一种锦纶导电丝的加工工艺制造技术

本申请涉及锦纶导电丝制备技术领域，尤其是一种锦纶导电丝的加工工艺。一种锦纶导电丝的加工工艺，包括以下步骤：步骤一，原料锦纶丝的表面处理，同时配制油性胶体导电液和水性胶体导电液；步骤二，将经过表面处理的锦纶丝依次浸没油性胶体导电液、水性胶体导电液，然后进行加温固化处理，温度在150

【技术实现步骤摘要】
一种锦纶导电丝的加工工艺


[0001]本申请涉及锦纶导电丝制备
，尤其是涉及一种锦纶导电丝的加工工艺。

技术介绍

[0002]锦纶又称尼龙具有抗震、耐热、耐磨、耐腐蚀等优异的综合性能，被广泛应用于工程塑料、民用丝、薄膜等领域。随着人民生活水平的提升和材料技术的快速专利技术，国民对锦纶纤维材料的要求也越来越高。如需要锦纶纤维材料具有传导电的功能，即锦纶纤维材料具有较好的导电性能，此类纤维被称为锦纶导电丝。
[0003]锦纶导电丝是沟通电子传导和电晕放电而消除静电的功能纤维材料，因此采用锦纶导电丝制备的面料具有优异的导电、导热、屏蔽电磁性能，市场前景巨大。目前，锦纶导电丝中主要的导电组分包括金属物质、炭黑、导电金属化合物等。
[0004]相关技术中锦纶导电丝的生产方法有直接纺丝法、抗静电后整处理法等。其中，直接纺丝法是将锦纶树脂切片与导电组分混合制成纺丝母粒，利用纺丝母粒进行挤出纺丝法制成。虽然可赋予锦纶较好的导电效果，但是生产工艺的成本较高，市场竞争激烈，商业利润空间有限。
[0005]抗静电后整处理法主要是对于原料锦纶丝进行抗静电后整处理，将原料锦纶丝浸泡在抗静电后整液中，使得抗静电后整液中的导电组分负载在原料锦纶丝表面，进而改善原料锦纶丝的抗静电效果。抗静电后整处理法可赋予锦纶一定的抗静电效果，但是所制备的导电锦纶丝电阻率难以到达104Ω*cm以下，导电性能有限，且负载在原料锦纶丝表面的导电组分易发生脱落，导致整体的抗静电持久性较差。

