本發(fā)明是有關(guān)于一種抗靜電聚酯粒、可染色聚酯粒及可染色抗靜電芯鞘型復(fù)合纖維。
背景技術(shù)：
目前廣泛使用的聚酯纖維本身并不具抗靜電特性，因此需添加導(dǎo)電物質(zhì)至聚酯纖維中，才能使其具有優(yōu)異的抗靜電性。然而現(xiàn)有的含導(dǎo)電碳粉的抗靜電聚酯纖維的顏色太深，可染能力差，使得在應(yīng)用上受到限制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明為了解決先前技術(shù)所述問(wèn)題，提供一種抗靜電聚酯粒、可染色聚酯粒及可染色抗靜電芯鞘型復(fù)合纖維。此芯鞘型復(fù)合纖維的芯部與鞘部可分別由抗靜電聚酯粒及可染色聚酯粒制成，而使芯鞘型復(fù)合纖維兼具抗靜電性及可染性，在應(yīng)用上更為廣泛。
本發(fā)明提供一種抗靜電聚酯粒，包含50至80重量份的聚酯、10至30重量份的導(dǎo)電碳粉及10至30重量份的白色金屬氧化物，白色金屬氧化物為二氧化鈦、銻摻雜氧化錫或其組合。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，白色金屬氧化物為銻摻雜氧化錫，銻摻雜氧化錫與白色金屬氧化物的重量比為1：6與1：1之間。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，聚酯為聚對(duì)苯二甲酸丁二酯。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，導(dǎo)電碳粉的電阻小于或等于0.5歐姆。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，抗靜電聚酯粒更包含添加劑，添加劑包含0.1至5重量份的分散劑、0.1至5重量份的滑劑或其組合。
本發(fā)明另提供一種可染色聚酯粒，包含80至100重量份的聚酯、2至10重量份的二氧化鈦及2至10重量份的銻摻雜氧化錫。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，聚酯為聚對(duì)苯二甲酸乙二酯。
本發(fā)明又提供一種可染色抗靜電芯鞘型復(fù)合纖維，包含芯部及包覆芯部的鞘部。芯部包含第一聚酯、導(dǎo)電碳粉及第一白色金屬氧化物，其中第一聚酯、導(dǎo)電碳粉與第一白色金屬氧化物的重量比為50～80：10～30：10～30。鞘部包含第二聚酯及第二白色金屬化合物，其中第二聚酯與第二白色金屬化合物的重量比為80～96：4～20，且第一白色金屬氧化物及第二白色金屬氧化物為二氧化鈦、銻摻雜氧化錫或其組合。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，芯部與鞘部的截面積比為10：90至30：70。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，可染色抗靜電芯鞘型復(fù)合纖維的細(xì)度為1.5dpf至6dpf。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，可染色抗靜電芯鞘型復(fù)合纖維的cie明度值(l*)大于或等于36。
本發(fā)明的芯鞘型復(fù)合纖維藉由芯部與鞘部分別由抗靜電聚酯粒及可染色聚酯粒制成，而使該芯鞘型復(fù)合纖維兼具抗靜電性及可染性，在應(yīng)用上更為廣泛。
附圖說(shuō)明
為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例能更明顯易懂，所附附圖的說(shuō)明如下：
圖1繪示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的可染色抗靜電芯鞘型復(fù)合纖維的剖面示意圖；
其中，符號(hào)說(shuō)明：
100：可染色抗靜電芯鞘型復(fù)合纖維
100a：芯部
100b：鞘部
122：二氧化鈦
124：銻摻雜氧化錫。
具體實(shí)施方式
