一種聚乙烯醇縮醛導電纖維的制造方法，該方法是在纖維級聚乙烯醇紡絲原液中添加包括ATO導電粉，超導電炭黑，氧化鋅晶須，鈦酸鉀晶須等導電材料，經混合、過濾、脫泡后制成導電聚乙烯醇紡絲原液；再通過復合紡絲技術使纖維的一部分含有導電物質的復合聚乙烯醇縮醛導電纖維；這類纖維在低濕度下仍具有低電阻率，高強度、耐久性導電性。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及，包括纖維級聚乙烯醇(PVA)、ATO導電粉，超導電炭黑，氧化鋅晶須(ZnO)，導電性鈦酸鉀晶須(PTW)等導電纖維的制造方法，屬于化學纖維制造技術。
技術介紹
以聚乙烯醇為原料紡絲制得的纖維，將這種纖維經甲醛處理所得到聚乙烯醇縮甲醛纖維，中國稱維綸，國際上稱維尼綸。維綸的性質與棉花頗相似，有合成棉花之稱，強度和耐磨性優于棉花；維綸長絲又像蠶絲，吸濕性較好，在標準狀態下回潮率為4. 5 5%，在合成纖維中名列前茅；比重(I. 26 I. 30)比棉花小，熱傳導率較低，保暖性較好；耐腐蝕性、不易霉蛀；維綸具有良好的吸濕性、透氣性、柔軟性，穿著舒適；廣泛應用于服裝、家紡、非織造布等領域。導電纖維通常是指在標準狀態下(20°C、65%相對濕度)、比電阻在107 Q *cm以下的纖維，這類纖維具有良好的導電性和耐久性，特別是在低濕度下仍具有良好的耐久導電性，因此在工業、民用等領域有著很大的用途。以成纖高分子聚合物為基體，以被覆或復合方式添加導電物質的導電纖維，通過復合紡絲技術使纖維的一部分含有導電物質，這樣使纖維在具有導電特性的同時，又兼有普通合成纖維優異的加工性能，成為具有可紡性的功能性纖維。晶須是以單晶形式生長而成的直徑非常小(0. I IOum)、原子排列高度有序、強度接近完整晶體的理論值、有一定長徑比(5 1000)的纖維材料；高分子聚合物中加入少量晶須，如氧化鋅晶須、鈦酸鉀晶須等，便能既增強又增韌，還可提高導電等其它性能。在眾多種類的晶須中，四針狀氧化鋅晶須(ZnO)以其獨特的立體四針狀結構賦予其突出的導電性；ZnO本身是n型半導體，加之四腳針狀的晶須三維伸展結構，將其分散在基體中時，鄰近各針狀部位相互搭接形成導電通路，使電荷得以傳導，從而賦予材料導電性。導電性鈦酸鉀晶須(PTW)是一種新型針狀的短纖維復合物，由于它的尺寸細小，結晶完整，具有良好的導電等物理機械性能。多年來科技工作者以聚酯類材料為基體，以添加導電物質方式開發高分子材料導電纖維；但這類導電纖維的導電性、纖維強度都不太好，在使用中受到很大限制。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術存在的不足，提供一種具有良好的導電性和耐久性，特別是在低濕度下仍具有良好的耐久自生性、導電性的聚乙烯醇縮醛導電纖維的制造方法。本專利技術的目的是通過如下技術方案來完成的，所述聚乙烯醇縮醛導電纖維的制造方法，該制造方法采用如下步驟A)按質量份數取12-18份表征參數直徑為0. 2-lum，長度為5_15um的四針狀氧化鋅晶須；3-8份表征參數直徑為0. 2-0. 6um，長度為5_12um的導電性鈦酸鉀晶須；將上述材料混合均勻后，在300-400°C真空爐中焙燒4-6h ;冷卻后用六偏磷酸鈉在無水乙醇中攪拌分散，在常壓等離子處理10-20min ;然后用60-70°C含硬脂酸鈣分散液的去離子水中超聲波分散、清洗25-35min，取溶液上層懸浮晶須經過濾除去16um以上粒子，并重復操作3-5次直至濾清；濾清后在真空烘箱烘干，得到改性晶須混合物；B)按質量份數取步驟A)得到的改性晶須混合物4-8份，摻銻氧化錫導電粉2-4份，超導電炭黑5-9份，鈦酸酯偶聯劑0. 1-0. 