[發(fā)明專利]一種硫化亞銅/PET復(fù)合導(dǎo)電纖維的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610209914.8
• 申請日: 2016-04-07
• 公開（公告）號: CN105714404B
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曲良俊;潘瑋;裴海燕;陳燕
• 申請（專利權(quán)）人: 中原工學(xué)院
• 主分類號: D01F6/92
• 分類號: D01F6/92;D01F1/09
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司41125
• 代理人: 張紹琳,張真真

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于復(fù)合導(dǎo)電纖維制備領(lǐng)域，特別涉及一種硫化亞銅/PET復(fù)合導(dǎo)電纖維的制備方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著計算機、電信、微波爐等的迅速發(fā)展和普及，人類生活工作環(huán)境中的電磁輻射日漸嚴(yán)重因而產(chǎn)生的電磁波干擾對電子儀器設(shè)備的正常工作及人類的生理健康帶來了很多負(fù)面影響，為防止靜電干擾和電磁波干擾，從20世紀(jì)中期至今，針對各種用途，已開發(fā)出各種抗靜電和電磁屏蔽的材料。近幾十年，研究的重點更多地轉(zhuǎn)向了導(dǎo)電纖維，導(dǎo)電纖維的抗靜電效果顯著持久，且不受環(huán)境濕度的影響，導(dǎo)電層達(dá)一定厚度或?qū)щ姵煞葸_(dá)一定比例后，具有優(yōu)良的電磁屏蔽功能，因此導(dǎo)電纖維的研制和應(yīng)用越來越受到重視。

導(dǎo)電纖維的制備方法有許多種，隨著研究的不斷深入，根據(jù)制得纖維的最終性能和制備工藝，人們逐步淘汰了一些落后的制備方法。目前，制備到抗靜電纖維的方法主要有三種：一是在纖維等紡織品表面用物理或化學(xué)方法使纖維表面形成金屬鍍層，這種方法由于形成的金屬鍍層往往使纖維的手感變得粗硬，難以進(jìn)行紡織加工，且生產(chǎn)設(shè)備投資大，效率低，生產(chǎn)成本高；二是用化學(xué)方法在纖維表面形成半導(dǎo)體薄層，化學(xué)方法工藝較簡單，對纖維的物理機械性能影響不大，導(dǎo)電性較好，但導(dǎo)電耐久性較差；三是把導(dǎo)電微粒混入紡絲熔體中，通過復(fù)合紡絲制成皮芯結(jié)構(gòu)或海島結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電纖維，用這種方法制得的纖維導(dǎo)電耐久性優(yōu)良，且因加入導(dǎo)電粒子較少，不損害纖維的物理性能，因而受到廣泛關(guān)注。但是，采用這種工藝制備抗靜電纖維時，通常所使用的導(dǎo)電粒子尺寸多為μm級，并不具有納米材料的特性，而且在成型加工過程中，往往會加重設(shè)備的損耗，不利于降低生產(chǎn)成本。因此，開發(fā)成本低、性能優(yōu)良的導(dǎo)電纖維就顯得尤為重要。

聚酯纖維具有較高強度、高的初始模量、耐摩擦等優(yōu)異特性，在服裝、毛毯等很多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。但是聚酯纖維疏水性強，容易產(chǎn)生靜電，會造成服裝相互纏繞、吸塵，影響穿著，而且靜電積聚到一定程度就會放電，在特定場合又會引起爆炸和火災(zāi)等放電災(zāi)難。因此為了克服聚酯纖維的強靜電性質(zhì)，在某些應(yīng)用方面就有必要對聚酯纖維進(jìn)行改性，使其具有抗靜電性能。

金屬硫化物在光學(xué)、光電化學(xué)、催化、環(huán)保等方面都具有特殊的性能。它們具有良好的化學(xué)和熱穩(wěn)定性，是一種良好的光電材料。利用金屬硫化物的特性來生產(chǎn)導(dǎo)電纖維的方法在目前應(yīng)用最多是纖維表面化學(xué)反應(yīng)法，這種方法主要通過化學(xué)處理，即通過反應(yīng)液的浸漬，在纖維表面產(chǎn)生吸附，然后通過化學(xué)反應(yīng)使金屬硫化物覆蓋在纖維表面。此方法優(yōu)點在于工藝簡單、成本較低，而且對纖維的強度、柔軟性、滑爽性等損傷較少。在20世紀(jì)80年代，日本就研制成這類導(dǎo)電纖維。有人還專門對導(dǎo)電成分及導(dǎo)電機理進(jìn)行了研究，如日本研制的表面覆蓋銅的硫化物的導(dǎo)電腈綸，是先將腈綸在含銅離子溶液中處理，然后在還原劑中處理，纖維上的Cu²⁺變成Cu⁺與-CN絡(luò)合，進(jìn)一步形成銅的硫化物的導(dǎo)電性物質(zhì)。由于這些導(dǎo)電物質(zhì)在纖維結(jié)構(gòu)上形成了網(wǎng)絡(luò)，故導(dǎo)電性能很好。國內(nèi)專利87104625.3、201510188325.1、200810084225.4等都是采用這種方法生產(chǎn)導(dǎo)電纖維的。由于聚丙烯腈纖維上的氰基能與銅離子產(chǎn)生絡(luò)合，使纖維具有導(dǎo)電性。但是滌綸由于內(nèi)部分子排列緊密，分子間缺少親水結(jié)構(gòu)，因此回潮率很小，吸濕性能差，抗靜電性不好。同時，由于滌綸纖維表面缺乏可以與銅離子產(chǎn)生絡(luò)合的基團(tuán)，所以無法直接采用纖維表面化學(xué)反應(yīng)法制備滌綸導(dǎo)電纖維。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決用化學(xué)方法制備滌綸導(dǎo)電纖維的技術(shù)難題，提供了一種硫化亞銅/PET復(fù)合導(dǎo)電纖維的制備方法。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案，具體步驟如下：

一種硫化亞銅/PET復(fù)合導(dǎo)電纖維的制備方法，制備所述硫化亞銅/滌綸復(fù)合導(dǎo)電纖維的步驟如下：

（1）將硫酸銅、乙二胺四乙酸鈉溶解在水中，形成透明溶液后加入冰醋酸，調(diào)節(jié)pH至1～3，得到a溶液；

（2）將硫代硫酸鈉溶解在水中得到b溶液，硫代硫酸鈉的質(zhì)量濃度為0.5%～5%；

（3）將PET粉末浸入到質(zhì)量濃度為5%～30%的乙二胺溶液中，于20℃～60℃反應(yīng)0.5～3小時，反應(yīng)完畢后，用水充分漂洗以去除未反應(yīng)的乙二胺，將粉末干燥后得到胺化的PET粉末；

（4）將步驟（3）中胺化的PET粉末浸入到a溶液中，在20℃～60℃浸泡5～30分鐘后，加入b溶液，升溫至75℃～90℃反應(yīng)5～60分鐘，將產(chǎn)物過濾、烘干后得到復(fù)合硫化亞銅/PET粉末；