專利名稱：復(fù)合導(dǎo)電纖維的紡牽一步法制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合導(dǎo)電纖維的制造工藝，具體涉及到一種復(fù)合導(dǎo)電纖維紡牽一步法制造工藝。
背景技術(shù)：
合成纖維與天然纖維相比，具有強(qiáng)度高、耐磨等優(yōu)點(diǎn)，所以已被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，種類繁多、物盡其用。
但是合成纖維及其制品的一大缺點(diǎn)是容易產(chǎn)生靜電，有時(shí)高達(dá)數(shù)萬(wàn)伏，即使是天然纖維，在冬季或低濕度的環(huán)境中，纖維及制品也會(huì)明顯產(chǎn)生靜電，因此，自合成纖維問(wèn)世以來(lái)，人們就一直致力于各種有關(guān)抗靜電方面的研究，把導(dǎo)電纖維添加在纖維及制品中已漸漸成為一種抗靜電的行之有效的方法，特別是含碳復(fù)合導(dǎo)電纖維的開發(fā)使用后，更是加大了其在纖維及制品中地廣泛應(yīng)用。由于導(dǎo)電碳黑價(jià)廉、電阻率低，成為人們生產(chǎn)導(dǎo)電纖維時(shí)導(dǎo)電組分的首選。目前導(dǎo)電纖維的制造方法中加入大量的導(dǎo)電碳黑以確保導(dǎo)電纖維具有良好的電導(dǎo)率，導(dǎo)電碳黑在導(dǎo)電纖維中的添加量一般均超過(guò)20％，這直接導(dǎo)致導(dǎo)電纖維的制造工藝比較復(fù)雜且由于纖維中高含量的碳黑破壞了高聚物的紡絲流變性能，使高聚物的成纖可紡性和纖維的物理機(jī)械性能變差，所以生產(chǎn)這種高碳黑的導(dǎo)電纖維均采用復(fù)合紡絲加工技術(shù)，采用雙螺桿復(fù)合紡絲，低速卷繞高倍數(shù)牽伸或高速卷繞低倍數(shù)牽伸兩步法工藝來(lái)制造復(fù)合導(dǎo)電纖維。關(guān)于兩步法生產(chǎn)復(fù)合導(dǎo)電纖維過(guò)去已有各種提案和專利。如美國(guó)杜邦公司生產(chǎn)的“安特綸”，美國(guó)孟山都公司生產(chǎn)的“厄爾特綸”，日本鐘紡公司生產(chǎn)的“培特綸”均采用的是低速紡絲高倍牽伸兩步法工藝，一般情況下以1000m/min紡絲卷繞，再進(jìn)行3倍左右的牽伸工藝來(lái)生產(chǎn)復(fù)合導(dǎo)電纖維，如圖1所示。絲束11經(jīng)過(guò)油嘴12上油后，經(jīng)過(guò)冷導(dǎo)絲輥13和冷導(dǎo)絲輥14，最后進(jìn)入卷繞機(jī)15以1000m/min卷繞速度，卷繞成未取向絲。未取向絲再經(jīng)過(guò)牽伸機(jī)牽伸后才能制成成品絲，牽伸工藝如圖2所示，未取向絲經(jīng)喂入輪21進(jìn)入牽伸機(jī)熱盤22和冷盤24之間進(jìn)行牽伸，牽伸倍數(shù)3倍，熱盤溫度設(shè)定在90℃，牽伸后的纖維經(jīng)過(guò)熱板23進(jìn)行熱定型，然后經(jīng)卷繞機(jī)25成形。定型溫度為186℃，卷繞速度550m/min。
日本可樂麗公司生產(chǎn)的“庫(kù)拉卡博”采用的是高速紡絲低倍牽伸兩步法工藝，一般情況下以2500m/min紡絲卷繞，再進(jìn)行1.5倍左右的牽伸工藝來(lái)生產(chǎn)復(fù)合導(dǎo)電纖維，工藝過(guò)程如圖1和圖2一樣，僅是卷繞速度高，牽伸倍數(shù)低。兩步法工藝繁雜，消耗大、生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)效率低，特別是品質(zhì)不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在解決上述工藝技術(shù)的不足，研發(fā)出一種全新的復(fù)合導(dǎo)電纖維的制造工藝，即復(fù)合導(dǎo)電纖維紡牽一步法制造工藝。
本發(fā)明的復(fù)合導(dǎo)電纖維是紡牽一步制造工藝生產(chǎn)出的復(fù)合導(dǎo)電纖維，是由導(dǎo)電層和非導(dǎo)電層所組成，其中導(dǎo)電層含有20～30％(wt)導(dǎo)電性成分和含有80～70％(wt)非導(dǎo)電成分的載體樹脂所組成，非導(dǎo)電層為聚酯或聚酰胺成纖高聚物。導(dǎo)電層中的導(dǎo)電成分為導(dǎo)電碳黑并利用混煉的方法將導(dǎo)電成分分散于載體樹脂中，且經(jīng)雙螺桿造粒而形成導(dǎo)電粒子，所用的載體樹脂和非導(dǎo)電層成纖高聚物若采用聚酯聚合物則稱為聚酯基復(fù)合導(dǎo)電纖維，若所用的載體樹脂和非導(dǎo)電層成纖高聚物為聚酰胺則稱為聚酰胺基復(fù)合導(dǎo)電纖維。
