一种腈纶导电长丝及其络合掺杂法的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种腈纶导电长丝及其络合掺杂法的制备方法，以腈纶长丝为基体，充分利用腈纶长丝树皮状表面结构及‑CN的电负性，将腈纶长丝在密闭酸性硫酸铜溶液中加压加热浸渍，再将纤维表面的Cu2S、CuS转化为Cu9S5，同时掺杂一定的银离子形成一种稳定的络合物，从而实现长丝的导电化处理过程。络合掺杂法制备的腈纶导电长丝反应易于控制，所得纤维颜色可控，纤维亲和能力强，导电特性持久，杀菌除臭抗辐射性能优良。

Preparation method of acrylic conductive filament and its complex doping method

The invention discloses a preparation method of acrylic fiber conductive filament and its complexing doping method. The acrylic fiber filament is used as the substrate. The acrylic filament bark surface structure and the electronegativity of CN are fully used to heat and impregnate the acrylic filament in the closed acid copper sulfate solution, and then the Cu2S and CuS of the fiber surface are converted to Cu9S5. A stable complex is formed by doping certain silver ions to achieve the conductive processing of filaments. The conductive filament of acrylic fiber prepared by complexing doping method is easy to control, the fiber color is controllable, the fiber affinity is strong, the conductive property is durable, and the antiradiation performance of germicidal deodorization is excellent.

【技术实现步骤摘要】
一种腈纶导电长丝及其络合掺杂法的制备方法
本专利技术涉及功能纤维制造领域，特别是涉及一种腈纶导电长丝及其络合掺杂法的制备方法。
技术介绍
为了防止静电、电磁波干扰，从20世纪中期至今,人们已开发出各种抗静电产品、电磁屏蔽材料以及导电纤维。导电纤维的抗静电效果显著而持久，且不受环境湿度的影响，导电性能优良的纤维，小于10Ω·cm，常温下，纤维表面电荷半衰期很短,在极短的时间内消除静电，用导电纤维制成的导电织物，具有优异的导电、导热、屏蔽、吸收电磁波等功能，广泛应用于电子、电力行业的导电网、导电工作服；医疗行业的电热服、电面、电热绷带；航空、航天、精密电子行业的电磁屏蔽罩等方面。目前，市场上导电纤维主要有以下几个类别(1)金属系导电纤维，由铜、铝、不锈钢材料经多次拉丝制成，导电性好，但纤维所得的纤维柔软性较差，并且与普通织物纤维混纺均匀性差，不适宜在民用织物领域推广。(2)碳黑系导电纤维将导电碳黑混入高聚物中，用复合防丝方法，制备“皮芯”、“海岛”、“并列”等多种碳素复合纤维，与常规纤维做成混纺、嵌织抗静电织物。由于碳黑系导电纤维呈现单一黑色，并且导电性很差，在抗静电服装领域有一定的局限性。(3)金属化合物型导电纤维硫化亚铜、硫化铜、碘化亚铜均具是良好的导电性，利用这类导电化合物制备的导电纤维为金属化合物型导电纤维。