織機(jī)及導(dǎo)電織物的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種織機(jī)，織機(jī)的儲(chǔ)緯器和引緯裝置之間依次設(shè)置有苯胺氣體發(fā)生器和等離子體聚合反應(yīng)器，待織造纖維由儲(chǔ)緯器依次經(jīng)過(guò)苯胺氣體發(fā)生器和等離子體聚合反應(yīng)器由引緯裝置引出。本發(fā)明還提供了一種導(dǎo)電織物的制備方法，包括：經(jīng)待織造纖維經(jīng)過(guò)苯胺氣體吸附后在等離子體條件下進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到的導(dǎo)電纖維與經(jīng)紗織造，得到導(dǎo)電織物。本發(fā)明將苯胺氣體發(fā)生器和等離子體聚合反應(yīng)器內(nèi)置于儲(chǔ)緯器和引緯裝置之間，待織造纖維首先經(jīng)過(guò)苯胺氣體發(fā)生器吸附苯胺，再在等離子體聚合反應(yīng)器中使苯胺原位聚合，在待織造纖維表面形成聚苯胺導(dǎo)電涂層，得到導(dǎo)電纖維；該導(dǎo)電纖維作為緯紗與經(jīng)紗織造得到導(dǎo)電織物，能夠?qū)崿F(xiàn)纖維改性和織物生產(chǎn)的一體化。
【專(zhuān)利說(shuō)明】織機(jī)及導(dǎo)電織物的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于導(dǎo)電纖維【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種織機(jī)及導(dǎo)電織物的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 導(dǎo)電纖維是通過(guò)電子傳導(dǎo)和電暈放電而消除靜電的功能性纖維，具有良好的導(dǎo)電 性和耐久性，在工業(yè)、民用領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。由導(dǎo)電纖維制成的導(dǎo)電織物，具有優(yōu)異的 導(dǎo)電、導(dǎo)熱、屏蔽、吸收電磁波等功能，廣泛應(yīng)用于電子、電力行業(yè)的導(dǎo)電網(wǎng)、導(dǎo)電工作服；醫(yī) 療行業(yè)的電熱服、電面、電熱繃帶；航空、航天、精密電子行業(yè)的電磁頻蔽罩等方面。
[0003] 導(dǎo)電纖維分為金屬系導(dǎo)電纖維、碳黑系導(dǎo)電纖維、導(dǎo)電高分子型纖維和金屬化合 物型導(dǎo)電纖維，其中，導(dǎo)電高分子型纖維主要有兩種，一種是采用高分子導(dǎo)電材料，如聚乙 炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等直接紡絲制成的導(dǎo)電高分子型纖維；一種是對(duì)普通化學(xué)纖維 進(jìn)行變性處理，得到導(dǎo)電高分子型纖維。由于直接采用高分子導(dǎo)電材料制備導(dǎo)電高分子型 纖維具有紡絲困難、成本較高的缺點(diǎn)，因此，對(duì)普通化學(xué)纖維進(jìn)行變性處理是目前獲得導(dǎo)電 高分子型纖維的主要方法之一。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)一般采用化學(xué)方法在普通纖維表面修飾導(dǎo)電聚合物形成導(dǎo)電涂層，從而 制備導(dǎo)電纖維。以聚苯胺作為導(dǎo)電涂層的導(dǎo)電纖維為例，其制備方法如下：將普通纖維在含 有溶脹劑和含銅離子的催化劑的苯胺酸性介質(zhì)中浸漬，再浸漬氧化劑溶液后進(jìn)行聚合，得 到導(dǎo)電纖維，不僅制備工藝復(fù)雜，而且消耗大量試劑，產(chǎn)生大量廢水。尤其對(duì)于滌綸、腈綸等 較難修飾的化學(xué)纖維而言，該種方法不僅消耗大量試劑、產(chǎn)生大量廢水，而且苯胺沉積不均 勻，得到的導(dǎo)電纖維中聚苯胺涂層不均勻、結(jié)合牢度及導(dǎo)電能力較差。
[0005] 為了提高聚苯胺與被加工化學(xué)纖維，如滌綸（PET)、腈綸（PAN)等的結(jié)合牢度并提 高復(fù)合纖維的導(dǎo)電性能，有人采用先對(duì)滌綸或腈綸纖維進(jìn)行低溫等離子體預(yù)處理，再采用 濕法化學(xué)法進(jìn)行苯胺氧化聚合，形成聚苯胺導(dǎo)電涂層，該方法制備的導(dǎo)電聚苯胺滌綸復(fù)合 纖維具有導(dǎo)電性能良好、抗靜電性能優(yōu)良的特點(diǎn)，但在這種濕法制備過(guò)程中，溶液中苯胺單 體、酸性介質(zhì)及氧化劑三者缺一不可，不僅前處理復(fù)雜、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、試劑消耗量大，而且有 大量廢水產(chǎn)生。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于此，本發(fā)明的目的之一在于提供一種織機(jī)，本發(fā)明提供的織機(jī)可先將待織 造纖維改性為導(dǎo)電纖維后將其織造成導(dǎo)電織物，實(shí)現(xiàn)纖維改性和織物生產(chǎn)的一體化，不僅 無(wú)需復(fù)雜的前處理，試劑消耗量小，無(wú)廢水產(chǎn)生；
