专利名称：一种高效导电纤维及其制备方法
技术领域：
本发明涉及导电纤维领域，主要是一种高效导电纤维及其制备方法。
背景技术：
绝大多数的高分子材料是绝缘材料，由高分子材料制成的化学纤维，如涤纶、丙纶、锦纶等同样具有绝缘性。这些化学纤维在使用过程中静电不断积累，而电荷无法释放，最终带有比较高的电势。化学纤维所带的静电会给加油站、油库以及某些特殊场合的安全生产带来严重威胁。化学纤维服装也由于经常带有静电会对人体健康带来不利影响。
解决这类化学纤维静电带来的不利影响，目前主要办法是设法让原本不导电的高分子合成纤维导电。导电纤维问世已有40多年的历史，随着高分子合成技术的进步和纺织技术的发展，对导电纤维的功能化提出了更高的要求。例如，中国专利申请号为03115681.9，名称为“一种导电纤维及其制备方法”公开了该导电纤维由聚对苯二甲乙二醇、聚乙烯醋酸乙烯和导电碳黑三组分组成，导电纤维中碳黑的含量低，导电效果好；其不足在于导电粉体在载体树脂中分散性较差，可纺性能一般。
发明内容
本发明要解决上述所述的不足，提供一种导电粉体在载体树酯中有良好的分散性，可纺性能好，并且纤维导电性能优异的高效导电纤维及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案。这种高效导电纤维的重量配比如下导电炭黑母粒5-8份；PET聚酯粉体92-95份；导电母粒的重量配比如下偶联剂-CT-9281-6％；抗氧化剂采用1010和DLTP复配，两者所占份数相同各为0.5-2％；分散剂-聚乙烯蜡20005-20％；硬酯酸镁1-5％，以上导电母粒重量配比均为炭黑重量百分比。
本发明所述的高效导电纤维的制备方法，其主要实现步骤如下1)、母粒制备A)、将一定量的导电炭黑在95℃的干燥条件下进行干燥，把干燥以后的导电炭黑放入高速搅拌器中，用喷雾方式加入1-6％偶联剂-CT-928，并加热至于125℃，高速搅拌25分钟后，分别加入分散剂-聚乙烯蜡20005-20％；抗氧化剂0.5％-2％；硬酯酸镁1-5％；上述各组份均为炭黑的重量百分比。
B)、上述导电物料与PET聚酯粉体，按上述规定比例在高速热混机中，进行热混合15分钟，温度150～250℃，再高速冷混15分钟后出料；把上述物料投入双螺杆挤出的料斗，进行双螺杆挤出机再次混和，造粒，挤出。母粒含炭量20～30％，载体聚酯熔点(℃)220～230℃，螺杆转速150转/分，水浴冷却温度25～30℃；2)、纤维制备设备为双螺杆复合纺丝机，螺杆1输送PET聚酯切片，螺杆2输送炭黑母粒切片，分别进行预结晶、干燥、螺杆挤出；螺杆1挤出和螺杆2挤出经过计量后进行纺丝成形，纺丝速度3000米/分。
本发明有益的效果是本发明把导电炭黑作为导电组分，通过包覆，分散处理，使其均匀分散在载体聚酯中，通过高速搅拌，混合，挤出制成母粒，再用双螺杆进行复合纺丝，纺制成具有特效功能的导电纤维。由于调整了母粒配方和纺丝工艺，又选用了适用于涤纶聚酯的偶联剂和分散剂，导电粉体在载体聚酯中有良好的分散性，因而可纺性能好，制造成本低；提高了纺丝速度，纺丝速度可达3000～3200米/分；纤维导电性能优异单丝导电率为104～106Ω/CM。
图1是本发明的母粒制备的工艺流程图；图2是本发明的纺丝工艺流程图；具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述。这种特效导电纤维的制备方法，其主要步骤如下(一)母粒制备将500克的导电炭黑在95℃的干燥条件下进行干燥，把干燥以后的炭黑放入高速搅拌器中，用喷雾方式加入3％偶联剂(CT-928)，并加热至于125℃，高速搅拌25分钟后，分别加入分散剂聚乙烯蜡(2000)10％；抗氧化剂1010 1.5％；DLTP 1.5％；硬酯酸镁3％；上述物料与50-70％重量比PET聚酯粉体高速混合15分钟，再高速冷混15分钟出料。把上述物料投入双螺杆挤出的料斗进行双螺杆挤出机，挤出，造粒。