本發(fā)明的紡牽一步法工藝及設(shè)備配置如圖3所示，絲束31由紡絲甬道下來(lái)，經(jīng)上油輪32將絲浸油，經(jīng)預(yù)網(wǎng)絡(luò)裝置33，將纖維中的油劑吹勻；通過(guò)導(dǎo)絲器進(jìn)入第一熱輥35及第一分絲輥34，纏繞幾圈，保證絲的握持及充分加熱；纖維經(jīng)導(dǎo)絲器進(jìn)入第二熱輥36及第二分絲輥37，纏繞幾圈，保證導(dǎo)電纖維的加熱及握持牽伸；最后進(jìn)入卷繞機(jī)38卷繞成形。纖維被兩道熱輥充分加熱，兩道熱輥之間的速度差即為牽伸倍數(shù)，第二熱輥及分絲輥轉(zhuǎn)速幾倍于第一熱輥及分絲輥轉(zhuǎn)速，使其在加熱狀態(tài)產(chǎn)生牽伸及定形；最后進(jìn)入卷繞機(jī)卷繞成形。卷繞速度為4000米/分以上，大幅度提高了產(chǎn)量。


圖1是背景技術(shù)紡絲工藝示意2是背景技術(shù)牽伸工藝示意3是本發(fā)明紡牽一步法工藝示意圖具體實(shí)施方式
下面根據(jù)實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明。當(dāng)然，本發(fā)明不只限定于下面所舉的實(shí)施例。
實(shí)施例1將20份粒徑為1μ的高導(dǎo)電碳黑和20份聚醋酸乙烯加入到高速混合機(jī)中，在105℃溫度下進(jìn)行高速混合，30分鐘后降溫并粉碎成顆粒狀。顆粒狀共混物和60份的聚酯粉末加入到高速混合機(jī)中，在150℃下進(jìn)行混合15分鐘，再冷混15分鐘出料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，在280℃下擠出造粒成導(dǎo)電層粒子，經(jīng)過(guò)干燥后作為A組分，干燥后的聚酯切片作為B組分。
A組分和B組分在各自的螺桿擠壓機(jī)中熔融擠出，進(jìn)入各自的計(jì)量泵，按A/B＝30/70復(fù)合比計(jì)量后進(jìn)入A組分為三葉型的復(fù)合紡組件中，在復(fù)合紡組件中，A、B組分通過(guò)分配從噴絲孔中噴出，經(jīng)過(guò)油輪上油后進(jìn)入GR1和GR2熱輥中進(jìn)行熱牽伸，GR1溫度設(shè)定在88℃，速度為1900m/min，GR2溫度設(shè)定在123℃，速度為4100m/min，卷繞機(jī)速度為4050m/min。
所紡聚酯基復(fù)合導(dǎo)電纖維的線密度為22.6dtex/2F，斷裂強(qiáng)度為3.1CN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)為46％，電阻率為5.7×104Ω/cm。
實(shí)施例2載體樹脂改為聚酰胺粉末，制造工藝和過(guò)程均同實(shí)例1，在270℃下擠出造粒成導(dǎo)電粒子，經(jīng)過(guò)干燥后作為A組分，含水100ppm的聚酰胺干切片作為B組分。
A組分和B組分配比和復(fù)合比及紡絲工藝過(guò)程同實(shí)例1，從噴絲孔中噴出的絲經(jīng)過(guò)油輪上油后進(jìn)入GR1和GR2熱輥中進(jìn)行牽伸，GR1常溫，GR2 105℃，卷繞速度4200m/min。
所紡聚酰胺基復(fù)合導(dǎo)電纖維的線密度為24.3dtex/2F，斷裂強(qiáng)度為3.6CN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)為41％，電阻率為4.2×104Ω/cm。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合導(dǎo)電纖維的制造工藝，其特征在于一種復(fù)合導(dǎo)電纖維的紡牽一步法制造工藝。
2.根據(jù)權(quán)利1所述一種復(fù)合導(dǎo)電纖維的制造工藝，其特征還在于其復(fù)合導(dǎo)電纖維為聚酯基復(fù)合導(dǎo)電纖維一步法制造工藝。
3.根據(jù)權(quán)利1所述一種復(fù)合導(dǎo)電纖維的制造工藝，其特征還在于其復(fù)合導(dǎo)電纖維為聚酰胺基復(fù)合導(dǎo)電纖維一步法制造工藝。
4.根據(jù)權(quán)利1、2、3所述的復(fù)合導(dǎo)電纖維紡牽一步法制造工藝，其特征還在于紡絲牽伸卷繞在同一臺(tái)設(shè)備中完成，一步法生產(chǎn)出符合織造要求的復(fù)合導(dǎo)電纖維。
全文摘要
本發(fā)明為復(fù)合導(dǎo)電纖維的制造工藝。復(fù)合導(dǎo)電纖維中由于有高含量的導(dǎo)電碳黑，以往均采用雙螺桿復(fù)合紡絲加工技術(shù)，低速紡絲卷繞高倍牽伸或高速紡絲卷繞低倍牽伸兩步法工藝和設(shè)備來(lái)制造復(fù)合導(dǎo)電纖維，工藝繁雜、消耗大、生產(chǎn)效率低、品質(zhì)不穩(wěn)定。本發(fā)明所提供的工藝及設(shè)備配置，是在復(fù)合導(dǎo)電纖維的生產(chǎn)過(guò)程中，紡絲牽伸在一臺(tái)設(shè)備上完成，一步法制造出符合后道織造要求的復(fù)合導(dǎo)電纖維，大大降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)D01D5/08GK101092759SQ20071007598
公開日2007年12月26日 申請(qǐng)日期2007年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月12日
發(fā)明者侯慶華, 連宏光 申請(qǐng)人:深圳市中晟纖維工程技術(shù)有限公司