專利名稱：復合導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)明涉及一種復合導電纖維的制造工藝，具體涉及到一種復合導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，具有強度高、耐磨等優(yōu)點，所以已被廣泛應用于各個領(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是容易產(chǎn)生靜電，有時高達數(shù)萬伏，即使是天然纖維，在冬季或低濕度的環(huán)境中，纖維及制品也會明顯產(chǎn)生靜電，因此，自合成纖維問世以來，人們就一直致力于各種有關(guān)抗靜電方面的研究，把導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，特別是含碳復合導電纖維的開發(fā)使用后，更是加大了其在纖維及制品中地廣泛應用。由于導電碳黑價廉、電阻率低，成為人們生產(chǎn)導電纖維時導電組分的首選。目前導電纖維的制造方法中加入大量的導電碳黑以確保導電纖維具有良好的電導率，導電碳黑在導電纖維中的添加量一般均超過20％，這直接導致導電纖維的制造工藝比較復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械性能變差，所以生產(chǎn)這種高碳黑的導電纖維均采用復合紡絲加工技術(shù)，采用雙螺桿復合紡絲，低速卷繞高倍數(shù)牽伸或高速卷繞低倍數(shù)牽伸兩步法工藝來制造復合導電纖維。關(guān)于兩步法生產(chǎn)復合導電纖維過去已有各種提案和專利。如美國杜邦公司生產(chǎn)的“安特綸”，美國孟山都公司生產(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，再進行3倍左右的牽伸工藝來生產(chǎn)復合導電纖維，如圖1所示。絲束11經(jīng)過油嘴12上油后，經(jīng)過冷導絲輥13和冷導絲輥14，最后進入卷繞機15以1000m/min卷繞速度，卷繞成未取向絲。未取向絲再經(jīng)過牽伸機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進入牽伸機熱盤22和冷盤24之間進行牽伸，牽伸倍數(shù)3倍，熱盤溫度設(shè)定在90℃，牽伸后的纖維經(jīng)過熱板23進行熱定型，然后經(jīng)卷繞機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，再進行1.5倍左右的牽伸工藝來生產(chǎn)復合導電纖維，工藝過程如圖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)出一種全新的復合導電纖維的制造工藝，即復合導電纖維紡牽一步法制造工藝。
本發(fā)明的復合導電纖維是紡牽一步制造工藝生產(chǎn)出的復合導電纖維，是由導電層和非導電層所組成，其中導電層含有20～30％(wt)導電性成分和含有80～70％(wt)非導電成分的載體樹脂所組成，非導電層為聚酯或聚酰胺成纖高聚物。導電層中的導電成分為導電碳黑并利用混煉的方法將導電成分分散于載體樹脂中，且經(jīng)雙螺桿造粒而形成導電粒子，所用的載體樹脂和非導電層成纖高聚物若采用聚酯聚合物則稱為聚酯基復合導電纖維，若所用的載體樹脂和非導電層成纖高聚物為聚酰胺則稱為聚酰胺基復合導電纖維。
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，經(jīng)上油輪32將絲浸油，經(jīng)預網(wǎng)絡裝置33，將纖維中的油劑吹勻；通過導絲器進入第一熱輥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)導絲器進入第二熱輥36及第二分絲輥37，纏繞幾圈，保證導電纖維的加熱及握持牽伸；最后進入卷繞機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；最后進入卷繞機卷繞成形。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施方式
下面根據(jù)實施例說明本發(fā)明。當然，本發(fā)明不只限定于下面所舉的實施例。
實施例1將20份粒徑為1μ的高導電碳黑和20份聚醋酸乙烯加入到高速混合機中，在105℃溫度下進行高速混合，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中，在150℃下進行混合15分鐘，再冷混15分鐘出料加入到雙螺桿擠出機的料斗中，在280℃下擠出造粒成導電層粒子，經(jīng)過干燥后作為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中熔融擠出，進入各自的計量泵，按A/B＝30/70復合比計量后進入A組分為三葉型的復合紡組件中，在復合紡組件中，A、B組分通過分配從噴絲孔中噴出，經(jīng)過油輪上油后進入GR1和GR2熱輥中進行熱牽伸，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，卷繞機速度為4050m/min。
所紡聚酯基復合導電纖維的線密度為22.6dtex/2F，斷裂強度為3.1CN/dtex，斷裂伸長為46％，電阻率為5.7×104Ω/cm。
實施例2載體樹脂改為聚酰胺粉末，制造工藝和過程均同實例1，在270℃下擠出造粒成導電粒子，經(jīng)過干燥后作為A組分，含水100ppm的聚酰胺干切片作為B組分。
A組分和B組分配比和復合比及紡絲工藝過程同實例1，從噴絲孔中噴出的絲經(jīng)過油輪上油后進入GR1和GR2熱輥中進行牽伸，GR1常溫，GR2 105℃，卷繞速度4200m/min。
所紡聚酰胺基復合導電纖維的線密度為24.3dtex/2F，斷裂強度為3.6CN/dtex，斷裂伸長為41％，電阻率為4.2×104Ω/cm。
權(quán)利要求
1.一種復合導電纖維的制造工藝，其特征在于一種復合導電纖維的紡牽一步法制造工藝。
2.根據(jù)權(quán)利1所述一種復合導電纖維的制造工藝，其特征還在于其復合導電纖維為聚酯基復合導電纖維一步法制造工藝。
3.根據(jù)權(quán)利1所述一種復合導電纖維的制造工藝，其特征還在于其復合導電纖維為聚酰胺基復合導電纖維一步法制造工藝。
4.根據(jù)權(quán)利1、2、3所述的復合導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設(shè)備中完成，一步法生產(chǎn)出符合織造要求的復合導電纖維。
全文摘要
本發(fā)明為復合導電纖維的制造工藝。復合導電纖維中由于有高含量的導電碳黑，以往均采用雙螺桿復合紡絲加工技術(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)備來制造復合導電纖維，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，是在復合導電纖維的生產(chǎn)過程中，紡絲牽伸在一臺設(shè)備上完成，一步法制造出符合后道織造要求的復合導電纖維，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D01D5/08GK101092759SQ20071007598
公開日2007年12月26日 申請日期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 申請人:深圳市中晟纖維工程技術(shù)有限公司