CN102766987A

CN102766987A - 一种高性能导电纤维的生产方法

Info

Publication number: CN102766987A
Application number: CN2011101245055A
Authority: CN
Inventors: 陆建益; 王礼胜
Original assignee: Shaoxing Haodesi Electric Heating Technology Co Ltd
Current assignee: Shaoxing Haodesi Electric Heating Technology Co Ltd
Priority date: 2011-05-05
Filing date: 2011-05-05
Publication date: 2012-11-07

Abstract

本发明涉及一种高性能导电纤维，该导电纤维是由PP树脂切片和导电母粒成，PP树脂切片始终处于导电母粒的芯层，导电母粒在所述导电纤维中的重量比含量为15-35％，导电母粒的重量百分比配方为：聚酰胺65～85％，导电粉体15～35％；导电粉体中的原料用量按重量计为：锗颗粒65～85％、镍颗粒10～20％、银颗粒5～15％，包括占其重量百分比的下列成分：偶联剂2～12％、分散剂1.5～6％、抗氧剂0.01～0.25％；其生产方法是把导电母粒通过包覆，分散处理，使其均匀分散在纤维级PP树脂切片外表层，纺制成具有高性能的导电纤维。不仅具有优良的柔软性、可纺性以及可挠性，还具有体积轻，抗拉强度大，导电性好，适用面广泛，既可制作各种加热增温和传导电流的织物，又可用于抗静电和保健功能的织物。

Description

一种高性能导电纤维的生产方法

技术领域

本发明涉及功能性纤维技术领域，具体涉及一种高性能导电纤维的生产方法。

背景技术

随着纺织业的飞速发展，纺织品也迎来了日新月异的新时代，因此与纺织品相应的导电纤维亦呼之欲出，导电纤维因其既保持了普通纤维的柔韧性，又具有的导电、电热、屏蔽、吸收电磁波等功能，在纺织品中的应用范畴极为广泛，它从早期的抗静电防辐射、电磁屏蔽、导电工作服以及到目前的加热保健服等导电纺织品。因此导电纤维的研制和应用越来越受到重视，纵观国内相关研究，现有的导电纺织品大抵采用电阻丝或碳纤维长丝等之类的材料织造而成，虽然这类材料非常适于传导电流，但它们本身具有很少的纺织性能，因而没有纺织物手感。电阻丝是一种金属材料，其抗折断性能必定受到一定限制，应用于常常需要折揉的纺织品上，容易折断，如果换用粗规格电阻丝，虽然可增加抗折断性能，但体积加重，质地较硬，甚至电阻丝还会从纺织品的表面凸起，不但影响美观也导致使用不舒适。所述的碳纤维长丝虽然强度高但属于脆性材料，受力过大不会发生形变而是直接断裂，所以损坏后基本无法修复，造成永久性损坏，而且功能较为单一，达不到理想的实用要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种高性能导电纤维的生产方法，所制的导电纤维体积轻，导电性和耐久性好，纤维强度高，而且其性能和柔性至少与传统纤维相同。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种高性能导电纤维的生产方法，其特征在于该导电纤维是由纤维级PP树脂切片和导电母粒构成，纤维级PP树脂切片始终处于导电母粒的芯层，导电母粒在所述导电纤维中的重量比含量为15-35％，导电母粒的重量百分比配方为：

聚酰胺 65～85％；

导电粉体 15～35％；

所述的导电粉体是由锗合金、镍合金和银合金分别研磨成100纳米以下粒径的颗粒三种混合制成，其中三种颗粒在导电粉体中的原料用量按重量计为：锗颗粒65～85％、镍颗粒10～20％、银颗粒5～15％，包括占其重量百分比的下列成分：

偶联剂 2～12％；

分散剂 1.5～6％；

抗氧剂 0.01～0.25％；

所述的偶联剂为钛酸酯CT-928，分散剂为聚乙烯蜡2000，抗氧剂采用1010和DLTP复配。

该高性能导电纤维的生产方法，包括下列步骤：

1)、制备导电母粒

A)、将锗合金、镍合金和银合金分别研磨成100纳米以下粒径的颗粒，然后使锗、镍和银三种颗粒混合制成导电粉体，其中三种颗粒在导电粉体中的原料用量按重量计为：锗颗粒65～85％、镍颗粒10～20％、银颗粒5～15％，并在90～120℃的干燥条件下进行干燥，干燥时间为6～12小时，把干燥以后的导电粉体放入高速搅拌器中，分别加入所述比例的分散剂1.5～6％，抗氧剂0.01～0.25％，再加用喷雾方式加入已用偶联剂用量1～3倍的稀释剂石油醚稀释后的偶联剂3-10％，高速搅拌15～30分钟后出料，在真空烘箱中加热至120℃烘干。

