[發(fā)明專利]一種導(dǎo)電PTT紗線的加工工藝及設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610146663.3
• 申請(qǐng)日: 2016-03-15
• 公開（公告）號(hào): CN105734979A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪劍寒;韓瀟;張葉興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 紹興文理學(xué)院
• 主分類號(hào): D06M15/61
• 分類號(hào): D06M15/61;D06B5/06;D06B9/04;D06B21/00;D06M101/32
• 代理公司: 紹興市越興專利事務(wù)所(普通合伙) 33220
• 代理人: 蔣衛(wèi)東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種導(dǎo)電PTT紗線的加工工藝及設(shè)備，屬于紗線處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

PTT纖維自上世紀(jì)90年代中期問(wèn)世之后，被評(píng)為美國(guó)1998年的六大石化新產(chǎn)品之一，更因其多項(xiàng)優(yōu)異性能，而被譽(yù)為“21世紀(jì)的大型纖維”。

PTT纖維兼具尼龍的柔軟性、腈綸的蓬松性和滌綸的抗污性，加上本身固有的彈性、適中的玻璃化溫度和良好的加工性能，集各種纖維的優(yōu)良性能于一身。業(yè)內(nèi)專家指出，PTT纖維將是21世紀(jì)重點(diǎn)發(fā)展的新型纖維，將逐步取代滌綸和錦綸成為最流行的纖維品種之一，PTT纖維面料及其各種混紡、交織面料市場(chǎng)將迎來(lái)快速發(fā)展的黃金時(shí)期。目前已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，如PTT形狀記憶面料、高檔PTT混紡針織內(nèi)衣、高檔PTT/羊毛精紡產(chǎn)品等，此外，PTT纖維還可廣泛應(yīng)用于泳裝、運(yùn)動(dòng)衣、地毯等。

由于本身的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，PTT纖維的電絕緣性很好，且吸濕性非常差，使其在加工和使用過(guò)程中容易積累靜電，帶來(lái)各種不便甚至產(chǎn)生各種問(wèn)題，并對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)造成一定的影響，使其應(yīng)用受到一定的限制。若在不影響現(xiàn)有優(yōu)良性能的前提下獲得良好的導(dǎo)電性能，PTT纖維制品將有望在目前所不能涉足的民用及產(chǎn)業(yè)用領(lǐng)域，如：抗靜電服裝、電磁屏蔽服裝、智能服裝、織物傳感器等領(lǐng)域有十分廣泛的應(yīng)用前景，大大提高PTT纖維制品的功能性及附加值。

作為一種面世不久的新型纖維，關(guān)于PTT纖維導(dǎo)電化加工的研究鮮見報(bào)道，更無(wú)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的相關(guān)資料。而根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)及專利報(bào)道，目前其他合成纖維的導(dǎo)電化加工主要有復(fù)合紡絲和后整理兩大類。目前這兩類方法所采用的導(dǎo)電材料主要為碳黑、金屬、金屬化合物等無(wú)機(jī)導(dǎo)電材料，上世紀(jì)70年代之后蓬勃發(fā)展起來(lái)的導(dǎo)電性有機(jī)高分子材料，如：聚苯胺（PANI）、聚吡咯等也被廣泛地應(yīng)用于纖維的導(dǎo)電化處理的研究之中，但目前尚無(wú)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的相關(guān)報(bào)道。

