專利名稱：復(fù)合型導(dǎo)電纖維的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紡織纖維生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合型導(dǎo)電纖維的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
用于紡織品的導(dǎo)電纖維應(yīng)有適當(dāng)?shù)募?xì)度、長(zhǎng)度、強(qiáng)度和柔曲性，對(duì)它的要求是能 與其它普通纖維良好抱合，易于混紡或交織；具有良好的耐摩擦、耐屈曲、耐氧化及耐腐蝕 能力，能承受紡織加工和使用中的物理機(jī)械作用；不影響織物的手感和外觀；導(dǎo)電性能優(yōu) 良，且耐久性好。導(dǎo)電纖維中的導(dǎo)電成分有金屬、金屬化合物、碳黑等，使用最多的是碳黑。其導(dǎo)電 性能主要是基于自由電子的移動(dòng)，而不是依靠吸濕和離子的轉(zhuǎn)移。所以導(dǎo)電纖維不依賴 于環(huán)境的相對(duì)濕度，它在30% R.H.或更低的相對(duì)濕度下，仍能顯示優(yōu)良的導(dǎo)電或抗靜電 性能。導(dǎo)電纖維具有優(yōu)秀的、遠(yuǎn)高于抗靜電纖維的清除和防止靜電的性能，其比電阻小于 IO8 Ω /cm,優(yōu)良者在IO2 IO5 Ω /cm甚至更低的比電阻范圍內(nèi)。因此，在保證儀器的精度和 操作安全性的產(chǎn)業(yè)上所用的工作服等多采用導(dǎo)電纖維。比電阻達(dá)到10 10_3 Ω/cm的導(dǎo)電 纖維可以對(duì)電磁干擾進(jìn)行屏蔽。常規(guī)高分子材料的介電常數(shù)和導(dǎo)電性都很低，屬于絕緣體。導(dǎo)電纖維是通過(guò)特定 手段賦予纖維良好的導(dǎo)電性能，甚至可以使其導(dǎo)電性能達(dá)到半導(dǎo)體級(jí)別。目前導(dǎo)電纖維的 用途主要集中于制備特殊場(chǎng)合使用的抗靜電服或抗電磁波輻射的服裝等。通過(guò)選擇功能性導(dǎo)電添加劑，還可以制備除導(dǎo)電功能以外具有其他多種功能的纖 維材料，如抗菌，遠(yuǎn)紅外等。日本三菱公司運(yùn)用復(fù)合紡絲技術(shù)，通過(guò)在芯部混入高濃度的白 色導(dǎo)電陶瓷微粒，實(shí)現(xiàn)了纖維的導(dǎo)電性能。由于所加陶瓷微粒具有光熱轉(zhuǎn)變特性，將此纖維 以10%的量與常規(guī)纖維混紡后，在光源的照射下，可使織物溫度上升2 8°C。這種纖維不 僅穿著時(shí)感到溫暖，而且洗滌脫水后，其日曬晾干時(shí)間為常規(guī)纖維的2/3，速干性是這種纖 維的附加特性。這種纖維的導(dǎo)電性微粒在纖維的芯部，所以通常的后加工、洗滌、染色等不 會(huì)影響纖維的導(dǎo)電持久性。20世紀(jì)50 60年代，為了抗靜電的需要就已經(jīng)開(kāi)始開(kāi)發(fā)導(dǎo)電 纖維；導(dǎo)電纖維的開(kāi)發(fā)雖然經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間，但比較成功的制備工藝還沒(méi)有形成。目前只有發(fā)達(dá) 國(guó)家的BASF、鐘紡和S0LV-TLA(首諾)三個(gè)大公司可以批量生產(chǎn)，國(guó)內(nèi)還處于起步階段。國(guó)內(nèi)對(duì)導(dǎo)電纖維的研究與開(kāi)發(fā)比較晚。80年代開(kāi)始生產(chǎn)金屬纖維和碳纖維，但產(chǎn) 量很小。不銹鋼絲等金屬纖維在油田工作服、抗靜電工作服等特種防護(hù)服面料中有較廣的 應(yīng)用。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)各高校及科研單位也成功開(kāi)發(fā)了多種有機(jī)導(dǎo)電纖維，例如表面鍍Cu、Ni 的金屬化PET導(dǎo)電纖維、CuI導(dǎo)電的腈綸導(dǎo)電纖維、CuI/PET共混紡絲制成的導(dǎo)電纖維、碳黑 復(fù)合導(dǎo)電纖維等等。