涤纶导电纤维的开发与抗静电经编面料的性能分析

　　一、前言
　　近年来，由于合成纤维、化纤长丝在经编生产中的大量使用，使织物很容易产生静电，不仅给工业生产带来了一定的影响，同时也限制了经编织物的使用范围，因此对其抗静电性能的研究越来越为人们所重视。特别是涤纶系列产品是合成纤维中的一个重要品种，是我国聚酯纤维的商品名称。它是以精对苯二甲酸（PTA）或对苯二甲酸二甲酯（DMT）和乙二醇（EG）为原料经酯化或酯交换和缩聚反应而制得的成纤高聚物——聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），经纺丝和后处理制成的纤维。涤纶纤维在纺织和工业领域中的应用非常广泛，但是涤纶纤维的疏水性和绝缘性导致其在干燥环境下容易积累静电，静电放电不仅对人体有害，而且会成为可燃气体或粉尘的点火源引起爆炸和火灾。为防止静电引起各种灾害，如何赋予涤纶纤维导电性能成为近年来的研究热点。确实，导电纤维的问世也给经编化纤织物的抗静电带来了希望，而用于纺织品的导电纤维有适当的线密度、长度、强度和柔曲性，能与其他普通纤维良好抱合，易于混纺或交织，具有良好的耐摩擦、耐屈曲、耐氧化及耐腐蚀能力，能经受纺织加工和使用中的物理机械作用，不影响织物的手感和外观。
　　二、涤纶导电纤维的生产方法与成功厂家
　　在涤纶导电纤维的制备方法中，通常的熔融纺丝技术，是通过熔融共混法，将碳黑、金属或金属氧化物等导电填充粉体分散在聚酯熔体中，所制备的涤纶导电纤维具有较好的导电耐久性。一般可采用复合纺丝设备制备涤纶复合导电纤维，也可采用共混物直接制备涤纶导电纤维。复合导电纤维发展较快，但由于特殊的纺丝工艺而导致其成本较高。在共混物直接纺丝中，为了达到较低的体积比电阻，通常加入含量较高的导电粉体，缺点是使可纺性变差，而且会导致纤维强度有所下降。后处理是另外一种制备涤纶导电纤维的方法，与熔融纺丝法相比，后处理法具有操作容易、成本较低等优点。在后处理方法中，可通过将导电成分粘附在涤纶纤维表面，或将导电聚合物单体在涤纶纤维表面沉积聚合来制备涤纶导电纤维。
　　目前，世界上已经有部分国家开发生产的涤纶类导电纤维非常受欢迎，如日本东丽公司采用合成纤维开发出世界最高水平导电性能的聚酯导电纤维，已经为研究开发用提供了样品。1厘米丝电阻为数万欧姆，实现了比原来1位数以上的高导电性能。该公司采用独立的高分子设计技术开发了兼备高变形跟踪性和高导电性的导电性聚酯聚合物，以此为基础采用精密复合纺丝技术在纤维表面均匀地形成导电层，表示纤维长度方向线电阻不匀的变化系数改善到原来的十分之一之内的水平。由此，实现了优异的导电均匀性。通常，对导电纤维添加炭黑等导电剂，但聚酯导电剂的分散差，如果大量添加导电剂，则粘度增高，不能稳定地制造出均质的丝。还有据ChemicalFiberInternational曾经报道，日本尤尼契卡（Unitika）纤维公司开发的新型聚酯高导电纤维MeganaE5，是一种含碳双组分长丝。其电阻率为8×105Ω/cm，导电率比常规导电纤维高2个数量级。它主要用于制作特殊环境下的制服，包括半导体厂清洁室内使用的清洁服、抗静电材料。该纤维早已经于2003年1月已投放市场，2003年计划销售500000m。与这种特殊的聚合物复合相配套，尤尼契卡公司拥有双组分纺丝工艺可最大限度地发挥该材料的优点。因为该材料回潮率低，具有疏水性，所以很容易产生静电。因此，在织物表面涂上亲水树脂或纺入部分导电纤维。尤尼契卡公司销售的导电纤维的电阻率已达到3×107Ω/cm，而这种新开发的MeganaE5可满足半导体生产厂商更高的性能要求。普通纤维的电阻为107－108Ω/cm。为提高导电率尤尼契卡公司在聚合物中加人具有导电性能的高浓度碳，并通过严格排列导电碳粒子使之成形，导电纤维从而获得较高的稳定性能。该纤维截面有呈三叶状排列的碳粒子。这样，即使在低于1%的共混率下也能获得抗静电性能。再者，日本可乐丽Living与三井物产在北海道大学古月文志教授的指导下，利用碳纳米管(简称CNT)分散水溶抗静电导电纤维一般是采用单丝涂层导电碳的处理或将导电碳直接掺入聚合物中的熔融复合丝。可乐丽Living利用三井液技术，成功开发了CNT涂层导电纤维(CNT涂层聚酯加工丝)。产品名称“CANA-ANTM”。物产销售的多层碳纳米管(MWCNT)水分散溶液CNT，应用精密的丝染技术，在聚酯多功能加工长丝上进行CNT的涂层处理，并形成网络。新开发的CNT网状涂层技术可用于聚酯纤维的机织物和编织物以及其它纤维材料的织物。而且两家公司将不断推出能充分发挥CNT特性的产品。　
　　另外，除了涤纶原料可生产出导电纤维外，还有维纶和锦纶纤维也是可以生产出很有特色的导电纤维。如：日本钟纺合纤公司与出光公司联合开发