[发明专利]一种导电玻璃纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种导电玻璃纤维，其特征在于，由无碱短切玻璃纤维经碱性除油液除油、粗化液粗化、活化液活化、镀层液包覆、共混纺丝、切断热压、冷却得到；

其中，碱性除油液由以下重量百分比的成分组成：甲基硅酸钠15～25％、碳酸钠8～16％、聚乙二醇0.5～2％、十二烷基硫酸钠1～3％、五水偏硅酸钠3～6％、烷基酚醛树脂嵌段聚醚2～4％，余量为水；

活化液由以下重量百分比的成分组成：木质素磺酸钠12～25％、乙二胺四乙酸二钠2～6％、六水合氯化镍1.8～3.5％、硼氢化钾0.6～2％，余量为水；

镀层液由以下浓度的成分组成：六水合氯化镍20～28g/L、六水硫酸镍6～15g/L、柠檬酸钠3～8g/L、碳酸氢钠4～10g/L、磷酸二氢钠13～22g/L。

2.一种导电玻璃纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、除油：将无碱短切玻璃纤维浸入碱性除油液中，升温至70～80℃浸泡10～20min，再通过乙醇浸泡20～30min、丙酮浸泡20～30min、蒸馏水清洗得到除油短切玻纤；

S2、粗化：将浓度40wt％的氢氟酸与浓度20wt％的盐酸按照重量比2～3:1混合均匀得到粗化液，除油短切玻纤在粗化液中浸泡20～30min，蒸馏水清洗得到粗化短切玻纤；

S3、活化：将粗化短切玻纤放入活化液中浸渍30～50s，取出晾干，重复浸渍、晾干多次，45～55℃干燥30～40min，蒸馏水洗净、晾干得到活化短切玻纤；

S4、包覆：将镀层液置于70～80℃的水浴锅中，活化短切玻纤浸入镀层液内包覆30～50min，过滤晾干得到包覆短切玻纤；

S5、共混纺丝：包覆短切玻纤与导电炭黑、聚丙烯、聚乙烯吡咯烷酮混合均匀得到纺丝液，纺丝液经静电纺丝、牵伸、卷绕得到共混纺丝玻纤；

S6、热压切断：共混纺丝玻纤通过纤维热压切断冷却装置的热压、切断得到切断纺丝玻纤；

S7、冷却：切断纺丝玻纤通过纤维热压切断冷却装置的冷却得到导电玻璃纤维成品。

3.根据权利要求2所述的一种导电玻璃纤维的制备方法，其特征在于，所述静电纺丝时纺丝电压为14～18KV，喷口直径为0.8～1.5mm，纺丝液的挤出速率为0.3～0.8mL/min；牵伸倍数为3.2～3.8。

4.根据权利要求2所述的一种导电玻璃纤维的制备方法，其特征在于，所述包覆短切玻纤与导电炭黑、聚丙烯、聚乙烯吡咯烷酮的质量比为75～85：12～26：3～8：5～12；导电炭黑的比表面积为800m²/g，吸油量为420mL/100g，pH值为7.8。

5.根据权利要求2所述的一种导电玻璃纤维的制备方法，其特征在于，所述纤维热压切断冷却装置进行热压、切断的具体过程为：液压油缸(21)通过安装柱(26)驱动上动模(22)向下移动，顶针(34)进入顶入腔(28)内，使得上动模(22)的下表面与下定模(23)的上表面贴合，上动模(22)下表面的电加热丝对若干条共混纺丝玻纤进行热压得到热压纺丝玻纤；裁切气缸(32)驱动裁切刀(33)向下移动，对热压纺丝玻纤进行切断得到切断纺丝玻纤。

6.根据权利要求2所述的一种导电玻璃纤维的制备方法，其特征在于，所述纤维热压切断冷却装置进行冷却的具体过程为：驱动装置驱动偏心轴(46)转动，偏心轴(46)带动偏心轮盘(45)在冷却箱(43)的内腔进行偏心转动，偏心杆(47)对从进料槽(42)进入冷却箱(43)内的切断纺丝玻纤进行拨动转移；同时第二驱动电机(50)通过转动轴驱动冷却叶片(49)转动，冷却叶片(49)产生的风力对切断纺丝玻纤进行降温，冷却完成后的冷却纺丝玻纤经排料槽(44)、排料管(51)排出。

7.根据权利要求2所述的一种导电玻璃纤维的制备方法，其特征在于，所述纤维热压切断收冷却装置包括上料台(1)、机壳(2)，机壳(2)的内部设有承载台(3)，承载台(3)的上方形成有热压腔(4)，承载台(3)的下方形成有冷却腔(5)，热压腔(4)内设置用于对共混纺丝玻纤进行热压、切断的热压切断机构，冷却腔(5)内设置用于对热压、切断后共混纺丝玻纤进行冷却的冷却机构。