以上導(dǎo)電纖維已有商品化產(chǎn)品，但由于產(chǎn)量低、質(zhì)量不穩(wěn)定，故價(jià)格高 于國(guó)外同類產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，而提供一種生產(chǎn)效率高、質(zhì)量穩(wěn)定、成本價(jià)格低的復(fù)合型導(dǎo)電纖維的生產(chǎn)工藝。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是將聚酯或錦綸切片作為A組分，將黑色或白色導(dǎo)電 母粒作為B組分，將兩種組分分別經(jīng)各自獨(dú)立的干燥系統(tǒng)干燥后，進(jìn)入各自的螺桿擠壓機(jī) 擠壓熔融為熔體，各熔體分別經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量后一起進(jìn)入復(fù)合紡絲組件，熔體由復(fù)合紡絲組 件的噴絲板孔呈細(xì)流噴出，熔體細(xì)流經(jīng)冷卻空氣冷卻后形成復(fù)合絲束，絲束上油后進(jìn)入卷 繞頭卷成絲餅，再經(jīng)平衡后送入牽伸工序進(jìn)行熱牽伸，再卷繞成導(dǎo)電牽伸絲成品，或并入 50-100D滌綸彈力絲后做成導(dǎo)電復(fù)合絲成品，產(chǎn)品經(jīng)物檢、判色、分級(jí)后包裝入庫(kù)。上述技術(shù)方案中，A、B組份比例為80 70 20 30。實(shí)際生產(chǎn)中，A組份中還 應(yīng)加入0. 1 0.2%的NaCO3作為穩(wěn)定劑；生產(chǎn)白色導(dǎo)電絲時(shí)，還需加入0. 1 0.2%的染 色母粒。(都為重量份)。A組份的結(jié)晶、干燥設(shè)定溫度分別為180 200°C、130 150°C，B組份的結(jié)晶、干 燥設(shè)定溫度分別為150 180°C、110 130°C。A組份螺桿擠壓機(jī)各區(qū)設(shè)定溫度為278 284°C、287 292°C、288 293°C、291 296°C，B組份螺桿擠壓機(jī)各區(qū)設(shè)定溫度為263 268°C、276 281°C、278 283°C、281 286°C，箱體設(shè)定溫度為287 292°C。A、B組份螺桿擠壓機(jī)設(shè)定壓力分別為8 IOMPa和4 6MPa。卷繞機(jī)卷繞速度設(shè)定值為2500 3000m/min。上述技術(shù)方案中，所述的牽伸工序進(jìn)行熱牽伸由牽伸機(jī)進(jìn)行牽伸，牽伸機(jī)內(nèi)的卷 繞盤又分為冷盤和熱盤。牽伸機(jī)冷盤溫度設(shè)定值為90 110°C，熱盤溫度設(shè)定值為150 160°C，卷繞速度設(shè)定值為400 600m/min，拉伸比為1. 4 1. 6。上述技術(shù)方案中，所述的導(dǎo)電母粒可采用廣東佛山市翎博新材料有限公司生產(chǎn)的 DDff型滌綸基或DDA型尼龍基。所述的復(fù)合紡絲組件可采用無(wú)錫市友航紡織設(shè)備有限公司制造的FHFZJ型專用 復(fù)合紡絲組件。所述的螺桿擠壓機(jī)可采用上海金緯化纖機(jī)械制造有限公司制造的JWS型螺桿擠 壓機(jī)。所述的牽伸機(jī)可采用山西經(jīng)緯紡織設(shè)備有限公司制造的VC-443型牽伸機(jī)。所述的卷繞機(jī)可采用日本TMT機(jī)械株式會(huì)社制造的NS-612-AT型高速卷繞機(jī)或德 國(guó)巴爾格公司制造的SW4S型高速卷繞機(jī)，上述技術(shù)方案中，所述的絲餅為POY絲柄，即已卷繞成型的滌綸預(yù)取白絲。所述的 滌綸彈力絲，即為滌綸牽伸假捻絲，簡(jiǎn)稱DTY絲。所述的卷成絲餅再經(jīng)平衡，即絲餅下機(jī)以 后，其滌綸預(yù)取白絲在進(jìn)入下道工序加工前，需靜置6 10個(gè)小時(shí)，即為平衡。