以下提供本發(fā)明的多種不同的實(shí)施例或?qū)嵗?，以?shí)現(xiàn)所提供的標(biāo)的的不同技術(shù)特征。下述具體實(shí)例的元件和設(shè)計(jì)用以簡(jiǎn)化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅為示例， 而非用以限定本發(fā)明。此外，本發(fā)明于各個(gè)實(shí)例中可能用到重復(fù)的用字。這些重復(fù)用字是為了簡(jiǎn)化與清晰的目的，并非用以限定各個(gè)實(shí)施例之間的關(guān)系。
本發(fā)明提供一種抗靜電聚酯粒，包含50至80重量份的聚酯、10至30重量份的導(dǎo)電碳粉及10至30重量份的白色金屬氧化物。以下將詳細(xì)說(shuō)明各組成成份的實(shí)施例。
在一實(shí)施例中，抗靜電聚酯粒包含55至75重量份的聚酯。在一實(shí)施例中，聚酯為聚酯均聚物、聚酯共聚物或其組合。聚酯均聚物為二羧酸與二醇縮合而成的聚酯。聚酯共聚物可為交替共聚物、無(wú)規(guī)共聚物、嵌段共聚物或接枝共聚物。在一實(shí)施例中，聚酯為聚對(duì)苯二甲酸烷二酯，例如為聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸丙二酯或聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、其他合適的聚對(duì)苯二甲酸烷二酯或其組合。在一實(shí)施例中，聚酯為聚對(duì)苯二甲酸丁二酯。在一實(shí)施例中，聚酯的極限粘度(i.v.)大于或等于0.6分升/克(1分升＝0.0001立方米)。
在一實(shí)施例中，抗靜電聚酯粒包含15至25重量份的導(dǎo)電碳粉。在一實(shí)施例中，導(dǎo)電碳粉為碳黑、碳灰、碳球、碳管、石墨、石墨烯或其組合。在一實(shí)施例中，導(dǎo)電碳粉為碳黑。在一實(shí)施例中，導(dǎo)電碳粉的電阻小于或等于0.5歐姆。在一實(shí)施例中，導(dǎo)電碳粉是經(jīng)過(guò)高速研磨而得。
在一實(shí)施例中，抗靜電聚酯粒包含15至25重量份的白色金屬氧化物。在一實(shí)施例中，白色金屬氧化物為二氧化鈦、銻摻雜氧化錫或其組合。在一實(shí)施例中，白色金屬氧化物為銻摻雜氧化錫，銻摻雜氧化錫與白色金屬氧化物的重量比例如是介于1：6與1：1之間。在一實(shí)施例中，銻摻雜氧化錫可導(dǎo)電。在一實(shí)施例中，白色金屬氧化物為二氧化鈦，二氧化鈦與白色金屬氧化物的重量比例如是介于1：6與1：1之間。
在一實(shí)施例中，白色金屬氧化物為石原魚(yú)公司(ishiharasangyokaishaltd)制造的et系列的粉體，如et-500w、et-600w及et-300w。此類(lèi)粉體為表面被覆有可導(dǎo)電的銻摻雜氧化錫的二氧化鈦粒子。因此添加此類(lèi)粉體，可提升抗靜電聚酯粒的導(dǎo)電性，又可增加可染性。
在一實(shí)施例中，白色金屬氧化物的粒徑為0.01至0.40微米。在一實(shí)施例中，白色金屬氧化物的粒徑為0.03至0.06微米。在一實(shí)施例中，白色金屬氧化物的粒徑為0.20至0.30微米。在一實(shí)施例中，白色金屬氧化物的電阻為1至35歐姆-厘米。在一實(shí)施例中，白色金屬氧化物的電阻為2至5歐姆-厘米。在一實(shí)施例 中，白色金屬氧化物的電阻為10至30歐姆-厘米。在一實(shí)施例中，白色金屬氧化物的cie明度值(l*)為70至95。在一實(shí)施例中，白色金屬氧化物的l*為70至80。在一實(shí)施例中，白色金屬氧化物的l*為84至88。在一實(shí)施例中，白色金屬氧化物的l*為88至92。
在一實(shí)施例中，抗靜電聚酯粒更包含添加劑，添加劑包含0.1至5重量份的分散劑、0.1至5重量份的滑劑或其組合。在一實(shí)施例中，添加劑包含0.1至2重量份的分散劑、0.1至2重量份的滑劑或其組合。在一實(shí)施例中，分散劑為
