共聚酯導(dǎo)電聚酯為皮層與其它聚酯(如PET、PTT等)，按皮芯質(zhì)量比25-35 75-65經(jīng)復(fù)合紡絲技術(shù)制成導(dǎo)電聚酯纖維；或E)取步驟B)得到的改性晶須導(dǎo)電共混物與常規(guī)聚酯按質(zhì)量比25-35 75-65 共混熔融制成共混導(dǎo)電聚酯；所述共混導(dǎo)電聚酯為皮層與其它聚酯(如PET、PTT等)，按皮芯質(zhì)量比25-35 75-65經(jīng)復(fù)合紡絲技術(shù)制成導(dǎo)電聚酯纖維。所述的導(dǎo)電聚酯纖維的制造方法，所述步驟中的優(yōu)選方案是A)按質(zhì)量份數(shù)取15份表征參數(shù)直徑為O. 2-lum,長度為5_15um的四針狀氧化鋅晶須；5份表征參數(shù)直徑為O. 2-0. 6um，長度為5_12um的導(dǎo)電性鈦酸鉀晶須；將上述材料混合均勻后，在350°C真空爐中焙燒5h ;冷卻后用六偏磷酸鈉在無水乙醇中攪拌分散，常壓等離子處理15min ;然后用65°C含硬脂酸鈣分散液的去離子水中超聲波分散、清洗30min，取溶液上層懸浮晶須經(jīng)120目過濾，取改性晶須混合液，并重復(fù)操作4次直至濾清；濾清后在真空烘箱烘干，得到改性晶須混合物；B)按質(zhì)量份數(shù)取步驟A)得到的改性晶須混合物6份，摻銻氧化錫導(dǎo)電粉3份，納米級超導(dǎo)電炭黑7份，鈦酸酯偶聯(lián)劑O. 15份，鋁酸酯偶聯(lián)劑O. 15份，聚乙烯蠟I. 7份，在 65°C條件下混合機320轉(zhuǎn)/min密閉攪拌反應(yīng)52min ;得到改性晶須導(dǎo)電共混物；C)將質(zhì)量份數(shù)為6份的改性晶須導(dǎo)電共混物在微量六偏磷酸鈉存在的條件下與4 份乙二醇配成晶須導(dǎo)電乙二醇液，溫度控制在55°C條件下超聲波分散3. 5h，得到晶須導(dǎo)電乙二醇；D)在聚對苯二甲酸乙二酯聚合反應(yīng)過程中，酯化率達到90%時，按質(zhì)量分數(shù)取35 份的晶須導(dǎo)電乙二醇添加到有65份對苯二甲酸乙二醇的縮聚釜內(nèi)，直至酯化、聚合制成共聚酯導(dǎo)電聚酯；所述共聚酯導(dǎo)電聚酯為皮層與PET或PTT聚酯，按皮芯質(zhì)量比30 70經(jīng)復(fù)合紡絲技術(shù)制成導(dǎo)電聚酯纖維。所述的導(dǎo)電聚酯纖維的制造方法，所述步驟中的另一種優(yōu)選方案是A)按質(zhì)量份數(shù)取15份表征參數(shù)直徑為O. 2-lum,長度為5_15um的四針狀氧化鋅晶須；5份表征參數(shù)直徑為O. 2-0. 6um，長度為5_12um本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種導(dǎo)電聚酯纖維的制造方法，其特征在于該制造方法采用如下步驟：A）按質(zhì)量份數(shù)取12?18份表征參數(shù)直徑為0.2?1um，長度為5?15um的四針狀氧化鋅晶須；3?8份表征參數(shù)直徑為0.2?0.6um，長度為5?12um的導(dǎo)電性鈦酸鉀晶須；將上述材料混合均勻后，在300?400℃真空爐中焙燒4?6h；冷卻后用六偏磷酸鈉在無水乙醇中攪拌分散，常壓等離子處理10?20min；然后用60?70℃含硬脂酸鈣分散液的去離子水中超聲波分散、清洗25?35min，取溶液上層懸浮晶須經(jīng)100目～150目過濾，取改性晶須混合液，并重復(fù)操作3?5次直至濾清；濾清后在真空烘箱烘干，得到改性晶須混合物；B）按質(zhì)量份數(shù)取步驟A）得到的改性晶須混合物4?8份，摻銻氧化錫導(dǎo)電粉2?4份，納米級超導(dǎo)電炭黑6?8份，鈦酸酯偶聯(lián)劑0.1?0.2份，鋁酸酯偶聯(lián)劑0.1?0.2份，聚乙烯蠟1.5?2.0份，在60?70℃條件下混合機250?400轉(zhuǎn)/min密閉攪拌反應(yīng)45?60min；得到改性晶須導(dǎo)電共混物；C）將質(zhì)量份數(shù)為4?8份的改性晶須導(dǎo)電共混物在微量六偏磷酸鈉存在的條件下與2?6份乙二醇配成晶須導(dǎo)電乙二醇液，溫度控制在50?60℃條件下超聲波分散2.5?5h，得到晶須導(dǎo)電乙二醇；D）在聚對苯二甲酸乙二酯聚合反應