2份，鋁酸酯偶聯劑0. 1-0. 2份，聚乙烯蠟I. 5-2. 0份，在60-70°C條件下混合機250-400轉/min攪拌45_60min ;得到改性晶須導電共混物；C)將質量份數為30-45份的改性晶須導電共混物在微量六偏磷酸鈉存在的條件下，加入聚乙烯醇紡絲原液80-120份，在90-95°C溫度下中速攪拌45_60min，得到導電聚乙烯醇紡絲原液；D)將步驟C)得到的導電聚乙烯醇紡絲原液在90_95°C恒溫下混合、過濾、脫泡后，按質量比25-35 75-65的導電聚乙烯醇紡絲原液與聚乙烯醇紡絲原液，經濕法或干法復合紡絲技術紡絲，縮醛化處理，制成一種以導電聚乙烯醇為皮層的聚乙烯醇縮醛導電纖維。本專利技術優選制造方法，包括如下步驟A)按質量份數取15份表征參數直徑為0. 2-lum,長度為5_15um的四針狀氧化鋅晶須；5份表征參數直徑為0. 2-0. 6um，長度為5_12um的導電性鈦酸鉀晶須；將上述材料混合均勻后，在350°C真空爐中焙燒5h ;冷卻后用六偏磷酸鈉在無水乙醇中攪拌分散，在常壓等離子處理15min ;然后用65°C含硬脂酸鈣分散液的去離子水中超聲波分散、清洗30min，取溶液上層懸浮晶須經過濾除去16um以上粒子，并重復操作3-5次直至濾清；濾清后在真空烘箱烘干，得到改性晶須混合物；B)按質量份數取步驟A)得到的改性晶須混合物6份，摻銻氧化錫導電粉3份，超導超導電炭黑7份，鈦酸酯偶聯劑0. 15份，鋁酸酯偶聯劑0. 15份，聚乙烯蠟I. 7份，在65°C條件下混合機300轉/min攪拌50min ;得到改性晶須導電共混物；C)將質量份數為40份的改性晶須導電共混物在微量六偏磷酸鈉存在的條件下，加入聚乙烯醇紡絲原液100份，在92°C溫度下中速攪拌50min，得到導電聚乙烯醇紡絲原液；D)將步驟C)得到的導電聚乙烯醇紡絲原液在92°C恒溫下混合、過濾、脫泡后，按質量比30 70的導電聚乙烯醇紡絲原液與聚乙烯醇紡絲原液，經濕法或干法復合紡絲技術紡絲，縮醛化處理，制成一種以導電聚乙烯醇為皮層的聚乙烯醇縮醛導電纖維。本專利技術是在纖維級聚乙烯醇中添加包括ATO導電粉，超導電炭黑，氧化鋅晶須，鈦酸鉀晶須等導電材料，通過復合紡絲技術使纖維的皮層含有導電物質，這樣使纖維在具有導電特性的同時，又兼有普通合成纖維優異的加工性能，成為具有可紡性的導電纖維，從而獲得低電阻率，高斷裂強度的導電聚乙烯醇縮醛纖維；這類纖維具有良好的導電性和耐久性，特別是在低濕度下仍具有良好的耐久的自生性導電性，因此在工業、民用等領域有著很大的用途。具體實施例方式下面將結合具體實施例對本專利技術作詳細的介紹本專利技術所述聚乙烯醇縮醛導電纖維的制造方法，該制造方法采用如下步驟A)按質量份數取12-18份表征參數直徑為0. 2-lum，長度為5_15um的四針狀氧化鋅晶須；3_8份表征參數直徑為0. 2-0. 6um，長度為5_12um的導電性鈦酸鉀晶須；將上述材料混合均勻后，在300-400°C真空爐中焙燒4-6h ;冷卻后用六偏磷酸鈉在無水乙醇中攪拌分散，在常壓等離子處理10-20min ;然后用60-70°C含硬脂酸鈣分散液的去離子水中超聲波分散、清洗25-35min，取溶液上層懸浮晶須經過濾除去16um以上粒子，并重復操作3-5次直至濾清；濾清后在真空烘箱烘干，得到改性晶須混合物；B)按質量份數取步驟A)得到的改性晶須混合物4-8份，摻銻氧化錫導電粉24份，超導超導電炭黑5-9份，鈦酸酯偶聯劑0. 1-0. 2份，鋁酸酯偶聯劑0. 1-0. 2份，聚乙烯蠟I. 5-2. 