本發(fā)明利用成熟的復(fù)合紡絲技術(shù)，在常規(guī)的組分中，通過(guò)特殊的生產(chǎn)工藝，在融化 導(dǎo)電組分后，將其強(qiáng)行注入到纖維中，使整個(gè)纖維中完整的嵌入導(dǎo)電組分，并保持恒定的注 入，確保整根纖維具有同一的導(dǎo)電性能。并使導(dǎo)電性能在后道的加工過(guò)程中，保證完好的導(dǎo) 電性能，克服了國(guó)內(nèi)廠家生產(chǎn)過(guò)程中的導(dǎo)電性能不穩(wěn)定、衰減過(guò)快的缺點(diǎn)。本發(fā)明產(chǎn)品的技術(shù)性能和特點(diǎn)1、利用獨(dú)特的生產(chǎn)方法，保證在溫差較大的情況下進(jìn)行完整的導(dǎo)電組分與常規(guī)組 分的復(fù)合；
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2、通過(guò)調(diào)整工藝，確保POY導(dǎo)電組分在牽伸過(guò)程中不喪失導(dǎo)電性能；3、通過(guò)獨(dú)有的紡絲成型技術(shù)，確保導(dǎo)電性能在后續(xù)的使用過(guò)程中不發(fā)生衰減，反 而略有增加；4、由于導(dǎo)電組分在復(fù)合過(guò)程中，容易堵塞管道，本發(fā)明利用可拆卸、易清理的熔體 管道系統(tǒng)，確保紡絲長(zhǎng)時(shí)間正常生產(chǎn)；5、本發(fā)明還為導(dǎo)電纖維生產(chǎn)設(shè)計(jì)了液相升溫系統(tǒng)，確保在生產(chǎn)過(guò)程中的穩(wěn)定和均 勻，而國(guó)內(nèi)全部采用電阻絲加熱和保溫，效果不均勻，也不穩(wěn)定。


圖1為本發(fā)明工藝流程2為實(shí)施例1絲斷面形狀示意圖；圖3為實(shí)施例2絲斷面形狀示意圖；圖4為實(shí)施例3絲斷面形狀示意圖；圖5為實(shí)施例4絲斷面形狀示意圖；圖2 圖5中，黑色部分為B組分，白色部分為A組分。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 黑色滌綸導(dǎo)電絲A組份為聚酯切片，B組份為黑色導(dǎo)電母粒，A、B組份比例為80 20，穩(wěn)定劑NaCO3 比例為總重的0.2%。(都為重量份)紡絲組件選用三葉型專用復(fù)合組件。三葉為B組份，其它為A組份。A組份的結(jié)晶、干燥設(shè)定溫度分別為180°C、13(TC，B組份的結(jié)晶、干燥設(shè)定溫度分 別為 150°C、110°C。A組份螺桿擠出機(jī)各區(qū)設(shè)定溫度為278°C、287°C、288°C、291°C，B組份螺桿擠出機(jī) 各區(qū)設(shè)定溫度為263°C、276°C、278°C、281°C，箱體設(shè)定溫度為287°C。A、B組份螺桿設(shè)定壓力分別為8MPa和4MPa。高速卷繞機(jī)卷繞速度設(shè)定值為2500m/min。牽伸機(jī)冷盤溫度設(shè)定值為90°C，熱盤溫度設(shè)定值為150°C，卷繞速度設(shè)定值為 400m/mino導(dǎo)電牽伸絲纖度為20dtex 40dtex，F(xiàn)數(shù)為3 5根，斷裂強(qiáng)度為3. 0 3. 5cN/ dtex，斷裂伸長(zhǎng)率為25 35%，表面電阻為IO6 IO7 Ω/cm，百次洗滌后表面電阻為IO7 IO8 Ω/cm。實(shí)施例2 白色滌綸導(dǎo)電絲A組份為聚酯切片，B組份為白色導(dǎo)電母粒，A、B組份比例為70 30，染色母粒比 例為0. 1 0. 2 %，穩(wěn)定劑NaCO3比例為0.1%。(都為重量份)紡絲組件選用三葉型專用復(fù)合組件。三葉為B組份，其它為A組份。A組份的結(jié)晶、干燥設(shè)定溫度分別為200°C、15(TC，B組份的結(jié)晶、干燥設(shè)定溫度分 別為 180°C、130°C。A組份螺桿擠壓機(jī)各區(qū)設(shè)定溫度為284°C、292°C、293°C、296°C，B組份螺桿擠壓機(jī)各區(qū)設(shè)定溫度為268°C、281°C、283°C、286°C，箱體設(shè)定溫度為292°C。