(yīng)過程中，酯化率達到85?90%時，按質(zhì)量分數(shù)取30?40份的晶須導(dǎo)電乙二醇添加到有70?60份對苯二甲酸乙二醇的縮聚釜內(nèi)，直至酯化、聚合制成共聚酯導(dǎo)電聚酯；所述共聚酯導(dǎo)電聚酯為皮層與PET或PTT聚酯，按皮芯質(zhì)量比25?35﹕75?65經(jīng)復(fù)合紡絲技術(shù)制成導(dǎo)電聚酯纖維；或E）取步驟B）得到的改性晶須導(dǎo)電共混物與常規(guī)聚酯按質(zhì)量比25?35﹕75?65共混熔融制成共混導(dǎo)電聚酯；所述共混導(dǎo)電聚酯為皮層與PET或PTT聚酯，按皮芯質(zhì)量比25?35﹕75?65經(jīng)復(fù)合紡絲技術(shù)制成導(dǎo)電聚酯纖維。...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種導(dǎo)電聚酯纖維的制造方法，其特征在于該制造方法采用如下步驟 A)按質(zhì)量份數(shù)取12-18份表征參數(shù)直徑為O.2-lum，長度為5_15um的四針狀氧化鋅晶須；3_8份表征參數(shù)直徑為O. 2-0. 6um，長度為5_12um的導(dǎo)電性鈦酸鉀晶須；將上述材料混合均勻后，在300-400°C真空爐中焙燒4-6h ;冷卻后用六偏磷酸鈉在無水乙醇中攪拌分散，常壓等離子處理10-20min ;然后用60-70°C含硬脂酸鈣分散液的去離子水中超聲波分散、清洗25-35min，取溶液上層懸浮晶須經(jīng)100目 150目過濾，取改性晶須混合液，并重復(fù)操作3-5次直至濾清；濾清后在真空烘箱烘干，得到改性晶須混合物； B)按質(zhì)量份數(shù)取步驟A)得到的改性晶須混合物4-8份，摻銻氧化錫導(dǎo)電粉2-4份，納米級超導(dǎo)電炭黑6-8份，鈦酸酯偶聯(lián)劑O. 1-0. 2份，鋁酸酯偶聯(lián)劑O. 1-0. 2份，聚乙烯蠟I. 5-2. O份，在60-70°C條件下混合機250-400轉(zhuǎn)/min密閉攪拌反應(yīng)45_60min ;得到改性晶須導(dǎo)電共混物； C)將質(zhì)量份數(shù)為4-8份的改性晶須導(dǎo)電共混物在微量六偏磷酸鈉存在的條件下與2-6份乙二醇配成晶須導(dǎo)電乙二醇液，溫度控制在50-60°C條件下超聲波分散2. 5-5h，得到晶須導(dǎo)電乙二醇； D)在聚對苯二甲酸乙二酯聚合反應(yīng)過程中，酯化率達到85-90%時，按質(zhì)量分數(shù)取30-40份的晶須導(dǎo)電乙二醇添加到有70-60份對苯二甲酸乙二醇的縮聚釜內(nèi)，直至酯化、聚合制成共聚酯導(dǎo)電聚酯；所述共聚酯導(dǎo)電聚酯為皮層與PET或PTT聚酯，按皮芯質(zhì)量比25-35 75-65經(jīng)復(fù)合紡絲技術(shù)制成導(dǎo)電聚酯纖維； 或E)取步驟B)得到的改性晶須導(dǎo)電共混物與常規(guī)聚酯按質(zhì)量比25-35 75-65共混熔融制成共混導(dǎo)電聚酯；所述共混導(dǎo)電聚酯為皮層與PET或PTT聚酯，按皮芯質(zhì)量比25-3575-65經(jīng)復(fù)合紡絲技術(shù)制成導(dǎo)電聚酯纖維。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)電聚酯纖維的制造方法，其特征在于所述的步驟中 A)按質(zhì)量份數(shù)取15份表征參數(shù)直徑為O.2-lum，長度為5_15um的四針狀氧化鋅晶須；5份表征參數(shù)直徑為O. 2-0. 6um,長度為5_12um的導(dǎo)電性鈦酸鉀晶須；將上述材料混合均勻后，在350°C真空爐中焙燒5h;冷卻后用六偏磷酸鈉在無水乙醇中攪拌分散，常壓等離子處理15min ;然后用65°C含硬脂酸鈣分散...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：凌榮根，韓晨，凌曉龍，姜萌，齊慶瑩，
申請(專利權(quán))人：浙江理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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