0份，在60-70°C條件下混合機250-400轉/min攪拌45_60min ;得到改性晶須導電共混物；C)將質量份數為30-45份的改性晶須導電共混物在微量六偏磷酸鈉存在的條件下，加入聚乙烯醇紡絲原液80-120份，在90-95°C溫度下中速攪拌45_60min，得到導電聚乙烯醇紡絲原液；D)將步驟C)得到的導電聚乙烯醇紡絲原液在90本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種聚乙烯醇縮醛導電纖維的制造方法，其特征在于該制造方法采用如下步驟：A）按質量份數取12?18份表征參數直徑為0.2?1um，長度為5?15um的四針狀氧化鋅晶須；3?8份表征參數直徑為0.2?0.6um，長度為5?12um的導電性鈦酸鉀晶須；將上述材料混合均勻后，在300?400℃真空爐中焙燒4?6h；冷卻后用六偏磷酸鈉在無水乙醇中攪拌分散，在常壓等離子處理10?20min；然后用60?70℃含硬脂酸鈣分散液的去離子水中超聲波分散、清洗25?35min，取溶液上層懸浮晶須經過濾除去16um以上粒子，并重復操作3?5次直至濾清；濾清后在真空烘箱烘干，得到改性晶須混合物；B）按質量份數取步驟A）得到的改性晶須混合物4?8份，摻銻氧化錫導電粉2?4份，超導超導電炭黑5?9份，鈦酸酯偶聯劑0.1?0.2份，鋁酸酯偶聯劑0.1?0.2份，聚乙烯蠟1.5?2.0份，在60?70℃條件下混合機250?400轉/min攪拌45?60min；得到改性晶須導電共混物；C）將質量份數為30?45份的改性晶須導電共混物在微量六偏磷酸鈉存在的條件下，加入聚乙烯醇紡絲原液80?120份，在90?95℃溫度下中速攪拌45?60min，得到導電聚乙烯醇紡絲原液；D）將步驟C）得到的導電聚乙烯醇紡絲原液在90?95℃恒溫下混合、過濾、脫泡后，按質量比25?35﹕75?65的導電聚乙烯醇紡絲原液與聚乙烯醇紡絲原液，經濕法或干法復合紡絲技術紡絲，縮醛化處理，制成一種以導電聚乙烯醇為皮層的聚乙烯醇縮醛導電纖維。...
【技術特征摘要】
1.一種聚乙烯醇縮醛導電纖維的制造方法，其特征在于該制造方法采用如下步驟 A)按質量份數取12-18份表征參數直徑為O.2-lum，長度為5_15um的四針狀氧化鋅晶須；3_8份表征參數直徑為O. 2-0. 6um，長度為5_12um的導電性鈦酸鉀晶須；將上述材料混合均勻后，在300-400°C真空爐中焙燒4-6h ;冷卻后用六偏磷酸鈉在無水乙醇中攪拌分散，在常壓等離子處理10-20min ;然后用60-70°C含硬脂酸鈣分散液的去離子水中超聲波分散、清洗25-35min，取溶液上層懸浮晶須經過濾除去16um以上粒子，并重復操作3-5次直至濾清；濾清后在真空烘箱烘干，得到改性晶須混合物； B)按質量份數取步驟A)得到的改性晶須混合物4-8份，摻銻氧化錫導電粉2-4份，超導超導電炭黑5-9份，鈦酸酯偶聯劑O. 1-0. 2份，鋁酸酯偶聯劑O. 1-0. 2份，聚乙烯蠟I. 5-2. O份，在60-70°C條件下混合機250-400轉/min攪拌45_60min ;得到改性晶須導電共混物； C)將質量份數為30-45份的改性晶須導電共混物在微量六偏磷酸鈉存在的條件下，力口入聚乙烯醇紡絲原液80-120份，在90-95°C溫度下中速攪拌45_60min，得到導電聚乙烯醇紡絲原液； D)將步驟C)得到的導電聚乙烯醇紡絲原液在90-95°C恒溫下混合、過濾、脫泡后，按質量比25-35 75-65的導電聚乙烯醇紡絲原液與聚乙烯醇紡絲原液，經濕法或干法復合紡絲技術紡...
【專利技術屬性】
技術研發人員：凌榮根，凌曉龍，吳子嬰，姜萌，韓晨，
申請(專利權)人：浙江理工大學，
類型：發明
國別省市：
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