[0007] 本發(fā)明的目的之二在于提供一種導(dǎo)電織物的制備方法，本發(fā)明提供的方法將待織 造纖維改性為導(dǎo)電纖維后織造成導(dǎo)電織物，實(shí)現(xiàn)纖維改性和織物生產(chǎn)的一體化，不僅無(wú)需 復(fù)雜的前處理，試劑消耗量小，無(wú)廢水產(chǎn)生。
[0008] 本發(fā)明提供了一種織機(jī)，織機(jī)的儲(chǔ)緯器和引緯裝置之間依次設(shè)置有苯胺氣體發(fā)生 器和等離子體聚合反應(yīng)器，待織造纖維由儲(chǔ)緯器依次經(jīng)過(guò)苯胺氣體發(fā)生器和等離子體聚合 反應(yīng)器由引緯裝置引出。
[0009] 優(yōu)選的，所述等離子體聚合反應(yīng)器包括：
[0010] 石英管反應(yīng)器；
[0011] 設(shè)置在所述石英管反應(yīng)器內(nèi)壁上的放電電極；
[0012] 設(shè)置在所述石英管反應(yīng)器外壁上的接地電極；
[0013] 分別與所述放電電極和接地電極相連接的等離子體發(fā)生電源；
[0014] 所述待織造纖維經(jīng)過(guò)所述石英管反應(yīng)器。
[0015] 優(yōu)選的，所述苯胺氣體發(fā)生器包括：
[0016] 苯胺溶液存儲(chǔ)裝置，所述苯胺溶液存儲(chǔ)裝置上設(shè)置有密封蓋；
[0017] 所述密封蓋上設(shè)置有進(jìn)氣管，所述進(jìn)氣管的管口位于苯胺溶液的液面以下；所述 進(jìn)氣管上設(shè)置有流量計(jì)；
[0018] 所述密封蓋上設(shè)置有出氣管，所述出氣管的一端管口位于苯胺溶液的液面以上， 另一端管口與苯胺氣體存儲(chǔ)裝置相通；
[0019] 所述待織造纖維經(jīng)過(guò)所述苯胺氣體存儲(chǔ)裝置。
[0020] 優(yōu)選的，還包括設(shè)置在所述苯胺氣體發(fā)生器和等離子體聚合反應(yīng)器之間的氯化氫 氣體發(fā)生器。
[0021] 優(yōu)選的，所述氯化氫氣體發(fā)生器包括：
[0022] 鹽酸溶液存儲(chǔ)裝置，所述鹽酸溶液存儲(chǔ)裝置上設(shè)置有密封蓋；
[0023] 所述密封蓋上設(shè)置有進(jìn)氣管，所述進(jìn)氣管的管口位于鹽酸溶液的液面以下；
[0024] 所述密封蓋上設(shè)置有出氣管，所述出氣管的一端管口位于鹽酸溶液的液面以上， 另一端管口與氯化氫氣體存儲(chǔ)裝置相通；
[0025] 所述待織造纖維經(jīng)過(guò)所述氯化氫氣體存儲(chǔ)裝置。
[0026] 優(yōu)選的，還包括用于控制苯胺氣體發(fā)生器和等離子體聚合反應(yīng)器的控制電路。
[0027] 優(yōu)選的，所述引緯裝置為噴嘴、片梭或劍桿。
[0028] 本發(fā)明提供的織機(jī)的儲(chǔ)緯器和引緯裝置之間依次設(shè)置有苯胺氣體發(fā)生器和等離 子體聚合反應(yīng)器，待織造纖維由儲(chǔ)緯器依次經(jīng)過(guò)苯胺氣體發(fā)生器和等離子體聚合反應(yīng)器由 引緯裝置引出。本發(fā)明將用于苯胺干法聚合的苯胺氣體發(fā)生器和等離子體聚合反應(yīng)器內(nèi) 置于織機(jī)的儲(chǔ)緯器和引緯裝置之間，待織造纖維首先經(jīng)過(guò)苯胺氣體發(fā)生器吸附苯胺，再在 等離子體聚合反應(yīng)器中使苯胺原位聚合，在待織造纖維表面形成聚苯胺導(dǎo)電涂層，得到導(dǎo) 電纖維；然后由引緯裝置將得到的導(dǎo)電纖維引出，與經(jīng)紗織造得到導(dǎo)電織物。本發(fā)明提供 的織機(jī)先將待織造纖維改性為導(dǎo)電纖維后將其織造成導(dǎo)電織物，能夠?qū)崿F(xiàn)纖維改性和織物 生產(chǎn)的一體化，其中，用于實(shí)現(xiàn)待織造纖維改性的苯胺氣體發(fā)生器和等離子體聚合反應(yīng)器 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于內(nèi)置在織機(jī)中，容易實(shí)現(xiàn)對(duì)織機(jī)的改造。在對(duì)待織造纖維進(jìn)行改性時(shí)，本發(fā) 明直接將待處理化學(xué)纖維經(jīng)過(guò)苯胺氣體吸附，然后在等離子體條件下進(jìn)行聚合反應(yīng)，實(shí)現(xiàn) 苯胺在待織造纖維上的原位聚合，不僅不需要復(fù)雜的前處理，而且無(wú)需添加氧化劑、催化劑 等，反應(yīng)快速，制備工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和，操作及控制好，試劑消耗及浪費(fèi)少，制造成本 低廉，過(guò)程清潔，無(wú)廢水產(chǎn)生。同時(shí)，本發(fā)明提供的織機(jī)制備得到的導(dǎo)電纖維導(dǎo)電性能及抗 靜電性能良好，聚苯胺導(dǎo)電涂層較為均勻，涂層厚薄可調(diào)，且聚苯胺結(jié)合牢固，制備得到的 導(dǎo)電織物抗靜電性能較好。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明提供的方法得到的導(dǎo)電纖維的導(dǎo)電性能 優(yōu)良、抗靜電性能較好。