「聚醇」是指包含一或多個(gè)氫氧基的有機(jī)化合物。聚醇的基本結(jié)構(gòu)可以是烷烴、烯烴、炔烴、環(huán)烷烴、環(huán)烯基、芳基或雜芳基，其可被其他官能基取代，如羰基、一級(jí)胺基、二級(jí)胺基、三級(jí)胺基、磺酰基、膦?；?、羧基或其他合適的官能基。在一實(shí)施例中，聚醇的分子量為600至10,000。在一實(shí)施例中，聚醇為聚醚醇、聚烯醇或其組合。聚醚醇例如為聚乙二醇、聚丙二醇、其他合適的聚醚醇或其組合。聚烯醇例如為聚乙烯醇、聚丙烯醇、其他合適的聚烯醇或其組合。
「聚烯烴」是指任何聚烯烴，例如可為直鏈、支鏈、環(huán)狀、脂肪族、芳香族、取代或未取代的聚烯烴。詳細(xì)而言，聚烯烴為烯烴的均聚物以及烯烴與非烯烴的共聚物，例如為聚乙烯均聚物、聚丙烯均聚物、聚丁烯均聚物、乙烯α-烯烴共聚物、丙烯-α-烯烴共聚物、丁烯α-烯烴共聚物、乙烯-不飽和酯共聚物、乙烯-不飽和酸共聚物(例如乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯甲基丙烯酸共聚物)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、離子聚合物樹(shù)脂(ionomerresin)、聚甲基戊烯、其他合適的聚烯烴或其組合。
至于抗靜電聚酯粒的制造方法，可選擇性地，先將導(dǎo)電碳粉及白色金屬氧化物進(jìn)行高速研磨(轉(zhuǎn)速例如為10,000至30,000rpm)。然后加入聚酯及添加劑至研磨后的導(dǎo)電碳粉及白色金屬氧化物中，進(jìn)行高速粉體混練(轉(zhuǎn)速例如為 500至3,000rpm)，得到均勻的混合物。再將混合物進(jìn)行雙螺桿混練(溫度例如為230至280℃，螺桿轉(zhuǎn)速例如為50至350rpm)及造粒，而可得到抗靜電聚酯粒。
本發(fā)明另提供一種可染色聚酯粒，包含80至100重量份的聚酯、2至10重量份的二氧化鈦及2至10重量份的銻摻雜氧化錫。以下將詳細(xì)說(shuō)明各組成成份的實(shí)施例。
在一實(shí)施例中，可染色聚酯粒包含90至99重量份的聚酯。在一實(shí)施例中，聚酯為聚酯均聚物、聚酯共聚物或其組合。在一實(shí)施例中，聚酯為聚對(duì)苯二甲酸乙二酯。在一實(shí)施例中，聚酯的極限粘度(i.v.)大于或等于0.6分升/克。
在一實(shí)施例中，可染色聚酯粒包含2.5至8.0重量份的二氧化鈦。在一實(shí)施例中，二氧化鈦的粒徑為0.01至0.40微米。在一實(shí)施例中，二氧化鈦的粒徑為0.03至0.06微米。在一實(shí)施例中，二氧化鈦的粒徑為0.20至0.30微米。在一實(shí)施例中，二氧化鈦的l*為70至95。在一實(shí)施例中，二氧化鈦的l*為70至80。在一實(shí)施例中，二氧化鈦的l*為84至88。在一實(shí)施例中，二氧化鈦的l*為88至92。
在一實(shí)施例中，可染色聚酯粒包含2.5至8.0重量份的銻摻雜氧化錫。在一實(shí)施例中，銻摻雜氧化錫的粒徑為0.01至0.40微米。在一實(shí)施例中，銻摻雜氧化錫的粒徑為0.03至0.06微米。在一實(shí)施例中，銻摻雜氧化錫的粒徑為0.20至0.30微米。在一實(shí)施例中，銻摻雜氧化錫的電阻為1至35歐姆-厘米。在一實(shí)施例中，銻摻雜氧化錫物的電阻為2至5歐姆-厘米。在一實(shí)施例中，銻摻雜氧化錫的電阻為10至30歐姆-厘米。在一實(shí)施例中，銻摻雜氧化錫的l*為70至95。在一實(shí)施例中，銻摻雜氧化錫的l*為70至80。在一實(shí)施例中，銻摻雜氧化錫的l*為84至88。在一實(shí)施例中，銻摻雜氧化錫的l*為88至92。
值得注意的是，雖然在聚酯粒中添加二氧化鈦可增加后續(xù)制成的纖維的白度及可染色性，但當(dāng)二氧化鈦的含量太高時(shí)，則會(huì)使纖維的紡絲性及抗靜電效果降低。本發(fā)明藉由在聚酯粒中添加適量的二氧化鈦及銻摻雜氧化錫，以使后續(xù)制成的纖維同時(shí)達(dá)到良好的白度、可染色性、紡絲性及抗靜電效果。在一實(shí)施例中，當(dāng)銻摻雜氧化錫被覆于二氧化鈦粒子的表面，可進(jìn)一步增加纖維的可染性及提升抗靜電效果。
