[发明专利]一种碳纳米管抗静电腈纶纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种碳纳米管抗静电腈纶纤维的制备方法，包括：

(1)首先将分散剂加入到溶剂中，搅拌均匀后，缓慢加入0.4wt％碳纳米管溶液，进行充分预分散，溶液中碳纳米管颗粒粒径≤1.0μm；其中，所述分散剂和碳纳米管溶液的重量比为(20％-50％):1；

(2)用高剪切乳化机对步骤(1)获得的溶液进行剪切匀质后，在搅拌状态下，缓慢加入偶联剂溶液，对溶液中的碳纳米管颗粒进行进一步表面修饰处理，得到具有良好流动性、易分散性和稳定性的溶液；

(3)将步骤(2)制得的溶液通过纺前在线添加的方式，与腈纶纺丝原液进行在线共混，之后根据常规方式经过纺丝、水洗、牵伸、上油、烘干、卷曲和热定型，得到碳纳米管抗静电腈纶。

2.根据权利要求1所述的一种碳纳米管抗静电腈纶纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的溶剂为51wt％-58wt％NaSCN水溶液。

3.根据权利要求1所述的一种碳纳米管抗静电腈纶纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的分散剂选自亚甲基双荼磺酸钠、甲基萘磺酸盐甲醛缩合物、苄基萘磺酸盐甲醛缩合物、萘磺酸钠盐甲醛缩合物、酚磺酸盐甲醛缩合物、酸改性木质素磺酸盐、碱改性木质素磺酸盐中的一种或几种的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种碳纳米管抗静电腈纶纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中一种或两种；所述偶联剂和碳纳米管的重量按照固体对固体比为(0.05％-3.0％)：1。

5.根据权利要求4所述的一种碳纳米管抗静电腈纶纤维的制备方法，其特征在于：所述硅烷偶联剂选自γ-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ－二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-环己基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、(3-氨基丙基)三甲氧基硅烷的一种或几种的混合物；所述钛酸酯偶联剂为二(二辛基二乙醇胺焦磷酰酸基)乙二铵钛酸酯。

6.根据权利要求1所述的一种碳纳米管抗静电腈纶纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的偶联剂在使用前，预先配成偶联剂溶液，采用的溶剂是水和醇混合而成，醇选自甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇或异丁醇中的一种或几种；所述偶联剂溶液中偶联剂、醇和水的重量比为20：70：10。

7.根据权利要求1所述的一种碳纳米管抗静电腈纶纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，步骤(2)制得的溶液中含有的碳纳米管固体和腈纶纺丝原液中的聚合体按固体对固体重量比(0.05％-0.2％)：1。

8.根据权利要求1所述的一种碳纳米管抗静电腈纶纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的纺前在线添加是采用二台串联的高速剪切机在线添加，剪切机转速为1500转/分，流量10m³/h，设计温度100℃。

9.根据权利要求1所述的一种碳纳米管抗静电腈纶纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的纺丝采用降低纺速的方式生产，纺丝时纺丝速度为53m/min至63m/min。

10.根据权利要求1所述的一种碳纳米管抗静电腈纶纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的烘干采用圆网烘干机，控制园网一区温度125-130℃、园网二区温度120-130℃、园网三区温度114-118℃。

11.一种通过权利要求1-10任一项所述的制备方法获得的具有抗静电碳纳米管腈纶。