技术实现思路

[0006]为了上述相关技术中存在的问题，本申请提供了一种锦纶导电丝的加工工艺。
[0007]本申请提供的一种锦纶导电丝的加工工艺，是通过以下方案得以实现的：一种锦纶导电丝的加工工艺，包括以下步骤：步骤一，原料锦纶丝的表面处理，同时配制油性胶体导电液和水性胶体导电液；步骤二，将经过表面处理的锦纶丝依次浸没油性胶体导电液、水性胶体导电液，然后进行加温固化处理，温度在150
‑
180℃，时间控制在200
‑
300s；步骤三，上油，烘干、冷却、收卷得成品锦纶导电丝；所述油性胶体导电液主要是由10
‑
30nm的导电炭黑和油性表面活性剂配成；所述水性胶体导电液主要是由以下原料配制而成：水性胶体炭黑分散液、异氰酸酯、扩链剂、多元醇、去离子水、丙酮、成盐剂、催化剂；所述去离子水的质量占水性胶体导电液总质量的35
‑
50％；所述异氰酸酯中
‑
NCO的摩尔量是扩链剂、多元醇中
‑
OH总摩尔量的0.96
‑
0.99倍；所述丙酮质量是异氰酸酯质量的0.05
‑
0.2倍；所述成盐剂的质量是异氰酸酯质量的0.03
‑
0.05倍；所述水性胶体炭黑分散液中炭黑含量为20
‑
40％，水性胶体炭黑分散液的质量是水性胶体导电液总质量的15
‑
25％。
[0008]通过采用上述技术方案，本申请中生产的锦纶导电丝成本相对直接纺丝法生产的锦纶导电丝要低些，生产效率也比之较高。此外，油性胶体导电液中的导电炭黑均匀分散在原料锦纶丝表面后，在经过水性胶体导电液的处理，在150
‑
180℃温度下，便于与水性胶体导电液中的成膜物质包覆导电炭黑与原料锦纶丝表面的活性官能团进行化学键结合，在锦纶丝表面紧密结合水性胶体导电液形成的导电薄膜，不仅赋予了本申请较好的导电性、导电持久性，不受外界磨损，影响成品锦纶导电丝的导电持久性，而且改善成品锦纶导电丝的力学强度，且与常规导电丝相比，本申请具有更好的力学性能、可纺性能。
[0009]优选的，所述油性胶体导电液主要是由10
‑
30nm的导电炭黑、5
‑
20nm的胶体金和油性表面活性剂配成。
[0010]通过采用上述技术方案，5
‑
20nm的胶体金的添加可进一步改善整体的导电性能。
[0011]优选的，所述步骤一中原料锦纶丝的表面处理，具体步骤如下：S1.1、先将原料锦纶丝置于30
‑
50％体积比的乙醇水溶液中进行10
‑
20min的超声波清洗，超声波功率1000
‑
1500W，超声频率20
‑
34KHz；S1.2、再将原料锦纶丝置于去离子水体中超声波清洗5
‑
10min，取出原料锦纶丝再次用去离子水超声波清洗10
‑
20min，超声波功率1000
‑
1500W，超声频率20
‑
34KHz；S1.3、取出、烘干后进行低温等离子处理10
‑
15min，得预处理锦纶丝。
[0012]通过采用上述技术方案，可有效除去原料锦纶丝表面的杂质，在原料锦纶丝表面低温等离子处理形成或者官能团，便于与水性胶体导电液中的成膜物质化学键结合，在锦纶丝表面紧密结合水性胶体导电液形成的导电薄膜，进而保证本申请的导电持久性，不受外界磨损，影响成品锦纶导电丝的导电持久性，且可改善成品锦纶导电丝的力学强度。
[0013]优选的，所述低温等离子处理中采用的处理气体为氧气或者氮氧混合气；所述氮氧混合气中氧气与氮气的体积比为(2
‑
3):1；所述低温等离子处理的温度为0
‑
4℃。
[0014]通过采用上述技术方案，可保证在原料锦纶丝结构不被破坏的情况下，在原料锦纶丝表面低温等离子处理形成或者官能团，便于与水性胶体导电液中的成膜物质化学键结合，在锦纶丝表面紧密结合水性胶体导电液形成的导电薄膜，进而保证本申请的导电持久性，不受外界磨损，影响成品锦纶导电丝的导电持久性。
[0015]优选的，所述异氰酸酯为H12MDI氢化苯基甲烷二异氰酸酯、MDI二苯甲烷二异氰酸酯；所述H12MDI氢化苯基甲烷二异氰酸酯、MDI二苯甲烷二异氰酸酯摩尔比为(8
‑
9):(1
‑
2)。
[0016]通过采用上述技术方案，使得形成在锦纶丝外壁形成导电膜层具有较好的力学性能、耐磨性，进而改善成品锦纶导电丝的力学性能、耐磨性。
[0017]优选的，所述多元醇为己内酯型聚碳酸酯二醇、聚醚接枝多元醇、改性封端硅氧烷；所述己内酯型聚碳酸酯二醇的分子量为2000～3000；所述聚醚接枝多元醇是由聚醚与苯乙烯、丙烯腈接枝共聚而成，分子量控制在2000
‑
4000；所述改性封端硅氧烷为Silaplane FM
‑
4421、Silaplane FM
‑
0421；所述己内酯型聚碳酸酯二醇、聚醚接枝多元醇、改性封端硅氧烷中
‑
OH的摩尔比为6:(3
‑
3.2):(0.8
‑
1.0)。
[0018]通过采用上述技术方案，使得形成在锦纶丝外壁形成导电膜层具有较好的力学性能、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锦纶导电丝的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，原料锦纶丝的表面处理，同时配制油性胶体导电液和水性胶体导电液；步骤二，将经过表面处理的锦纶丝依次浸没油性胶体导电液、水性胶体导电液，然后进行加温固化处理，温度在150
‑
180℃，时间控制在200
‑
300s；步骤三，上油，烘干、冷却、收卷得成品锦纶导电丝；所述油性胶体导电液主要是由10
‑
30nm的导电炭黑和油性表面活性剂配成；所述水性胶体导电液主要是由以下原料配制而成：水性胶体炭黑分散液、异氰酸酯、扩链剂、多元醇、去离子水、丙酮、成盐剂、催化剂；所述去离子水的质量占水性胶体导电液总质量的35
‑
50%；所述异氰酸酯中
‑
NCO的摩尔量是扩链剂、多元醇中
‑
OH总摩尔量的0.96
‑
0.99倍；所述丙酮质量是异氰酸酯质量的0.05
‑
0.2倍；所述成盐剂的质量是异氰酸酯质量的0.03
‑
0.05倍；所述水性胶体炭黑分散液中炭黑含量为20
‑
40%，水性胶体炭黑分散液的质量是水性胶体导电液总质量的15
‑
25%。2.根据权利要求1所述的一种锦纶导电丝的加工工艺，其特征在于：所述油性胶体导电液主要是由10
‑
30nm的导电炭黑、5
‑
20nm的胶体金和油性表面活性剂配成。3.根据权利要求2所述的一种锦纶导电丝的加工工艺，其特征在于：所述步骤一中原料锦纶丝的表面处理，具体步骤如下：S1.1、先将原料锦纶丝置于30
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50%体积比的乙醇水溶液中进行10
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20min的超声波清洗，超声波功率1000
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1500W，超声频率20
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34KHz；S1.2、再将原料锦纶丝置于去离子水体中超声波清洗5
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10min，取出原料锦纶丝再次用去离子水超声波清洗10
‑
20min，超声波功率1000
‑
1500W，超声频率20
‑
34KHz；S1.3、取出、烘干后进行低温等离子处理10

【专利技术属性】
技术研发人员：陈培忠，
申请(专利权)人：嘉兴博锐新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：