A、B組份螺桿設(shè)定壓力分別為IOMPa和6MPa。高速卷繞機(jī)卷繞速度設(shè)定值為3000m/min。牽伸機(jī)冷盤溫度設(shè)定值為110°C，熱盤溫度設(shè)定值為160°C，卷繞速度設(shè)定值為 600m/mino 導(dǎo)電牽伸絲纖度為20dtex 40dtex，F(xiàn)數(shù)為3 5根，斷裂強(qiáng)度為3. 0 3. 5cN/ dtex，斷裂伸長(zhǎng)率為25 35%，表面電阻為IO6 IO7 Ω/cm，百次洗滌后表面電阻為IO7 IO8 Ω/cm。實(shí)施例3 黑色錦綸導(dǎo)電絲A組份為錦綸干切片，B組份為黑色導(dǎo)電母粒，A、B組份比例為75 25，穩(wěn)定劑比 例為0.15%。(都為重量份)紡絲組件選用同心圓型專用復(fù)合組件。芯為B組份，包覆部分為A組份。A組份的結(jié)晶、干燥設(shè)定溫度分別為190°C、140°C，B組份的結(jié)晶、干燥設(shè)定溫度分 別為 165°C、120°C。A組份螺桿擠壓各區(qū)設(shè)定溫度為280°C、290°C、290°C、294°C，B組份螺桿擠壓機(jī)各 區(qū)設(shè)定溫度為265°C、280°C、280°C、284°C，箱體設(shè)定溫度為290°C。A、B組份螺桿設(shè)定壓力分別為9MPa和5MPa。高速卷繞機(jī)卷繞速度設(shè)定值為2800m/min。牽伸機(jī)冷盤溫度設(shè)定值為100°C，熱盤溫度設(shè)定值為155°C，卷繞速度設(shè)定值為 500m/mino導(dǎo)電牽伸絲纖度為20dtex 40dtex，F(xiàn)數(shù)為3 5根，斷裂強(qiáng)度為3. 0 3. 5cN/ dtex，斷裂伸長(zhǎng)率為25 35%，表面電阻為IO6 IO7 Ω/cm，百次洗滌后表面電阻為IO7 IO8 Ω/cm。實(shí)施例4 白色錦綸導(dǎo)電絲A組份為錦綸干切片，B組份為白色導(dǎo)電母粒，A、B組份比例為80 70 20 30，染色母粒比例為0. 1 0. 2%，穩(wěn)定劑比例為0. 1 0. 2%。紡絲組件選用同心圓型專用復(fù)合組件。A組份的結(jié)晶、干燥設(shè)定溫度分別為180 200°C、130 150°C，B組份的結(jié)晶、干 燥設(shè)定溫度分別為150 180°C、110 130°C。A組份螺桿擠出機(jī)各區(qū)設(shè)定溫度為278 284°C、287 292°C、288 293°C、291 296°C，B組份螺桿擠出機(jī)各區(qū)設(shè)定溫度為263 268°C、276 281°C、278 283°C、281 286°C，箱體設(shè)定溫度為287 292°C。A、B組份螺桿設(shè)定壓力分別為8 IOMPa和4 6MPa。高速卷繞機(jī)卷繞速度設(shè)定值為2500 3000m/min。牽伸機(jī)冷盤溫度設(shè)定值為90 110°C，熱盤溫度設(shè)定值為150 160°C，卷繞速度 設(shè)定值為400 600m/min。導(dǎo)電牽伸絲纖度為20dtex 40dtex，F(xiàn)數(shù)為3 5根，斷裂強(qiáng)度為3. 0 3. 5cN/ dtex，斷裂伸長(zhǎng)率為25 35%，表面電阻為IO6 IO7 Ω/cm，百次洗滌后表面電阻為IO7 IO8 Ω/cm。
權(quán)利要求
一種復(fù)合型導(dǎo)電纖維的生產(chǎn)工藝，其特征在于；將聚酯或錦綸切片作為A組分，將黑色或白色導(dǎo)電母粒作為B組分，將兩種組分分別經(jīng)各自獨(dú)立的干燥系統(tǒng)干燥后，進(jìn)入各自的螺桿擠壓機(jī)擠壓熔融為熔體，各熔體分別經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量后一起進(jìn)入復(fù)合紡絲組件，熔體由復(fù)合紡絲組件的噴絲板孔呈細(xì)流噴出，熔體細(xì)流經(jīng)冷卻空氣冷卻后形成復(fù)合絲束，絲束上油后進(jìn)入卷繞頭卷成絲餅，再經(jīng)平衡后送入牽伸工序進(jìn)行熱牽伸，再卷繞成導(dǎo)電牽伸絲成品，或并入50 100D滌綸彈力絲后做成導(dǎo)電復(fù)合絲成品，產(chǎn)品經(jīng)物檢、判色、分級(jí)后包裝入庫(kù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1復(fù)合型導(dǎo)電纖維的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的A、B組份比例為 80 70 20 30。