聚苯胺（Polyaniline，簡(jiǎn)稱PANI）在摻雜態(tài)下呈現(xiàn)良好的導(dǎo)電性能，且具有原料價(jià)格低廉、合成簡(jiǎn)單、電導(dǎo)率較高、在空氣中穩(wěn)定性好，以及具有獨(dú)特的摻雜現(xiàn)象等特點(diǎn)，被認(rèn)為是最有前途的導(dǎo)電高聚物。隨著導(dǎo)電聚苯胺制備技術(shù)的不斷成熟，越來(lái)越多的研究人員將關(guān)注的目光投向聚苯胺導(dǎo)電纖維的研究上。聚苯胺導(dǎo)電纖維的制備方法主要有濕法紡絲法、熔體紡絲、靜電紡絲、原位聚合法等，其中原位聚合法制備導(dǎo)電纖維被認(rèn)為是最有應(yīng)用前景的一種方法，該法以普通基體纖維表面吸附苯胺單體，在氧化劑和質(zhì)子酸溶液中苯胺單體在纖維表面發(fā)生氧化聚合并摻雜形成導(dǎo)電態(tài)聚苯胺。用此法制備聚苯胺導(dǎo)電纖維，簡(jiǎn)便易行，導(dǎo)電聚苯胺薄膜附著在基體纖維表面，導(dǎo)電性能優(yōu)良而持久、對(duì)基體纖維的物理機(jī)械性能基本沒有影響，是目前最有應(yīng)用前景的一類導(dǎo)電纖維。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外利用原位聚合法制備了導(dǎo)電滌綸、導(dǎo)電錦綸、導(dǎo)電丙綸、導(dǎo)電氨綸等。傳統(tǒng)原位聚合法制備導(dǎo)電纖維均采用分步法，首先將基體纖維浸漬于苯胺單體溶液內(nèi)數(shù)小時(shí)，以便纖維表面充分吸附苯胺單體，然后將含有一定量苯胺單體的纖維置于含有氧化劑和摻雜酸的溶液中反應(yīng)，此反應(yīng)過(guò)程亦需較長(zhǎng)時(shí)間，一般需1小時(shí)以上。反應(yīng)結(jié)束后取出纖維洗凈。采用這樣的方法效率低、產(chǎn)量少，苯胺單體及氧化劑、摻雜酸的利用率低（大部分苯胺單體與氧化劑與摻雜酸反應(yīng)后未沉積在纖維表面，而是在反應(yīng)液中形成懸浮聚苯胺顆粒，僅有及少量的聚苯胺沉積在纖維表面），同時(shí)為了保證反應(yīng)的均勻，反應(yīng)液需攪拌，連續(xù)的紗線在攪動(dòng)的反應(yīng)液中不易排列規(guī)整，另外反應(yīng)后的廢液處理也是一個(gè)問(wèn)題，因此要實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)可能性非常小。

而申請(qǐng)?zhí)枮?01310702673.7的專利則基于原位聚合法進(jìn)行連續(xù)制備聚苯胺復(fù)合導(dǎo)電紗線，該專利所提供的方案成功實(shí)現(xiàn)了普通紗線的連續(xù)化導(dǎo)電處理，其處理速度可以達(dá)到100m/min，紗線電導(dǎo)率達(dá)到1S/cm。但該方法存在反應(yīng)液耗用量較大的缺點(diǎn)，生產(chǎn)成本高，離真正產(chǎn)業(yè)用尚有一定距離。

基于此，做出本申請(qǐng)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有導(dǎo)電纖維制備所存在的上述缺陷，本發(fā)明提供一種具有皮芯結(jié)構(gòu)的PTT導(dǎo)電纖維的加工工藝，該工藝所制備的導(dǎo)電纖維具有抗靜電、導(dǎo)電和電磁屏蔽效果，在高附加值功能性服裝等領(lǐng)域可得到廣泛應(yīng)用。

因此，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

一種導(dǎo)電PTT紗線的加工工藝，紗線依次進(jìn)行一次浸漬、一次擠壓、二次浸漬、二次擠壓后進(jìn)行負(fù)壓引離，所述的一次浸漬中的浸液一為苯胺單體與摻雜酸的混合物，一次擠壓后的紗線增重量為30-100%；二次浸漬中的浸液二為氧化劑，二次擠壓后的紗線增重量為60-120%；負(fù)壓引離并是紗線順利運(yùn)行后，靜置24小時(shí)左右（優(yōu)選為12-36小時(shí)）完成平衡即可。