滌綸導電纖維的開發與抗靜電經編面料的性能分析

　　一、前言
　　近年來，由于合成纖維、化纖長絲在經編生產中的大量使用，使織物很容易產生靜電，不僅給工業生產帶來了一定的影響，同時也限制了經編織物的使用范圍，因此對其抗靜電性能的研究越來越為人們所重視。特別是滌綸系列產品是合成纖維中的一個重要品種，是我國聚酯纖維的商品名稱。它是以精對苯二甲酸（PTA）或對苯二甲酸二甲酯（DMT）和乙二醇（EG）為原料經酯化或酯交換和縮聚反應而制得的成纖高聚物——聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET），經紡絲和后處理制成的纖維。滌綸纖維在紡織和工業領域中的應用非常廣泛，但是滌綸纖維的疏水性和絕緣性導致其在干燥環境下容易積累靜電，靜電放電不僅對人體有害，而且會成為可燃氣體或粉塵的點火源引起爆炸和火災。為防止靜電引起各種災害，如何賦予滌綸纖維導電性能成為近年來的研究熱點。確實，導電纖維的問世也給經編化纖織物的抗靜電帶來了希望，而用于紡織品的導電纖維有適當的線密度、長度、強度和柔曲性，能與其他普通纖維良好抱合，易于混紡或交織，具有良好的耐摩擦、耐屈曲、耐氧化及耐腐蝕能力，能經受紡織加工和使用中的物理機械作用，不影響織物的手感和外觀。
　　二、滌綸導電纖維的生產方法與成功廠家
　　在滌綸導電纖維的制備方法中，通常的熔融紡絲技術，是通過熔融共混法，將碳黑、金屬或金屬氧化物等導電填充粉體分散在聚酯熔體中，所制備的滌綸導電纖維具有較好的導電耐久性。一般可采用復合紡絲設備制備滌綸復合導電纖維，也可采用共混物直接制備滌綸導電纖維。復合導電纖維發展較快，但由于特殊的紡絲工藝而導致其成本較高。在共混物直接紡絲中，為了達到較低的體積比電阻，通常加入含量較高的導電粉體，缺點是使可紡性變差，而且會導致纖維強度有所下降。后處理是另外一種制備滌綸導電纖維的方法，與熔融紡絲法相比，后處理法具有操作容易、成本較低等優點。在后處理方法中，可通過將導電成分粘附在滌綸纖維表面，或將導電聚合物單體在滌綸纖維表面沉積聚合來制備滌綸導電纖維。
　　目前，世界上已經有部分國家開發生產的滌綸類導電纖維非常受歡迎，如日本東麗公司采用合成纖維開發出世界最高水平導電性能的聚酯導電纖維，已經為研究開發用提供了樣品。1厘米絲電阻為數萬歐姆，實現了比原來1位數以上的高導電性能。該公司采用獨立的高分子設計技術開發了兼備高變形跟蹤性和高導電性的導電性聚酯聚合物，以此為基礎采用精密復合紡絲技術在纖維表面均勻地形成導電層，表示纖維長度方向線電阻不勻的變化系數改善到原來的十分之一之內的水平。由此，實現了優異的導電均勻性。通常，對導電纖維添加炭黑等導電劑，但聚酯導電劑的分散差，如果大量添加導電劑，則粘度增高，不能穩定地制造出均質的絲。還有據ChemicalFiberInternational曾經報道，日本尤尼契卡（Unitika）纖維公司開發的新型聚酯高導電纖維MeganaE5，是一種含碳雙組分長絲。其電阻率為8×105Ω/cm，導電率比常規導電纖維高2個數量級。它主要用于制作特殊環境下的制服，包括半導體廠清潔室內使用的清潔服、抗靜電材料。該纖維早已經于2003年1月已投放市場，2003年計劃銷售500000m。與這種特殊的聚合物復合相配套，尤尼契卡公司擁有雙組分紡絲工藝可最大限度地發揮該材料的優點。因為該材料回潮率低，具有疏水性，所以很容易產生靜電。因此，在織物表面涂上親水樹脂或紡入部分導電纖維。尤尼契卡公司銷售的導電纖維的電阻率已達到3×107Ω/cm，而這種新開發的MeganaE5可滿足半導體生產廠商更高的性能要求。普通纖維的電阻為107－108Ω/cm。為提高導電率尤尼契卡公司在聚合物中加人具有導電性能的高濃度碳，并通過嚴格排列導電碳粒子使之成形，導電纖維從而獲得較高的穩定性能。該纖維截面有呈三葉狀排列的碳粒子。這樣，即使在低于1%的共混率下也能獲得抗靜電性能。再者，日本可樂麗Living與三井物產在北海道大學古月文志教授的指導下，利用碳納米管(簡稱CNT)分散水溶抗靜電導電纖維一般是采用單絲涂層導電碳的處理或將導電碳直接摻入聚合物中的熔融復合絲?？蓸符怢iving利用三井液技術，成功開發了CNT涂層導電纖維(CNT涂層聚酯加工絲)。產品名稱“CANA-ANTM”。物產銷售的多層碳納米管(MWCNT)水分散溶液CNT，應用精密的絲染技術，在聚酯多功能加工長絲上進行CNT的涂層處理，并形成網絡。新開發的CNT網狀涂層技術可用于聚酯纖維的機織物和編織物以及其它纖維材料的織物。而且兩家公司將不斷推出能充分發揮CNT特性的產品。　
　　另外，除了滌綸原料可生產出導電纖維外，還有維綸和錦綸纖維也是可以生產出很有特色的導電纖維。如：日本鐘紡合纖公司與出光公司聯合開發