B)、将上述处理的导电粉体与所述比例的聚酰胺3∶7混合高速搅拌5～15分钟后出料，然后高速冷混15分钟出料，再将其投入双螺杆挤出机中熔融、混合、挤出造粒得导电母粒，载体树脂聚酰胺熔点160～165℃，螺杆转速40～120转/分，水浴冷却温度10～30℃。

2).制备导电纤维

采用双螺杆复合纺丝机纺丝，螺杆1输送纤维级PP树脂切片，螺杆2输送导电聚酰胺母粒始终包裹纤维级PP树脂切片，分别进行预结晶、干燥和螺杆挤出纺丝制成导电纤维，纺丝速度为2800～3000米/分。

本发明的有益效果是：由于导电纤维采用了锗镍银混合颗粒，不仅具有优良的柔软性以及可挠性，利于以传统的纺织方式织成一纺织体的导电部分，或用于导电缝线，而且耐折耐揉，柔软手感好，抗拉强度大，使用寿命长。同时锗镍银混合颗粒是一种会源源释放负离子的纳米材料，与人体接触具有抗菌除臭，改善血液循环，促进新陈代谢，调节神经***，增加皮肤活性的功能，给穿着者予以健康和贴身的呵护。不仅如此，本发明还具有导电性好、成本低廉、适用面广泛，既可制作各种加热增温和传导电流的织物，还可以进一步扩展保健功能的织物，从而提高纺织品的功能性，以提高人们的健康指数。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

制备导电母粒：将锗合金、镍合金和银合金分别研磨成100纳米以下粒径的颗粒，这些颗粒再分别经细网过筛，将100纳米以下粒径的颗粒保留备用，超过100纳米粒径的颗粒再重新研磨至所有颗粒均小于100纳米，然后使锗、镍和银三种颗粒混合制成导电粉体，其中三种颗粒的原料用量按重量计为：锗颗粒70％、镍颗粒20％、银颗粒10％，并在95℃的分别干燥条件下进行干燥，干燥时间为10小时，把干燥以后的导电粉体放入高速搅拌器中，分别加入分散剂3％，抗氧剂0.08％，分散剂为聚乙烯蜡2000，抗氧剂采用1010和DLTP复配。分散剂促使改变导电粉末的表面物性，提高导电粉末与聚酰胺的附着力，抗氧剂的加入可以提高聚酰胺的热稳定性，再用喷雾方式加入偶联剂3.5％，高速搅拌15分钟后出料，然后高速冷混15分钟出料，在真空烘箱中加热至120℃烘干，并将将上述处理的导电粉体上述物料mmm并加入占导电母粒重量的聚酰胺70％混合，再将其投入双螺杆挤出机中熔融、混合、挤出造粒得导电母粒，为提高导电粉体与聚酰胺之间的粘合力，偶联剂在使用前须用稀释剂将其稀释，稀释剂的用量是偶联剂用量的3倍，本实施例中的稀释剂是石油醚稀释后的偶联剂，其中所述的偶联剂为钛酸酯CT-928，载体树脂聚酰胺熔点160℃，螺杆转速110转/分，水浴冷却温度20℃。

纺丝：采用双螺杆复合纺丝机，通过计量装置，控制导电母粒在导电纤维中的含量为20％，螺杆1输送纤维级PP树脂切片，螺杆2输送导电母粒始终包裹纤维级PP树脂切片，使得导电母粒始终在纤维级PP树脂切片外表层，分别进行预结晶、干燥和螺杆挤出纺丝制成导电纤维，其中导电母粒在所述导电纤维中的重量比含量为20％，纤维级PP树脂切片在所述导电纤维中的重量比含量为80％，纺丝速度为2800米/分。

