[发明专利]一种导电纱线连续处理方法以及用于该方法的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种纱线处理方法，具体涉及一种导电纱线连续处理的方法以及用于该方法的装置，属于导电纤维的技术领域。

静电是一种处于静止状态的电荷，其无处不在，对人类的生产生活造成一定的影响。如低吸湿的纤维加工时产生的静电影响纺织生产加工、静电产生的吸附影响服装外观、降低服装档次、静电放电对人体造成电击感等，因服装产生的静电引力或静电放电所造成的影响产品质量甚至引起燃烧、爆炸事故等问题日益突出，使用抗静电服装已经为政府部门、企业管理者和广大工程技术人员所重视。另外，近年来随着电子、通讯等技术的快速发展，计算机、通信终端、家用电器等的迅速发展和普及，环境中的电磁辐射日渐严重，不仅影响广播、电视、通讯等设备的正常工作，还会危害人体健康。人体长期暴露在电磁辐射环境中，神经系统、心血管系统、内分泌系统、生殖系统等都会受到不同程度的伤害。电磁辐射已经成为继水污染、空气污染和噪声污染之后的第四大污染源。为减小及防止静电干扰和电磁波造成的危害，从20世纪中期至今，世界各国的研究者一直致力于抗静电及抗电磁辐射材料的研究与开发，其中具有导电功能的纺织纤维材料是研究的热点之一。

科学家于上世纪八十年代发现聚苯胺（Polyaniline，简称PANI）在掺杂态下呈现良好的导电性能，且具有原料价格低廉、合成简单、电导率较高、在空气中稳定性好，以及具有独特的掺杂现象等特点，被认为是最有前途的导电高聚物。随着导电聚苯胺制备技术的不断成熟，越来越多的研究人员将关注的目光投向聚苯胺导电纤维的研究上。聚苯胺导电纤维的制备方法主要有湿法纺丝法、熔体纺丝、静电纺丝、原位聚合法等，其中原位聚合法制备导电纤维被认为是最有应用前景的一种方法，该法以普通基体纤维表面吸附苯胺单体，在氧化剂和质子酸溶液中苯胺单体在纤维表面发生氧化聚合并掺杂形成导电态聚苯胺。用此法制备聚苯胺导电纤维，简便易行，导电聚苯胺薄膜附着在基体纤维表面，导电性能优良而持久，对基体纤维的物理机械性能基本没有影响，是目前最有应用前景的一类导电纤维。近年来，国内外利用原位聚合法制备了导电涤纶、导电锦纶、导电丙纶、导电氨纶等。中国专利CN1040898C公开了一种聚苯胺导电涤纶纤维的制备方法，将洗涤后的涤纶纤维放入由苯胺、对甲苯磺酸、蒸馏水组成的溶液中，在搪瓷容器内加热至40℃，搅拌升温至80℃后保温30min，然后取出挤干冷却至室温投入由偏钒酸钠、对甲苯磺酸、蒸馏水组成的反应液中反应1h，然后取出用冷水洗净，干燥后制得导电涤纶/聚苯胺复合导电纤维；潘玮将涤纶进行去油整理，称量一定量的纤维置于苯胺的溶液中，浸泡一定时间后取出，将带有一定量苯胺单体的纤维置于过硫酸铵的盐酸溶液中（盐酸浓度为0.5mol/L，过硫酸铵浓度为20g/L），均匀搅拌并保持一定的温度，使苯胺发生聚合反应，在纤维上生成导电聚苯胺，制得了电导率为10^-2S/cm的涤纶/聚苯胺复合导电纤维；洪剑寒等人将超高分子量聚乙烯纤维经等离子体预处理之后，浸泡于苯胺单体中，2小时后取出挤压去过量的苯胺单体，将纤维置于含有盐酸和过硫酸铵的反应液中（盐酸浓度为0.7mol/L，过硫酸铵浓度为30g/L），反应2小时后取出纤维洗净，制得电导率为0.2S/cm的UHMWPE/PANI复合导电纤维；A.Saritha Chandran制得电导率为1.4×10^-7S/cm的锦纶/聚苯胺复合导电纤维；张鸿用现场吸附法制得了丙纶/聚苯胺复合导电纤维，其电导率可达0.12S/cm（参见：潘玮,黄素萍,龚静华. 聚苯胺/涤纶导电纤维的制备及其织物抗静电性能研究.合成纤维,2002（01）：30-32；洪剑寒,潘志娟,李敏,姚穆.氧气等离子预处理对UNMWPE/PANI复合纤维导电性能的影响. 纺织学报, 2013, 34(6):1-7；A.Saritha Chandran,Sunil K.Narayanankutty. An elastomeric composite based on polyaniline coated nylon fiber and chloroprene rubber. European Polymer Journal,2008,44:2418-2429；张鸿，李莹，徐德增，郭静. 聚苯胺/聚丙烯导电纤维的结构与性能.上海纺织科技,2005(06):52-53）。