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白色导电涤纶的开发

来源:印染在线 发布时间:2011年08月18日

从表4可以看出,导电纤维的结晶度与纯PET纤维相比稍有下降,在90、95、100℃时导电纤维的上染率都要比纯PET的上染率高很多。这是因为导电母粒的加入使纤维大分子中的柔性链增多,大分子的规整性下降,同时也可能有新的结构产生而有利于染料的扩散,致使导电纤维的上染率得到提高,这有待于进一步研究。

2.5导电纤维的结构及其导电机制

图1为导电粉质量分数不同时导电纤维截面的显微镜照片。从图中可见,在共混纺丝纤维中导电组分和PET呈近似不相容的两相。整个导电纤维呈海一岛结构,导电组分为岛相,纤维基体为海相,岛沿纤维轴向分布在海中。

从图1还可看出,随着导电组分质量分数的增加,纤维中岛的数量也越多,岛相显得更清晰,分布也更加密集。

纤维中各岛间存在间隙,因为岛中含有易极化成分,在外电场作用下,使得岛之间产生极化而具有极性,当极化到一定程度时,岛与岛之间将产生放电而使电荷消失,从而使纤维具有导电性能。导电粒子的加入强化了纤维中岛的极化程度,使极性大分子的放电距离明显增大,它们在纤维中形成了一条近似连续的导电通路,使异极性微纤放电效果突出,增强了纤维的导电性。这样制得的导电纤维可以极大地减少导电粉的用量,且纤维的导电性耐水洗,易于实现工业化,有着广阔的应用前景。

图1(b)、(c)中纤维的导电粉质量分数接近,但图1(c)中纤维的电阻率为l05数量级,比图1(b)中的纤维小2个数量级,纤维也比图1(b)中的纤维均匀,这可能和工业纺丝的工艺条件有关。因此,一方面导电母粒的质量分数要适量,另一方面要使其海岛结构形成得更有利于极化放电,选择合适的纤维成形条件则是至关重要的。

3结论

1)导电母粒质量分数为38%(导电粉质量分数7.6%)时,易于共混纺丝,且纺得纤维的电阻率较低。继续增加导电母粒的质量分数,共混体系黏度下降很快,纺丝困难,纤维不匀。

2)将导电母粒与PET切片进行工业化共混纺丝,当导电母粒质量分数为38%、导电粉质量分数为9.5%时,所制得导电纤维的电阻率为1.43×105Ωcm。该导电纤维在80℃下拉伸5倍后其强度高达5.23cN/dtex;5次水洗后,失重率仅为0.199%;90~100℃染色(分散红)的上染率为83.6%~86%。因此,它是一种导电性能、力学性能和染色性能都十分优良的白色导电纤维,具有广阔的工业化前景。

3)本文研究所得的导电纤维是海一岛结构,作为岛相的导电组分在纤维基体中沿着纤维轴取向排列。

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