炭黑在化纤中的应用

二、炭黑在导电纤维中的应用

       导电纤维是指在标准状态下电阻率小于10⁷Ω·cm的纤维。高比电阻导电纤维可用于防静电工作服、手套、地毯、窗帘、交通工具内装饰、计算机房工作室、医院等要求屏蔽静电的场所。中等比电阻导电纤维主要用于石油、石化、煤炭、塑胶、橡胶等行业。低比电阻导电纤维主要用于广播、电视台、电子仪器、精密设备等防止电磁波干扰的领域。

导电纤维常通过将无导电性能的有机纤维和导电组分复合改成。这种方法利用了聚合物的易成型性和柔软性，因面，不仅且还通过不同的复合方法和复合的程度来调节纤维的导电程度，而且还可以通过聚合物内的分子取向程度来调节其导电的各向异性。

(一)炭黑导电纤维的基本制备方法

1.表面涂覆法

将炭黑粉末加黏合剂涂覆于纤维表面后固化即可制得导电纤维。这种方法制得的纤维导电性能好，但染色性和耐久性较差，产量低且成本高。

2.复合纺丝法

采用混炼或混合的方法，将炭黑均匀地分散于基体聚合物中，形成导电组分，然后再与非导电组分(主体聚合物)复合纺丝来制得复合导电纤维。导电组分的基体聚合物有聚酰胺、聚酯、聚乙烯、聚乙二醇等。非导电组分可以是同一种聚合物，也可以选择两种或两种以上的聚合物。

(二)典型导电纤维工艺

以炭黑类(乙炔黑、槽法炭黑、炉黑、热裂解炭黑、软质炭黑等)作为导电成分的炭黑复合导电纤维，在工业化的导电纤维中，是发展较快、产量最大的品种。它所使用的炭黑要求电阻率小，且能很好地分散在基体聚合物(聚酰胺、聚乙烯、聚氧乙烯、脂肪酸聚酯等)中。导电组分中炭黑的含量视基体聚合物及炭黑种类而定，炭黑含量一般在3%~40%之间时，可保证纺丝顺利进行，纤维力学性能也不会大幅下降。非导电组分可采用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚氨酯、聚丙希腈等成纤聚合物。由于炭黑的加入，导电纤维外观呈黑色，为了减少黑色外观对应用范围的限制，可设计制造不同复合形态和截面形状的炭黑复合导电纤维。

1.炭黑型聚酯导电纤维典型工艺

(1) 炭黑导电复合聚酯PET纤维