在一實(shí)施例中，可染色聚酯粒不包含添加劑。換言之，在本實(shí)施例中，可 染色聚酯粒由聚酯、二氧化鈦及銻摻雜氧化錫所構(gòu)成。
至于可染色聚酯粒的制造方法，可選擇性地，先將二氧化鈦及銻摻雜氧化錫進(jìn)行高速研磨(轉(zhuǎn)速例如為10,000至30,000rpm)。然后加入聚酯至研磨后的二氧化鈦及銻摻雜氧化錫中，進(jìn)行高速粉體混練(轉(zhuǎn)速例如為500至3,000rpm)，得到均勻的混合物。再將混合物進(jìn)行雙螺桿混練(溫度例如為230至280℃，螺桿轉(zhuǎn)速例如為50至350rpm)及造粒，而可得到可染色聚酯粒。
本發(fā)明又提供一種可染色抗靜電芯鞘型復(fù)合纖維，包含芯部及包覆芯部的鞘部。芯部包含第一聚酯、導(dǎo)電碳粉及第一白色金屬氧化物，其中第一聚酯、導(dǎo)電碳粉與第一白色金屬氧化物的重量比為50～80：10～30：10～30。鞘部包含第二聚酯及第二白色金屬化合物，其中第二聚酯與第二白色金屬化合物的重量比為80～100：4～20，且第一白色金屬氧化物及第二白色金屬氧化物為二氧化鈦、銻摻雜氧化錫或其組合。
第一聚酯及第二聚酯的實(shí)施例可分別參照上述抗靜電聚酯粒的聚酯或可染色聚酯粒的聚酯的實(shí)施例。第一聚酯及第二聚酯可相同或不同。導(dǎo)電碳粉的實(shí)施例可參照上述抗靜電聚酯粒的導(dǎo)電碳粉的實(shí)施例。
第一白色金屬氧化物的實(shí)施例可參照上述抗靜電聚酯粒的白色金屬氧化物的實(shí)施例。在一實(shí)施例中，第一白色金屬氧化物為銻摻雜氧化錫，銻摻雜氧化錫與第一白色金屬氧化物的重量比為1：6與1：1之間。在一實(shí)施例中，第一白色金屬氧化物為二氧化鈦，二氧化鈦與第一白色金屬氧化物的重量比為1：6與1：1之間。
第二白色金屬氧化物的實(shí)施例可參照上述可染色聚酯粒的二氧化鈦及銻摻雜氧化錫的實(shí)施例。在一實(shí)施例中，第二白色金屬氧化物為二氧化鈦，二氧化鈦與第二白色金屬氧化物的重量比為1：10與1：1之間。在一實(shí)施例中，二氧化鈦與第二白色金屬氧化物的重量比為1：8與1：2之間。在一實(shí)施例中，第二白色金屬氧化物為銻摻雜氧化錫，銻摻雜氧化錫與第二白色金屬氧化物的重量比為1：10與1：1之間。在一實(shí)施例中，銻摻雜氧化錫與第二白色金屬氧化物的重量比為1：8與1：2之間。
圖1繪示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的可染色抗靜電芯鞘型復(fù)合纖維的剖面示意圖。如圖1所示，可染色抗靜電芯鞘型復(fù)合纖維100包含芯部100a及包覆芯部100a的鞘部100b，其中芯部100a的基質(zhì)例如是具有導(dǎo)電碳粉的聚酯。在本實(shí) 施例中，芯部100a的第一白色金屬氧化物與鞘部100b的第二白色金屬氧化物皆為二氧化鈦122及銻摻雜氧化錫124，且二氧化鈦122及銻摻雜氧化錫124皆均勻分布在芯部100a及鞘部100b中。
可染色抗靜電芯鞘型復(fù)合纖維可利用熔融混練紡絲法制成。在一實(shí)施例中，紡絲速度為2,500米/分鐘以上。在一實(shí)施例中，芯部與鞘部的截面積比為10：90至30：70。在一實(shí)施例中，芯部與鞘部的截面積比為15：85至20：80。
在一實(shí)施例中，可染色抗靜電芯鞘型復(fù)合纖維的細(xì)度為1.5至6dpf(denierperfiber)。在一實(shí)施例中，可染色抗靜電芯鞘型復(fù)合纖維的細(xì)度為140至300d/48f。在一實(shí)施例中，可染色抗靜電芯鞘型復(fù)合纖維的l*大于或等于36。在一實(shí)施例中，可染色抗靜電芯鞘型復(fù)合纖維可耐水洗100次以上。
實(shí)例
以下的實(shí)例是用以詳述本發(fā)明的特定態(tài)樣，并使本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者得以實(shí)施本發(fā)明。以下的實(shí)例不應(yīng)用以限制本發(fā)明。
