[发明专利]一种原位聚合法制备导电涤纶纤维的方法

说明书

技术领域

本发明属于功能纺织材料制备技术领域，涉及一种导电涤纶纤维的制备方法，具体涉及一种原位聚合法制备导电涤纶纤维的方法。

背景技术

涤纶是三大合成纤维中制备工艺最简单的一种，价格也比较便宜，再加上它具有结实耐用、弹性好、不易变形、耐腐蚀、绝缘、挺括及易洗快干的特点，因此为人们所喜爱。

涤纶属于纺织纤维中的合成纤维，其吸湿能力差、带电量大、静电衰减速率小，导致其静电现象较为严重。严重时，静电压高达几千伏，人如触及会有触电感觉，甚至会引起火灾，为此必须对涤纶纤维的静电现象引起足够的重视。

聚苯胺作为导电高分子的一种，它主要有原料易得、制备简便、稳定性好、电荷贮存能力强及电导率高的优点。聚苯胺导电纤维的制备方法主要有纺丝法和原位聚合法两种。纺丝法对纺丝设备及纺丝操作的要求十分苛刻，在实际生产中有很大的局限性；相反，原位聚合法则具有许多优点，如且可纺性好、节约成本、纤维导电性能优良及工艺简单，因此研究价值较高。

采用原位聚合法可实现聚苯胺导电涤纶纤维的加工，涤纶虽然结构致密，但从结构上看与聚苯胺并没有排斥性基团，为提高涤纶纤维表面吸附性，可将其进行物理或化学改性，以提高苯胺单体吸附率，进而提高复合纤维聚苯胺含量和电导率。采用原位聚合法制备导电涤纶纤维不仅是涤纶纤维的抗静电改性的一个路径，也是实现聚苯胺的可加工性的新路径。

发明内容

本发明的目的在于提供一种原位聚合法制备导电涤纶纤维的方法，不仅制备出的涤纶纤维具有优良的导电性能，而且制备方法简便、制备成本低。

本发明所采用的技术方案是，一种原位聚合法制备导电涤纶纤维的方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、配置氢氧化钠溶液，利用氢氧化钠溶液对涤纶纤维进行碱处理，将经碱处理后的涤纶纤维依次用清水、醋酸、清水洗涤，再烘干；

步骤2、将经步骤1碱处理后的涤纶纤维浸渍在苯胺液中；

步骤3、分别称取过硫酸铵与硫酸，配置成整理液；

步骤4、将经步骤2浸渍过苯胺溶液的涤纶纤维浸渍在步骤3中配置的整理液中，经洗涤和烘干后即得到本发明的导电涤纶纤维。

本发明的特点还在于，

步骤1具体按照以下步骤实施：

步骤1.1、分别称取涤纶纤维和氢氧化钠，涤纶纤维和氢氧化钠的质量比为1:10~30；

步骤1.2、将步骤1.1中称取的氢氧化钠溶解于去离子水中，配置成质量体积百分比浓度为40g/L~60g/L氢氧化钠溶液；

步骤1.3、将步骤1.1中称取的涤纶纤维浸渍于步骤1.2中配置的氢氧化钠溶液中，再将氢氧化钠溶液升温至60℃~90℃，在升温的过程中不断的搅拌氢氧化钠溶液中浸渍的涤纶纤维15min~30min；

步骤1.4、将步骤1.3中的涤纶纤维取出，先用清水冲洗涤纶纤维，然后将涤纶纤维放入质量百分比浓度为3%~5%的醋酸溶液中多次浸渍并测试浸渍后剩余醋酸溶液的pH值，直至捞取出涤纶纤维后剩余的醋酸溶液的pH值显示为中性为止，再将涤纶纤维用清水洗涤后烘干，即得到碱处理后的涤纶纤维。

步骤1中所整理的涤纶纤维的细度为150D。

步骤2具体按照以下步骤实施：

步骤2.1、按步骤1.4中得到的碱处理后的涤纶纤维质量称取苯胺，涤纶纤维与苯胺的质量比为1:6~12；

步骤2.2、先将步骤1.4中得到的涤纶纤维放入步骤2.1中称取的苯胺中浸渍，浸渍时间为14h~22h；

步骤2.3、经步骤2.2，将浸渍在苯胺中的涤纶纤维采用机械方式进行挤压，使苯胺充分进入到涤纶纤维空隙中，在纤维之间和内部形成聚苯胺。

步骤3具体按照以下步骤实施：

步骤3.1、称取步骤2.3中得到的含有聚苯胺的涤纶纤维的质量，将含有聚苯胺的涤纶纤维质量与步骤1.4中碱处理后的涤纶纤维质量之差作为涤纶纤维吸附的苯胺量；

步骤3.2、按步骤3.1计算得到的涤纶纤维吸附的苯胺量称取过硫酸铵，苯胺与过硫酸铵的摩尔比为0.8:1，另外配置摩尔体积浓度为0.5mol/L~1.5mol/L的硫酸溶液；

步骤3.3、将步骤3.2中称取的过硫酸铵与配置的硫酸溶液混合均匀，过硫酸铵与硫酸溶液的质量比为1:0.8，配置成整理液。

步骤4具体按照以下步骤实施：

步骤4.1、将步骤2.3中得到涤纶纤维放入步骤3.3配置的整理液中，不断搅拌整理液中的涤纶纤维，6h~12h之后将涤纶纤维从整理液中捞取出来；