其工艺流程(如图1所示)挤出温度(℃)一区 二区三区四区五区六区机头150 200 240 245 250 250 260螺杆转速150(转/分)；喂料转速50(转/分)；水浴冷却温度25～30℃。
母粒含炭量20～30％改性载体聚酯熔点(℃)220～230℃(二)纤维制备其工艺流程(如图2所示)1，切片干燥干燥温度(℃)110～130切片含水≤50ppm2，纺丝纺丝温度(℃)1区2区3区箱体螺杆1260290290292螺杆2255288290292卷绕速度3000米/分侧吹风及上油风速0.45米/分纤维上油率0.75％3，牵伸工艺热版温度180～200℃热盘温度120～150℃牵伸倍数1.5
4，质量指标规格25～100dte×/4-12f断裂强≥2.0CN/dtex断裂伸长率30～60％(按用户要求)比电阻104～108Ω·cm 00dtex/4～12f。
权利要求
1.一种高效导电纤维，其特征在于该导电纤维的重量配比如下导电炭黑5-8份；PET聚脂粉体92-95份；下列配比都以炭黑重量比计算偶联剂CT-928，1-6％抗氧化剂0.5-2％，采用1010和DLTP，两者所占份数相同；分散剂-聚乙烯蜡20005-20％；硬酯酸镁1-5％。
2.一种制备如权利要求1所述的高效导电纤维的制备方法，其特征在于其主要实现步骤如下1)、母粒制备A)、按上述配比将导电炭黑在95℃的干燥条件下进行干燥，把干燥以后的导电炭黑放入高速搅拌器中，用喷雾方式加入1-6％偶联剂-CT-928，并加热至于125℃，高速搅拌25分钟后，分别加入分散剂-聚乙烯蜡20005-20％；抗氧化剂0.5％-2％；硬酯酸镁1-5％；B)、上述物料与PET聚酯粉体高速热混混合15分钟，温度为150～250℃，再高速冷混15分钟出料；把上述物料投入双螺杆挤出的料斗，进行再次进行双螺杆混和挤出，造粒；母粒含炭量20～30％，载体聚酯熔点(℃)220～230℃，螺杆转速150转/分，水浴冷却温度25～30℃；2)、纤维制备设备为双螺杆复合纺丝机，螺杆1输送PET聚酯切片，螺杆2输送炭黑母粒切片，分别进行预结晶、于燥、螺杆挤出；螺杆1挤出和螺杆2挤出经过计量后进行纺丝成形，纺丝速度3000米/分。
3.根据权利要求2所述的一种高效导电纤维的制备方法，其特征在于纺丝温度(℃)1区 2区 3区 箱体螺杆1250～260285～288 288～292 290～292螺杆2255～265288～292 290～292 292～292。
全文摘要
本发明涉及一种高效导电纤维，其重量配比如下导电炭黑母粒5－8份；PET聚酯粉体92－95份；导电母粒的重量配比如下偶联剂－CT－9281－6％；抗氧化剂采用1010和DLTP复配，两者所占份数相同各为0.5－2％；分散剂－聚乙烯蜡20005－20％；硬酯酸镁1－5％，以上导电母粒重量配比均为炭黑重量百分比。本发明所述的高效导电纤维的制备方法是把导电炭黑作为导电组分，通过包覆，分散处理，使其均匀分散在载体聚酯中，通过高速搅拌，混合，挤出制成母粒，再用双螺杆进行复合纺丝，纺制成具有特效功能的导电纤维。本发明有益的效果是导电粉体在载体聚酯中有良好的分散性，因而可纺性能好，制造成本低；提高了纺丝速度；纤维导电性能优异单丝导电率为10
文档编号D01F6/92GK1584140SQ20041002518
公开日2005年2月23日 申请日期2004年6月16日 优先权日2004年6月16日
发明者程贞娟, 凌荣根, 黄志超, 孙福, 钱建华, 张顺花 申请人:浙江工程学院