比較例1及實(shí)驗(yàn)例1-3：抗靜電聚酯粒
比較例1及實(shí)驗(yàn)例1-3的抗靜電聚酯粒的組成成分的重量比例及抗靜電聚酯粒的特性請(qǐng)見(jiàn)表一。使用雙螺桿機(jī)，將各組成物于250℃及螺桿轉(zhuǎn)速200rpm下進(jìn)行處理，以形成各種粒。再測(cè)試粒的極限粘度(i.v.)、電阻、濾過(guò)性(濾網(wǎng)孔徑為40微米)及色度。
表一
如表一所示，所有粒的極限粘度皆大于或等于0.6分升/克，電阻小于500歐姆，且皆能通過(guò)濾過(guò)性測(cè)試。至于色度，由于實(shí)驗(yàn)例1-3具有白色金屬氧化物，因此l*較高。以肉眼觀察，比較例1的粒與實(shí)驗(yàn)例1-3的粒在顏色上有明顯的差異。
比較例2-5及實(shí)驗(yàn)例4-7：抗靜電芯鞘型復(fù)合纖維
比較例2-5及實(shí)驗(yàn)例4-7的抗靜電芯鞘型復(fù)合纖維的組成及特性請(qǐng)見(jiàn)表二。首先，選擇比較例1及實(shí)驗(yàn)例1-3的中的一者的抗靜電聚酯粒，作為纖維芯部的原料，搭配可染色聚酯粒(其組成成分的重量比例請(qǐng)見(jiàn)表二)，作為纖維鞘部的原料，在285℃下進(jìn)行紡絲，紡絲速度為2500米/分鐘，以制得部分延伸絲(pre-orientedyarn,poy)的抗靜電芯鞘型復(fù)合纖維。纖維芯部與鞘部的組成及截面積比如表二所示。另測(cè)試此預(yù)取向絲的抗靜電芯鞘型復(fù)合纖維的細(xì)度。之后，將此部分延伸絲的抗靜電芯鞘型復(fù)合纖維于140℃下進(jìn)行拉伸及假捻，加工速度為300米/分鐘，以形成拉伸變形絲(drawtexturedyarn,dty)，再測(cè)試其細(xì)度與強(qiáng)度。測(cè)試結(jié)果如表二所示。
表二
再將比較例2-5及實(shí)驗(yàn)例4-7的拉伸變形絲的抗靜電芯鞘型復(fù)合纖維分別織成織物，測(cè)試其色度及摩擦帶電壓(根據(jù)jis1149)，如表三所示。
表三
如表三所示，比較例2-5的抗靜電芯鞘型復(fù)合纖維的l*偏低，實(shí)驗(yàn)例4-7的 抗靜電芯鞘型復(fù)合纖維的l*較高，代表實(shí)驗(yàn)例4-7的抗靜電芯鞘型復(fù)合纖維具有較佳的可染性。
為證實(shí)可染性，將實(shí)驗(yàn)例7的織物，使用分散性染料，染液濃度為0.5wt％，在130℃下染色60分鐘。染后織物呈紫色，l*、a*及b*分別為35.32、+10.52及－7.32，代表實(shí)驗(yàn)例7的織物具有極佳的可染性。
另測(cè)試織物的電荷吸引性、觸控能力、電荷半衰期及遮蔽系數(shù)。電荷半衰期及遮蔽系數(shù)是根據(jù)en1149-3測(cè)定。由測(cè)試結(jié)果可知，所有織物皆具有電荷吸引性及觸控能力，且電荷半衰期皆小于0.01秒，遮蔽系數(shù)皆大于0.95，代表所有織物皆具有抗靜電特性。
由上述可知，本發(fā)明提供的抗靜電聚酯粒具有抗靜電性且顏色較淺。將此抗靜電聚酯粒作為纖維芯部的原料，搭配可染色聚酯粒，作為纖維鞘部的原料，可制得兼具可染性及抗靜電性的芯鞘型復(fù)合纖維。此纖維織成的織物的可染性優(yōu)異，可染出鮮艷的顏色，使其在應(yīng)用上更為廣泛。
以上扼要地提及多種實(shí)施例的特征，因此熟悉此技藝的人士可較好了解本發(fā)明的各方面。熟悉此技藝的人士應(yīng)意識(shí)到，為了落實(shí)相同的目的及/或達(dá)到在此提出的實(shí)施例的相同優(yōu)點(diǎn)，其可輕易使用本發(fā)明以做為設(shè)計(jì)或修改其他制程及結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。熟悉此技藝的人士亦應(yīng)了解的是，這些均等的構(gòu)造不背離本發(fā)明的精神及范圍，以及其人可在此進(jìn)行各種改變、取代、及替代而不背離本發(fā)明的精神及范圍。