實(shí)際生產(chǎn)中，A組份中還應(yīng)加入0. 1 0.2%的NaCO3作為穩(wěn)定劑；生 產(chǎn)白色導(dǎo)電絲時(shí)，還需加入0. 1 0. 2%的染色母粒。(都為重量份)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1復(fù)合型導(dǎo)電纖維的生產(chǎn)工藝，其特征在于A組份的結(jié)晶、干燥設(shè)定 溫度分別為180 200°C、130 150°C，B組份的結(jié)晶、干燥設(shè)定溫度分別為150 180°C、 110 130°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1復(fù)合型導(dǎo)電纖維的生產(chǎn)工藝，其特征在于A組份螺桿擠壓機(jī)各區(qū)設(shè) 定溫度為278 284°C、287 292°C、288 293°C、291 296°C，B組份螺桿擠壓機(jī)各區(qū)設(shè) 定溫度為263 268"C、276 281°C、278 283"C、281 286°C，箱體設(shè)定溫度為287 292 °C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1復(fù)合型導(dǎo)電纖維的生產(chǎn)工藝，其特征在于A、B組份螺桿擠壓機(jī)設(shè)定 壓力分別為8 IOMPa和4 6MPa ；卷繞機(jī)卷繞速度設(shè)定值為2500 3000m/min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1復(fù)合型導(dǎo)電纖維的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的牽伸工序進(jìn)行熱 牽伸由牽伸機(jī)進(jìn)行牽伸，牽伸機(jī)內(nèi)的卷繞盤又分為冷盤和熱盤，牽伸機(jī)冷盤溫度設(shè)定值為 90 110°C，熱盤溫度設(shè)定值為150 160°C，卷繞速度設(shè)定值為400 600m/min，拉伸比 為 1. 4 1. 6。全文摘要
一種復(fù)合型導(dǎo)電纖維的生產(chǎn)工藝，將聚酯或錦綸切片作為A組分，將黑色或白色導(dǎo)電母粒作為B組分，將兩種組分分別經(jīng)各自獨(dú)立的干燥系統(tǒng)干燥后，進(jìn)入各自的螺桿擠壓機(jī)擠壓熔融為熔體，各熔體分別經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量后一起進(jìn)入復(fù)合紡絲組件，熔體由復(fù)合紡絲組件的噴絲板孔呈細(xì)流噴出，熔體細(xì)流經(jīng)冷卻空氣冷卻后形成復(fù)合絲束，絲束上油后進(jìn)入卷繞頭卷成絲餅，再經(jīng)平衡后送入牽伸工序進(jìn)行熱牽伸，再卷繞成導(dǎo)電牽伸絲成品，或并入50-100D滌綸彈力絲后做成導(dǎo)電復(fù)合絲成品，成品經(jīng)物檢、判色、分級(jí)后包裝入庫(kù)。本發(fā)明生產(chǎn)效率高、質(zhì)量穩(wěn)定、成本價(jià)格低。
文檔編號(hào)D01F8/14GK101899724SQ201010197708
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月11日
發(fā)明者王永紅 申請(qǐng)人:湖南錦宏新合纖有限公司