[0029] 進(jìn)一步的，本發(fā)明還設(shè)置有用于控制苯胺氣體發(fā)生器和等離子體聚合反應(yīng)器的控 制電路，間歇地對(duì)待織造纖維進(jìn)行改性，從而控制導(dǎo)電織物中導(dǎo)電纖維的含量。
[0030] 本發(fā)明還提供了一種導(dǎo)電織物的制備方法，包括：
[0031] 經(jīng)待織造纖維經(jīng)過(guò)苯胺氣體吸附后在等離子體條件下進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到的導(dǎo)電 纖維作為緯紗與經(jīng)紗織造，得到導(dǎo)電織物。
[0032] 優(yōu)選的，所述待織造纖維經(jīng)過(guò)苯胺氣體吸附后進(jìn)行聚合反應(yīng)前還經(jīng)過(guò)氯化氫氣體 吸附。
[0033] 優(yōu)選的，所述待織造纖維為滌綸纖維、腈綸纖維或丙綸纖維。
[0034]本發(fā)明提供的導(dǎo)電織物的制備方法包括：經(jīng)待織造纖維經(jīng)過(guò)苯胺氣體吸附后在等 離子體條件下進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到的導(dǎo)電纖維作為緯紗與經(jīng)紗織造，得到導(dǎo)電織物。本發(fā)明 將待織造纖維首先經(jīng)過(guò)苯胺氣體發(fā)生器吸附苯胺，再在等離子體聚合反應(yīng)器中使苯胺原位 聚合，在待織造纖維表面形成聚苯胺導(dǎo)電涂層，得到導(dǎo)電纖維；然后以得到的導(dǎo)電纖維作為 緯紗，與經(jīng)紗織造得到導(dǎo)電織物。本發(fā)明先將待織造纖維改性為導(dǎo)電纖維后將其織造成導(dǎo) 電織物，能夠?qū)崿F(xiàn)纖維改性和織物生產(chǎn)的一體化。本發(fā)明直接將待處理化學(xué)纖維經(jīng)過(guò)苯胺 氣體吸附，然后在等離子體條件下進(jìn)行聚合反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)苯胺在待織造纖維上的原位聚合，不 僅不需要復(fù)雜的前處理，而且無(wú)需添加氧化劑、催化劑等，反應(yīng)快速，制備工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)條 件溫和，操作及控制好，試劑消耗及浪費(fèi)少，制造成本低廉，過(guò)程清潔，無(wú)廢水產(chǎn)生。同時(shí)，本 發(fā)明制備得到的導(dǎo)電纖維導(dǎo)電性能及抗靜電性能良好，聚苯胺導(dǎo)電涂層較為均勻，涂層厚 薄可調(diào)，且聚苯胺結(jié)合牢固，制備得到的導(dǎo)電織物抗靜電性能較好。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明 提供的方法得到的導(dǎo)電纖維的導(dǎo)電性能優(yōu)良、抗靜電性能較好。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0035]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù) 提供的附圖獲得其他的附圖。
[0036] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的織機(jī)的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的苯胺氣體發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的氯化氫氣體發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的等離子體聚合反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例1提供的織機(jī)的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例制備的導(dǎo)電纖維的SEM照片；
[0042] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例采用的滌綸纖維的SEM照片；