实施例2：

制备导电母粒：将锗合金、镍合金和银合金分别研磨成100纳米以下粒径的颗粒，这些颗粒再分别经细网过筛，将100纳米以下粒径的颗粒保留备用，超过100纳米粒径的颗粒再重新研磨至所有颗粒均小于100纳米，然后使锗、镍和银三种颗粒混合制成导电粉体，其中三种颗粒的原料用量按重量计为：锗颗粒65％、镍颗粒18％、银颗粒17％，并在120℃的分别干燥条件下进行干燥，干燥时间为8小时，把干燥以后的导电粉体放入高速搅拌器中，分别加入分散剂2％，抗氧剂0.12％，分散剂为聚乙烯蜡2000，抗氧剂采用1010和DLTP复配，分散剂促使改变导电粉末的表面物性，提高导电粉末与聚酰胺的附着力，抗氧剂的加入可以提高聚酰胺的热稳定性，再用喷雾方式加入偶联剂2.5％，高速搅拌10分钟后出料，然后高速冷混15分钟出料，在真空烘箱中加热至100℃烘干。并将将上述处理的导电粉体上述物料mmm并加入占导电母粒重量的聚酰胺80％混合，再将其投入双螺杆挤出机中熔融、混合、挤出造粒得导电母粒，为提高导电粉体与聚酰胺之间的粘合力，偶联剂在使用前须用稀释剂将其稀释，稀释剂的用量是偶联剂用量的2.5倍，本实施例中的稀释剂是石油醚稀释后的偶联剂，其中所述的偶联剂为钛酸酯CT-928，载体树脂聚酰胺熔点160℃，螺杆转速90转/分，水浴冷却温度15℃。

纺丝：采用双螺杆复合纺丝机，通过计量装置，控制导电母粒在导电纤维中的含量，螺杆1输送纤维级PP树脂切片，螺杆2输送导电母粒始终包裹纤维级PP树脂切片，使得导电母粒始终在纤维级PP树脂切片外表层，分别进行预结晶、干燥和螺杆挤出纺丝制成导电纤维，其中导电母粒在所述导电纤维中的重量比含量为10％，纤维级PP树脂切片在所述导电纤维中的重量比含量为90％，纺丝速度为3000米/分。

表一是两个实施例所纺制的高性能导电纤维的各项指标

名称	实施例1	实施例2
			导电母粒平均粒径(纳米)	60	85
导电纤维中导电母粒含量(％)	锗70/镍20/银10	锗65/镍18/银17
			导电纤维的线密度(dtex)	105	112
导电纤维的断裂强度(CN/dtex)	4.1	3.8
			导电纤维的伸长率(％)	20	25
导电纤维体积比的电阻(Ω.cm)	6×10²	3×10²
			PP树脂与导电母粒重量比	8∶2	9∶1

从表一可以看出，通过实施例1、、实施例2证实，所述导电母粒在导电纤维中的含量为10～20％时，具有优良的可纺性、柔软性以及可挠性，负离子释放和导电性能较佳。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离发明思想的前提下，本领域普通技术人员对本发明做出的各种变型和改进应落入本发明的保护范围内，本发明请求保护的内容都记载在权利要求书中。

Claims

1.一种高性能导电纤维的生产方法，其特征在于该导电纤维是由纤维级PP树脂切片和导电母粒成，纤维级PP树脂切片始终处于导电母粒的芯层，导电母粒在所述导电纤维中的重量比含量为15-35％，导电母粒的重量百分比配方为：

聚酰胺 65～85％；

导电粉体 15～35％；

所述的导电粉体是由锗合金、镍合金和银合金分别研磨成100纳米以下粒径的颗粒三种混合制成，其中三种颗粒花导电粉体中的原料用量按重量计为：锗颗粒65～85％、镍颗粒10～20％、银颗粒5～15％，包括占其重量百分比的下列成分：

偶联剂 2～12％；

分散剂 1.5～6％；

抗氧剂 0.01～0.25％；

2.根据权利要求1所述的高性能导电纤维的生产方法，其特征在于：所述的偶联剂为钛酸酯CT-928，分散剂为聚乙烯蜡2000，抗氧剂采用1010和DLTP复配。

3.一种高性能导电纤维的生产方法，它按权利要求1所述的导电纤维配方以及包括下列步骤：

1)、制备导电母粒

A)、按上述配比的导电粉体在90～120℃的干燥条件下进行干燥，干燥时间为6～12小时，把干燥以后的导电粉体放入高速搅拌器中，分别加入所述比例的分散剂1.5～6％，抗氧剂0.01～0.25％，再加用喷雾方式加入已用偶联剂用量1～3倍的稀释剂石油醚稀释后的偶联剂3-10％，高速搅拌15～30分钟后出料，在真空烘箱中加热至120℃烘干。

B)、将上述处理的导电粉体与所述比例的聚酰胺3∶7混合高速搅拌5～15钟后出料，然后高速冷混15分钟出料，再将其投入双螺杆挤出机中熔融、混合、挤出造粒得导电母粒，载体树脂聚酰胺熔点160～165℃，螺杆转速40～120转/分，水浴冷却温度10～30℃。

2).制备导电纤维

采用双螺杆复合纺丝机纺丝，螺杆1输送纤维级PP树脂切片，螺杆2输送皮层导电母粒始终包裹纤维级PP树脂切片，分别进行预结晶、干燥和螺杆挤出纺丝制成导电纤维，纺丝速度为2800～3000米/分。