[发明专利]一种抗静电型复合阻燃纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多功能纤维，具体地，涉及一种抗静电阻燃纤维及其制备方法。

背景技术

涤纶是具有良好力学性能、耐磨等用途广泛纤维，但其自身的表面电阻小，易产生静电，并且本身也没有阻燃性，使其应用受到限制。由于静电的存在，使其更易吸附尘埃，从而严重影响到高精密仪器、生物制药、食品等行业的生产，同时静电的存在增加了易燃、易爆场所出现火灾或爆炸的可能性。因此，对涤纶产品提出了更高的要求，使其除了具有很好机械性能外，还具有抗静电、阻燃等性能，拓宽其使用范围。

在专利申请200710172871.1中公开的阻燃抗静电尼龙6，其中包括如下成分和重量百分比含量：尼龙6切片45-60％；玻璃纤维10-40％；阻燃剂15-18％；助阻燃剂2-4％；抗静电剂2-5％；抗氧剂0.1-0.5％；润滑剂01.-1％。所述的抗静电剂为阴离子型和/或非离子型抗静电剂，其中阴离子型抗静电剂包括羧酸盐、聚氧化乙烯附加物；所述的非离子型抗静电剂包括乙二醇酯、脂肪酸酯、乙醇酰胺。

专利申请200410072375.5中公开了阻燃-抗静电聚酯纤维的制造方法，原料PTA和EG进行酯化反应生成BHET单体，在该单体常压缩聚反应阶段向物料中首先加入预先调制好的功能性添加剂无机抗静电EG浆液，然后在加入磷系阻燃剂单体EG溶液投入聚合釜的物料，5分钟后开始进行减压反应，反应结束后将熔体以水冷的方式冷却后通过切粒机制成阻燃-抗静电复合功能聚酯切片，然后将该切片纺制成具有阻燃-抗静电复合多功能的涤纶纤维。

在现有技术公开采用共混的方法制备的抗静电阻燃纤维中，由于功能性组分的加入，使得纤维的力学能行降低，即可纺性能下降。

鉴于现有技术的缺陷，特提出本发明。

发明内容

本发明的一个目的在于，提供一种抗静电阻燃纤维，该纤维具有良好的抗静电性能，同时其可纺性能优异，强度达到常规纤维的水平，且在提高抗静电性能的同时，大幅度的降低纤维的生产成本。

本发明的另一个发明目的在于，提供一种抗静电阻燃纤维的制备方法，该方法工艺简单。

为实现本发明的第一目的，一种抗静电阻燃纤维，该纤维的横截面呈皮芯结构，皮层含有导电粉体和无卤阻燃聚酰胺6，芯层为聚酯、聚酰胺6或聚酰胺66，其中皮层与芯层的重量比为15∶85～25∶75，导电粉体占皮层总质量的质量百分比为5-70％。

其优选，导电粉体占皮层总质量的质量百分比为15-55％。

所述的导电粉体包括导电碳黑、纳米级ATO或ITO导电粉体。导电粉体的粒度为小于100nm。

所述的无卤阻燃聚酰胺6的相对粘度为2.4～3.0，其优选2.4。若使用相对粘数过高的无卤阻燃聚酰胺6，其熔体的流动性能较差，纺丝加工性能不良，难于提高纺丝速度，且导电粉体难于均匀分散其中，影响纤维的抗静电能力。而使用相对粘度过低的无卤阻燃聚酰胺6，则会降低纤维的物理机械性能。

芯层中聚酯特性黏数0.6～1dL/g，聚酰胺6或聚酰胺66的相对粘度为2.4～3.0。

所述的聚酯包括PET、PBT等。

所述的纤维的横截面可以为内外层同心的圆形，也可以为外层为圆形，芯层为多边形。

本发明所述的皮芯结构的纤维是一种复合阻燃功能，其皮层为含导电粉体、无卤阻燃聚酰胺6，无卤阻燃聚酰胺6树脂是一种本征阻燃聚合物，抗静电纳米粉体也可以起到吸热、阻隔氧气、阻止热氧连锁反应等阻燃功能，因此可以起到协同增效的阻燃功能；另外该纤维的阻燃组分是无卤素、无磷元素组分，加工或燃烧过程中不会释放有毒气体，是一种环保阻燃组分；其芯层为聚酯、聚酰胺6或聚酰胺66。在皮层中，通过在本发明所述的无卤阻燃聚酰胺6加入导电粉体，使得纤维具有很好的抗静电、阻燃性能。同时这种皮芯结构的纤维仍然能够保持良好的力学性能及可纺性能。

本发明所述的皮芯结构的抗静电阻燃纤维，由于功能性组份只需添加到皮层中，其使用量大大减少，可大幅度降低纤维生产成本。当导电粉体、阻燃剂在纤维中的总量降低的同时，其在皮层中的含量并不需减少，甚至还可在一定范围内提高，因此纤维的抗静电性能在降低成本的同时不但不会降低，甚至还可提高。

本发明的另一目的，一种抗静电阻燃纤维的制备方法，采用如下技术方案：

(1)将表面处理剂分散到溶剂中配成表面处理剂溶液；

(2)将导电粉体与步骤(1)中配好的溶液进行混合；

(3)步骤(2)得到的经表面处理的导电粉体与无卤阻燃聚酰胺6共混造粒，制备抗静电阻燃切片，所述的导电粉体占抗静电阻燃切片总质量的质量百分比为5-70％；