[0043] 圖8為本發(fā)明實(shí)施例6提供的織機(jī)的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044] 圖9為本發(fā)明實(shí)施例制備的導(dǎo)電腈綸纖維的SEM照片；
[0045] 圖10為本發(fā)明實(shí)施例采用的腈綸纖維的SEM照片。

【具體實(shí)施方式】
[0046] 下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施 例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范 圍。
[0047] 本發(fā)明提供了一種織機(jī)，織機(jī)的儲(chǔ)緯器和引緯裝置之間依次設(shè)置有苯胺氣體發(fā)生 器和等離子體聚合反應(yīng)器，待織造纖維由儲(chǔ)緯器依次經(jīng)過(guò)苯胺氣體發(fā)生器和等離子體聚合 反應(yīng)器由引緯裝置引出。
[0048] 參見(jiàn)圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的織機(jī)的局部結(jié)構(gòu)示意圖，其中，1為儲(chǔ)緯器，2 為苯胺氣體發(fā)生器，3為等離子體聚合反應(yīng)器，4為引緯裝置。
[0049] 本發(fā)明將用于苯胺干法聚合的苯胺氣體發(fā)生器和等離子體聚合反應(yīng)器內(nèi)置于織 機(jī)的儲(chǔ)緯器和引緯裝置之間，待織造纖維首先經(jīng)過(guò)苯胺氣體發(fā)生器吸附苯胺，再在等離子 體聚合反應(yīng)器中使苯胺原位聚合，在待織造纖維表面形成聚苯胺導(dǎo)電涂層，得到導(dǎo)電纖維； 然后由引緯裝置將得到的導(dǎo)電纖維引出，與經(jīng)紗織造得到導(dǎo)電織物。本發(fā)明提供的織機(jī)先 將待織造纖維改性為導(dǎo)電纖維后將其織造成導(dǎo)電織物，能夠?qū)崿F(xiàn)纖維改性和織物生產(chǎn)的一 體化，其中，用于實(shí)現(xiàn)待織造纖維改性的苯胺氣體發(fā)生器和等離子體聚合反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 便于內(nèi)置在織機(jī)中，容易實(shí)現(xiàn)對(duì)織機(jī)的改造。
[0050] 本發(fā)明對(duì)所述織機(jī)沒(méi)有特殊限制，可以為噴氣織機(jī)、劍桿織機(jī)、片梭織機(jī)、噴水織 機(jī)等。相應(yīng)的，本發(fā)明對(duì)織機(jī)內(nèi)的儲(chǔ)緯器和引緯裝置沒(méi)有特殊限制，特定織機(jī)內(nèi)的儲(chǔ)緯器和 引緯裝置即可，如，噴氣織機(jī)的引緯裝置包括主噴嘴，劍桿織機(jī)的引緯裝置包括劍桿，片梭 織機(jī)的引緯裝置包括片梭等等。
[0051] 在儲(chǔ)緯器1和引緯裝置4之間依次設(shè)置有苯胺氣體發(fā)生器2和等離子體聚合反應(yīng) 器3,待織造纖維由儲(chǔ)緯器依次經(jīng)過(guò)苯胺氣體發(fā)生器2和等離子體聚合反應(yīng)器3由引緯裝置 引出。
[0052] 在本發(fā)明中，所述苯胺氣體發(fā)生器的作用在于產(chǎn)生苯胺氣體，使待織造纖維經(jīng)過(guò) 時(shí)表面吸附苯胺。在本發(fā)明中，所述苯胺氣體發(fā)生器優(yōu)選包括：
[0053] 苯胺溶液存儲(chǔ)裝置，所述苯胺溶液存儲(chǔ)裝置上設(shè)置有密封蓋；
[0054] 所述密封蓋上設(shè)置有進(jìn)氣管，所述進(jìn)氣管的管口位于苯胺溶液的液面以下；所述 進(jìn)氣管上設(shè)置有流量計(jì)；
[0055] 所述密封蓋上設(shè)置有出氣管，所述出氣管的一端管口位于苯胺溶液的液面以上， 另一端管口與苯胺氣體存儲(chǔ)裝置相通；
[0056] 所述待織造纖維經(jīng)過(guò)所述苯胺氣體存儲(chǔ)裝置。
[0057] 參見(jiàn)圖2,圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的苯胺氣體發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，21為 苯胺溶液存儲(chǔ)裝置，22為設(shè)置在苯胺溶液存儲(chǔ)裝置21上的密封蓋，23為設(shè)置在密封蓋22 上的進(jìn)氣管，進(jìn)氣管23的一端管口位于苯胺溶液液面以下，另一端管口通過(guò)流量計(jì)27與進(jìn) 氣泵24相連通，25為設(shè)置在密封蓋22上的出氣管，出氣管25的一端管口位于苯胺溶液的 液面以上，另一端管口與苯胺氣體存儲(chǔ)裝置26相連通。
[0058] 通過(guò)進(jìn)氣泵24向苯胺溶液存儲(chǔ)裝置21中充入氮?dú)饣蚱渌麣怏w，使其中的苯胺以 氣體的形式擴(kuò)散至苯胺氣體存儲(chǔ)裝置26中，待處理化學(xué)纖維經(jīng)過(guò)苯胺氣體存儲(chǔ)裝置26時(shí)， 將苯胺氣體吸附至待處理化學(xué)纖維表面。