PAN基纤维上-CN基能与铜离子产生络合，络合在纤维表面的Cu2+在海波Na2S2O3作用下还原为Cu+，从而在纤维表面生成Cu2S，无-CN基Pet、PA表面无法络合Cu2+，通过提高在Pet、PA纤维表面Cu2+的沉积与吸附，也可达到或接近PAN基导电纤维的导电性能。由于所得纤维的导电性稳定性耐碱性都比较差，所以应用受限。(4)导电高分子型纤维进入９０年代随着聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等导电高分子聚合继问世，其中，苯胺在酸性环境下聚合形成的聚苯胺是目前已知的较为优良的高分子导电材料之一。因其制作复杂使用的有机物污染较大导电的稳定性又差，所以应用较少。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种腈纶导电长丝及其络合掺杂法的制备方法，所制成的腈纶导电长丝的稳定性好。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种腈纶导电长丝，包括腈纶基体，所述腈纶基体表面附有掺杂一定银离子的导电络合物，所述导电络合物的主要成分为Cu9S5。在本专利技术一个较佳实施例中，所述银离子的含量为0.5%-1%。为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是：提供一种络合掺杂法制备腈纶导电长丝的方法，具体步骤包括：（1）加弹加捻：无捻的腈纶长丝进行加弹加捻，形成加弹加捻的腈纶长丝丝筒；（2）络筒：加弹加捻的腈纶长丝丝筒再络筒至松纱管上制成松纱筒；（3）脱油处理：将所述松纱筒放置在密闭的容器内对纤维表面进行脱油处理，处理后进行水洗并脱水，形成脱油处理后的松纱筒；（4）微蚀粗化处理：将所述脱油处理后的松纱筒放置在密闭的容器内对纤维表面进行微蚀粗化处理，处理后进行水洗并脱水，形成微蚀粗化处理后的松纱筒；（5）纤维活化：将所述微蚀粗化处理后的松纱筒放置密闭的容器在酸性条件下进行纤维活化，形成纤维活化后的松纱筒；（6）浸渍吸附：将所述纤维活化后的松纱筒放置密闭的容器以双向加压浸渍方式的形式进行纤维表面Cu2+浸渍吸附，浸渍液主要成分为硫酸、硫酸铜、纤维溶胀剂和水，在一定温度与压力条件，实现Cu2+纤维表面至内部的吸附、扩散和渗透，形成浸渍吸附后的松纱筒；（7）络合生成：将所述浸渍吸附后的松纱筒继续放置密闭的容器以双向加压浸渍方式的形式实现纤维表面吸附Cu9S5的络合生成，络合反应液主要成分包括硫酸、硫酸铜、硫代硫酸钠、硝酸银、反应速率缓冲剂、，反应生成Cu9S5，最终形成导电化处理后的松纱筒；（8）将导电化处理后的松纱筒进行压洗、脱水、烘干、上油、络筒，完成掺杂法腈纶导电长丝的工艺过程。在本专利技术一个较佳实施例中，经过所述步骤（1）处理后的丝条沸水收缩率≤1.5％，捻度为96捻/m。在本专利技术一个较佳实施例中，所述步骤（2）中，所述松纱筒为丝条重量、纱筒外形尺寸、形状完全一致筒子，筒子的纱线密度控制在0.25-0.3Kg/dm3。在本专利技术一个较佳实施例中，所述步骤（3）中，以双向压洗的形式进行脱油处理，脱油处理后水洗三遍将松纱筒离心脱水。在本专利技术一个较佳实施例中，所述步骤（4）中，以双向压洗的形式对纤维表面进行微蚀粗化处理，处理后水洗三遍将松纱筒离心脱水。在本专利技术一个较佳实施例中，所述步骤（5）中，以双向加压浸渍方式的形式在酸性条件下对进行纤维活化。在本专利技术一个较佳实施例中，所述步骤（6）中，所述浸渍液各组分的纱线配比为：硫酸铜15%-20%、三乙醇胺0.1%、适量硫酸，调至PH=2，所述一定温度与压力条件，具体为38℃-45℃、0.20MPa-0.25MPa。在本专利技术一个较佳实施例中，所述步骤（7）中，所述络合反应液各组分的纱线配比为：硫酸铜15%-20%、硫代硫酸钠16%-22%、硝酸银0.05%-1.2%、聚乙二醇0.1%、乙二胺四乙酸二钠0.1%。