[0059] 具體而言，苯胺氣體存儲(chǔ)裝置26可以為兩端封閉的管，苯胺氣體充滿(mǎn)管內(nèi)，待處 理化學(xué)纖維經(jīng)過(guò)該管時(shí)吸附苯胺氣體。
[0060] 在其他實(shí)施例中，所述苯胺氣體發(fā)生器還包括設(shè)置在進(jìn)氣管23上的閥門(mén)和氣體 流量計(jì)，用于調(diào)控苯胺氣體存儲(chǔ)裝置26中苯胺氣體的飽和狀態(tài)以及均勻性，從而最終控制 待處理化學(xué)纖維對(duì)苯胺氣體的吸附量。
[0061] 在其他實(shí)施例中，所述織機(jī)還包括設(shè)置在所述苯胺氣體發(fā)生器2和等離子體聚合 反應(yīng)器3之間的氯化氫氣體發(fā)生器（未在圖中示出）。在本發(fā)明中，所述氯化氫氣體發(fā)生器 的作用在于產(chǎn)生氯化氫氣體，使待處理化學(xué)纖維經(jīng)過(guò)時(shí)表面吸附氯化氫。在本發(fā)明中，所述 氯化氫氣體發(fā)生器優(yōu)選包括：
[0062] 鹽酸溶液存儲(chǔ)裝置，所述鹽酸溶液存儲(chǔ)裝置上設(shè)置有密封蓋；
[0063] 所述密封蓋上設(shè)置有進(jìn)氣管，所述進(jìn)氣管的管口位于鹽酸溶液的液面以下；
[0064] 所述密封蓋上設(shè)置有出氣管，所述出氣管的一端管口位于鹽酸溶液的液面以上， 另一端管口與氯化氫氣體存儲(chǔ)裝置相通；
[0065] 所述待處理化學(xué)纖維經(jīng)過(guò)所述氯化氫氣體存儲(chǔ)裝置。
[0066] 參見(jiàn)圖3,圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的氯化氫氣體發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，31為鹽酸溶液存儲(chǔ)裝置，32為設(shè)置在鹽酸溶液存儲(chǔ)裝置31上的密封蓋，33為設(shè)置在密封蓋32 上的進(jìn)氣管，進(jìn)氣管33的一端管口位于鹽酸溶液液面以下另一端管口與進(jìn)氣泵34相連通， 35為設(shè)置在密封蓋22上的出氣管，出氣管35的一端管口位于鹽酸溶液的液面以上，另一端 管口與氯化氫氣體存儲(chǔ)裝置36相連通。
[0067] 通過(guò)進(jìn)氣泵34向鹽酸溶液存儲(chǔ)裝置31中充入氮?dú)饣蚱渌麣怏w，使其中的氯化氫 以氣體的形式擴(kuò)散至氯化氫氣體存儲(chǔ)裝置36中，待處理化學(xué)纖維經(jīng)過(guò)氯化氫氣體存儲(chǔ)裝 置36時(shí)，將氯化氫氣體吸附至待處理化學(xué)纖維表面。
[0068] 具體而言，氯化氫氣體存儲(chǔ)裝置36可以為兩端封閉的管，氯化氫氣體充滿(mǎn)管內(nèi)， 待處理化學(xué)纖維經(jīng)過(guò)該管時(shí)吸附氯化氫氣體。
[0069] 在其他實(shí)施例中，所述氯化氫氣體發(fā)生器還包括設(shè)置在進(jìn)氣管33上的閥門(mén)和氣 體流量計(jì)，用于調(diào)控氯化氫氣體存儲(chǔ)裝置36中氯化氫氣體的飽和狀態(tài)以及均勻性，從而最 終控制待處理化學(xué)纖維對(duì)氯化氫氣體的吸附量。
[0070] 在本發(fā)明中，等離子體聚合反應(yīng)器3的作用在于提供等離子體環(huán)境，使苯胺在待 處理化學(xué)纖維上原位干法聚合。在本發(fā)明中，等離子體聚合反應(yīng)器3優(yōu)選包括：
[0071] 石英管反應(yīng)器；
[0072] 設(shè)置在所述石英管反應(yīng)器內(nèi)壁上的放電電極；
[0073] 設(shè)置在所述石英管反應(yīng)器外壁上的接地電極；
[0074] 分別與所述放電電極和接地電極相連接的等離子體發(fā)生電源；
[0075] 所述待處理化學(xué)纖維經(jīng)過(guò)所述石英管反應(yīng)器。
[0076] 參見(jiàn)圖4,圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的等離子體聚合反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中， 41為石英管反應(yīng)器,42為設(shè)置在石英管反應(yīng)器41內(nèi)壁上的放電電極,43為設(shè)置在石英管反 應(yīng)器41外壁上的接地電極，44為等離子體發(fā)生電源。
[0077] 在本發(fā)明中，石英管反應(yīng)器41為苯胺的聚合反應(yīng)提供場(chǎng)所，其內(nèi)壁上設(shè)置有放電 電極42,外壁設(shè)置有接地電極43,放電電極42與等離子體發(fā)生電源44的高壓輸出端相連， 接地電極43與等離子體發(fā)生電源44的接地電極相連。放電電極42和接地電極43平行設(shè) 置,通過(guò)充放電產(chǎn)生等離子體。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，放電電極42和接地電極43的間 距可以為5mm?15mm，優(yōu)選為8mm。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，放電電極42和接地電極 43均為不銹鋼絲網(wǎng)電極。