本专利技术的有益效果是：本专利技术腈纶导电长丝，具有以下优点：1、有着极好的稳定性，室外放置6年纤维电阻无明显变化；2、有着较好的耐碱性能，PH=10的NaOH溶液中浸泡两个月电阻无明显变化；3、有着极强的耐酸性，在PH=2的硫酸溶液中浸泡1年电阻无明显变化；4、有着较好的导电性能；5、有着良好的杀菌性能；6、所织布料有着良好的防辐射效果。本专利技术络合掺杂法制备腈纶导电长丝的方法，以腈纶长丝为基体，充分利用腈纶长丝树皮状表面结构及-CN的电负性，将腈纶长丝在密闭酸性硫酸铜溶液中加压浸渍，再将纤维表面的Cu2S、CuS转化为Cu9S5，同时掺杂一定的银离子形成一种稳定的络合物，从而实现长丝的导电化处理过程。具体优点如下：1、络合掺杂法制备的腈纶导电长丝反应易于控制，所得纤维颜色可控，纤维亲和能力强，导电特性持久，杀菌除臭抗辐射性能优良；2、腈纶长丝基导电纤维手感蓬松，高弹，柔软。衣着性、贴身性更好，在羊毛衫、高档西服内衬抗静电方面比尼龙、涤纶导电纤维相比更具有穿着舒适的优势。3、腈纶长丝基导电纤维电阻率1.88×10-3Ω·cm，不仅具有良好的抗电性，而且，具有优良的电磁波屏蔽功能，既可以用以防电磁工作服生产，也可以用于精密仪器电磁屏蔽保护罩。附图说明图1是本专利技术络合掺杂法制备腈纶导电长丝的方法一较佳实施例的流程示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。请参阅图1，本专利技术实施例包括：一种络合掺杂法制备腈纶导电长丝的方法，具体步骤包括：1.无捻的腈纶长丝进行加弹加捻，处理后的丝条沸水收缩率≤1.5％，捻度为96捻/m，加弹加捻后的长丝有助于后道工序处理，减少毛丝或倒筒乱丝。2.加弹加捻后的丝筒再络筒至松纱管上，松纱筒力求丝条重量、纱筒外形尺寸、形状完全一致筒子，密度控制在0.25Kg/dm3。3.将松纱筒放置在密闭的容器内以双向压洗的形式进行脱油处理。4.将松纱筒放置在密闭的容器内以双向压洗的形式对纤维表面进行微蚀粗化处理，处理后水洗将纱筒离心脱水。5.松纱筒放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种腈纶导电长丝，其特征在于，包括腈纶基体，所述腈纶基体表面附有含银离子的导电络合物，所述导电络合物的主要成分为Cu9S5。

【技术特征摘要】
1.一种腈纶导电长丝，其特征在于，包括腈纶基体，所述腈纶基体表面附有含银离子的导电络合物，所述导电络合物的主要成分为Cu9S5。2.根据权利要求1所述的腈纶导电长丝，其特征在于，所述银离子的含量为0.5%-1%。3.一种络合掺杂法制备腈纶导电长丝的方法，其特征在于，具体步骤包括：（1）加弹加捻：无捻的腈纶长丝进行加弹加捻，形成加弹加捻的腈纶长丝丝筒；（2）络筒：加弹加捻的腈纶长丝丝筒再络筒至松纱管上制成松纱筒；（3）脱油处理：将所述松纱筒放置在密闭的容器内对纤维表面进行脱油处理，处理后进行水洗并脱水，形成脱油处理后的松纱筒；（4）微蚀粗化处理：将所述脱油处理后的松纱筒放置在密闭的容器内对纤维表面进行微蚀粗化处理，处理后进行水洗并脱水，形成微蚀粗化处理后的松纱筒；（5）纤维活化：将所述微蚀粗化处理后的松纱筒放置密闭的容器在酸性条件下进行纤维活化，形成纤维活化后的松纱筒；（6）浸渍吸附：将所述纤维活化后的松纱筒放置密闭的容器以双向加压浸渍方式的形式进行纤维表面Cu2+浸渍吸附，浸渍液主要成分为硫酸、硫酸铜、纤维溶胀剂和水，在一定温度与压力条件，实现Cu2+纤维表面至内部的吸附、扩散和渗透，形成浸渍吸附后的松纱筒；（7）络合生成：将所述浸渍吸附后的松纱筒继续放置密闭的容器以双向加压浸渍方式的形式实现纤维表面吸附Cu9S5的络合生成，络合反应液主要成分包括硫酸、硫酸铜、硫代硫酸钠、硝酸银、反应速率缓冲剂、，反应生成Cu9S5，最终形成导电化处理后的松纱筒；（8）将导电化处理后的松纱筒进行压洗、脱水、烘干、上油、络筒...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶文祥，郭宗镭，王万雷，徐洁，马新梅，
申请(专利权)人：常熟市翔鹰特纤有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32