[0078] 為安全起見(jiàn)，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，還包括容納石英管反應(yīng)器41的石英管 保護(hù)罩45。
[0079] 在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，還包括設(shè)置于石英管保護(hù)罩45外部或者石英管反 應(yīng)器41外部的散熱器46,用于對(duì)石英管反應(yīng)器41進(jìn)行散熱。散熱器46可以是散熱風(fēng)扇， 本發(fā)明對(duì)此并無(wú)特殊限制。
[0080] 在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，還包括支架，支架的作用在于支持石英管反應(yīng)器41。
[0081] 本發(fā)明使待織造纖維由儲(chǔ)緯器依次通過(guò)苯胺氣體發(fā)生器1、氯化氫氣體發(fā)生器2 和等離子體聚合反應(yīng)器3,同時(shí)控制相應(yīng)的反應(yīng)條件，即可完成苯胺的原位干法聚合，在普 通化學(xué)纖維表面形成聚苯胺導(dǎo)電層，得到導(dǎo)電纖維；然后再由引緯裝置引出作為緯紗與經(jīng) 紗進(jìn)行織造，即可得到導(dǎo)電織物。
[0082] 本發(fā)明優(yōu)選將儲(chǔ)緯器1、苯胺氣體發(fā)生器2的苯胺氣體存儲(chǔ)裝置、氯化氫氣體發(fā)生 器的氯化氫氣體存儲(chǔ)裝置、等離子體聚合反應(yīng)器3的反應(yīng)器的軸中心和引緯裝置4調(diào)節(jié)至 一條直線(xiàn)上，使待織造纖維依次經(jīng)過(guò)苯胺氣體發(fā)生器2、氯化氫氣體發(fā)生器和等離子體聚合 反應(yīng)器3,從而均勻吸附苯胺和氯化氫，形成均勻的聚苯胺導(dǎo)電涂層，再作為緯紗進(jìn)行織造。 [0083] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，優(yōu)選設(shè)置用于控制苯胺氣體發(fā)生器和等離子體聚合反 應(yīng)器的控制電路，使待織造纖維間歇性地形成聚苯胺涂層，從而控制導(dǎo)電織物中導(dǎo)電纖維 的含量。
[0084] 本發(fā)明提供的織機(jī)的儲(chǔ)緯器和引緯裝置之間依次設(shè)置有苯胺氣體發(fā)生器和等離 子體聚合反應(yīng)器，待織造纖維由儲(chǔ)緯器依次經(jīng)過(guò)苯胺氣體發(fā)生器和等離子體聚合反應(yīng)器由 引緯裝置引出。本發(fā)明將用于苯胺干法聚合的苯胺氣體發(fā)生器和等離子體聚合反應(yīng)器內(nèi) 置于織機(jī)的儲(chǔ)緯器和引緯裝置之間，待織造纖維首先經(jīng)過(guò)苯胺氣體發(fā)生器吸附苯胺，再在 等離子體聚合反應(yīng)器中使苯胺原位聚合，在待織造纖維表面形成聚苯胺導(dǎo)電涂層，得到導(dǎo) 電纖維；然后由引緯裝置將得到的導(dǎo)電纖維引出，與經(jīng)紗織造得到導(dǎo)電織物。本發(fā)明提供 的織機(jī)先將待織造纖維改性為導(dǎo)電纖維后將其織造成導(dǎo)電織物，能夠?qū)崿F(xiàn)纖維改性和織物 生產(chǎn)的一體化，其中，用于實(shí)現(xiàn)待織造纖維改性的苯胺氣體發(fā)生器和等離子體聚合反應(yīng)器 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于內(nèi)置在織機(jī)中，容易實(shí)現(xiàn)對(duì)織機(jī)的改造。在對(duì)待織造纖維進(jìn)行改性時(shí)，本發(fā) 明直接將待處理化學(xué)纖維經(jīng)過(guò)苯胺氣體吸附，然后在等離子體條件下進(jìn)行聚合反應(yīng)，實(shí)現(xiàn) 苯胺在待織造纖維上的原位聚合，不僅不需要復(fù)雜的前處理，而且無(wú)需添加氧化劑、催化劑 等，反應(yīng)快速，制備工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和，操作及控制好，試劑消耗及浪費(fèi)少，制造成本 低廉，過(guò)程清潔，無(wú)廢水產(chǎn)生。同時(shí)，本發(fā)明提供的織機(jī)制備得到的導(dǎo)電纖維導(dǎo)電性能及抗 靜電性能良好，聚苯胺導(dǎo)電涂層較為均勻，涂層厚薄可調(diào)，且聚苯胺結(jié)合牢固，制備得到的 導(dǎo)電織物抗靜電性能較好。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明提供的方法得到的導(dǎo)電纖維的導(dǎo)電性能 優(yōu)良、抗靜電性能較好。
[0085] 本發(fā)明還提供了一種導(dǎo)電織物的制備方法，包括：
[0086] 經(jīng)待織造纖維經(jīng)過(guò)苯胺氣體吸附后在等離子體條件下進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到的導(dǎo)電 纖維作為緯紗與經(jīng)紗織造，得到導(dǎo)電織物。
[0087] 本發(fā)明將待織造纖維首先經(jīng)過(guò)苯胺氣體發(fā)生器吸附苯胺，再在等離子體聚合反應(yīng) 器中使苯胺原位聚合，在待織造纖維表面形成聚苯胺導(dǎo)電涂層，得到導(dǎo)電纖維；然后以得到 的導(dǎo)電纖維作為緯紗，與經(jīng)紗進(jìn)行織造得到導(dǎo)電織物。
[0088] 本發(fā)明以待織造纖維為原料，將其依次經(jīng)過(guò)苯胺氣體吸附后，使苯胺在等離子體 條件下進(jìn)行原位聚合反應(yīng)，在待織造纖維表面形成導(dǎo)電涂層，然后作為緯紗與經(jīng)紗進(jìn)行織 造即可形成導(dǎo)電織物。
[0089] 在本發(fā)明中，所述待織造纖維為可以作為緯紗進(jìn)行織造的化學(xué)纖維，本發(fā)明對(duì)其 并無(wú)特殊限制，如滌綸、腈綸、丙綸、聚酰胺纖維等，優(yōu)選為滌綸、腈綸或丙綸。本發(fā)明對(duì)所述 滌綸纖維沒(méi)有特殊限制，市售的滌綸紗線(xiàn)即可，例如規(guī)格為150D/299F的滌綸紗線(xiàn)等。本發(fā) 明對(duì)所述腈綸纖維沒(méi)有特殊限制，市售的腈綸紗線(xiàn)即可，例如規(guī)格為150D/299F的腈綸紗 線(xiàn)等。
[0090] 首先將待織造纖維經(jīng)過(guò)苯胺氣體，即在苯胺氣體環(huán)境下使苯胺吸附在待織造纖維 表面。具體而言，本發(fā)明優(yōu)選使待織造纖維經(jīng)過(guò)苯胺氣體發(fā)生器，使新形成的苯胺氣體吸附 于待織造纖維表面。在本發(fā)明中，待織造纖維經(jīng)過(guò)苯胺氣體時(shí)，苯胺氣體的流量?jī)?yōu)選為0? 150L/h，更優(yōu)選為10L/h?120L/h，最優(yōu)選為30L/h?90L/h。本發(fā)明對(duì)所述待織造纖維的 速度沒(méi)有特殊限制，與織機(jī)要求的緯紗速度相同即可。作為優(yōu)選，所述苯胺氣體以含氮?dú)獾?氣體作為載體，所述含氮?dú)獾臍怏w包括空氣或者純氮?dú)狻?br> [0091] 經(jīng)過(guò)苯胺氣體后，進(jìn)行聚合之前，優(yōu)選將所述待織造纖維繼續(xù)經(jīng)過(guò)氯化氫氣體，即 在氯化氫氣體環(huán)境下使氯化氫吸附在待織造纖維表面。具體而言，本發(fā)明優(yōu)選使用待織造 纖維經(jīng)過(guò)氯化氫氣體發(fā)生器，使新形成的氯化氫氣體吸附于待織造纖維表面。在本發(fā)明中， 待織造纖維經(jīng)過(guò)氯化氫氣體時(shí)，氯化氫氣體的流量?jī)?yōu)選為0?150L/h，更優(yōu)選為10L/h? 120L/h，最優(yōu)選為30L/h?90L/h。本發(fā)明對(duì)所述待織造纖維的速度沒(méi)有特殊限制，與經(jīng)過(guò) 苯胺氣體的速度相同即可。
[0092] 依次經(jīng)過(guò)苯胺氣體和氯化氫氣體后，待織造纖維表面吸附有苯胺和氯化氫，然后 在等離子體條件下進(jìn)行聚合反應(yīng)，苯胺在氯化氫和等離子體存在的作用下在待織造纖維上 原位聚合，形成聚苯胺導(dǎo)電層，得到導(dǎo)電纖維。
[0093] 在本發(fā)明中，所述等離子體條件由等離子體聚合反應(yīng)器提供，即，所述聚合反應(yīng)在 等離子體聚合反應(yīng)器中進(jìn)行。所述等離子體聚合反應(yīng)器包括石英管反應(yīng)器、分別設(shè)置在石 英管反應(yīng)器上的放電電極和接地電極和分別與所述放電電極和接地電極相連接的等離子 體發(fā)生電源。在本發(fā)明中，所述等離子體聚合反應(yīng)器的電極間距優(yōu)選為5_?15_，更優(yōu)選 為8_。采用上述等離子體聚合反應(yīng)器進(jìn)行聚合反應(yīng)時(shí)，所述等離子體聚合反應(yīng)器中等離子 體發(fā)生電源的輸出電壓優(yōu)選為25v?50v，更優(yōu)選為32v;此時(shí)，所述聚合反應(yīng)的時(shí)間優(yōu)選為 Is?10s，更優(yōu)選為3s。所述聚合反應(yīng)優(yōu)選在空氣條件下進(jìn)行。
[0094] 聚合反應(yīng)完畢后，即可得到導(dǎo)電纖維。得到導(dǎo)電纖維后，將其作為緯紗與經(jīng)紗織造 即可得到導(dǎo)電織物，或者控制導(dǎo)電纖維的含量，制備得到抗靜電織物。
[0095] 本發(fā)明將待織造纖維首先經(jīng)過(guò)苯胺氣體發(fā)生器吸附苯胺，再在等離子體聚合反應(yīng) 器中使苯胺原位聚合，在待織造纖維表面形成聚苯胺導(dǎo)電涂層，得到導(dǎo)電纖維；然后以得到 的導(dǎo)電纖維作為緯紗，與經(jīng)紗織造得到導(dǎo)電織物。本發(fā)明先將待織造纖維改性為導(dǎo)電纖維 后將其織造成導(dǎo)電織物，能夠?qū)崿F(xiàn)纖維改性和織物生產(chǎn)的一體化。本發(fā)明直接將待處理化 學(xué)纖維經(jīng)過(guò)苯胺氣體吸附，然后在等離子體條件下進(jìn)行聚合反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)苯胺在待織造纖維 上的原位聚合，不僅不需要復(fù)雜的前處理，而且無(wú)需添加氧化劑、催化劑等，反應(yīng)快速，制備 工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和，操作及控制好，試劑消耗及浪費(fèi)少，制造成本低廉，過(guò)程清潔，無(wú) 廢水產(chǎn)生。同時(shí)，本發(fā)明制備得到的導(dǎo)電纖維導(dǎo)電性能及抗靜電性能良好，聚苯胺導(dǎo)電涂層 較為均勻，涂層厚薄可調(diào)，且聚苯胺結(jié)合牢固，制備得到的導(dǎo)電織物抗靜電性能較好。實(shí)驗(yàn) 結(jié)果表明，本發(fā)明提供的方法得到的導(dǎo)電纖維的導(dǎo)電性能優(yōu)良、抗靜電性能較好。
[0096] 為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的織機(jī)及導(dǎo)電織物的制備方 法進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0097] 實(shí)施例1
[0098] 參見(jiàn)圖5,圖5為本發(fā)明實(shí)施例1提供的織機(jī)的局部結(jié)構(gòu)示意圖，織機(jī)包括：儲(chǔ)緯 器4、苯胺氣體發(fā)生器1、氯化氫氣體發(fā)生器2、等離子體聚合反應(yīng)器3和引緯裝置（未在圖 中示出），其中，苯胺氣體發(fā)生器包括：苯胺溶液儲(chǔ)瓶，設(shè)置在苯胺溶液儲(chǔ)瓶上的密封蓋，位 于苯胺溶液液面以下的進(jìn)氣管，進(jìn)氣管通過(guò)流量計(jì)與進(jìn)氣泵相連，位于苯胺溶液液面以上 的出氣管，與出氣管另一端相連的苯胺氣體存儲(chǔ)管；
[0099] 氯化氫氣體發(fā)生器包括：鹽酸溶液儲(chǔ)瓶，設(shè)置在鹽酸溶液儲(chǔ)瓶上的密封蓋，位于鹽 酸液面以下的進(jìn)氣管，位于鹽酸液面以上的出氣管，與出氣管另一端相連的氯化氫氣體存 儲(chǔ)管；
[0100] 等離子體聚合反應(yīng)器3包括：規(guī)格為400mm*10mm*10mm的石英管反應(yīng)器，其壁厚為 2mm;設(shè)置在石英管反應(yīng)器外壁上的不銹鋼絲網(wǎng)接地電極,規(guī)格為300mm*10mm;設(shè)置在石英 管反應(yīng)器內(nèi)壁上的不銹鋼絲網(wǎng)放電電極，尺寸為300mm*2mm;分別與接地電極和放電電極 相連的等離子體發(fā)生電源；接地電極和放電電極的間距為8mm。
[0101] 實(shí)施例2?4
[0102] 以規(guī)格為150D/299F、比電阻平均值為2500MQ?〇!!、長(zhǎng)度為2m的滌綸紗線(xiàn)為原料， 在實(shí)施例1提供的制備裝置中進(jìn)行聚苯胺修飾，修飾過(guò)程中，苯胺氣體發(fā)生器中，以氮?dú)庾?為進(jìn)氣，氮?dú)獾墓臍饬糠謩e為30L/h、60L/h和90L/h;氯化氫氣體發(fā)生器中，以空氣作為進(jìn) 氣，空氣的鼓氣量相應(yīng)的分別為30L/h、60L/h和90L/h;等離子聚合反應(yīng)器中，等離子體發(fā) 生電源的輸出電壓為32v，聚合時(shí)間為3s，即紗線(xiàn)在等離子聚合反應(yīng)器中的停留時(shí)間為3s， 得到導(dǎo)電纖維。
[0103] 對(duì)實(shí)施例4制備的導(dǎo)電纖維及原滌綸纖維進(jìn)行掃描電鏡觀察，結(jié)果參見(jiàn)圖6和圖 7,圖6為本發(fā)明實(shí)施例制備的導(dǎo)電纖維的SEM照片；圖7為本發(fā)明實(shí)施例采用的滌綸纖維 的SEM照片。由圖6和圖7可知，本發(fā)明提供的方法得到的導(dǎo)電纖維的導(dǎo)電涂層分布較為 均勻。
[0104] 按照合成短纖維比電阻國(guó)標(biāo)方法（GBT14342-1993)，將得到的導(dǎo)電纖維靜止24h， 測(cè)定其體積比電阻值，結(jié)果參見(jiàn)表1，表1為本發(fā)明實(shí)施例2?4提供的滌綸纖維的測(cè)定結(jié) 果。
[0105] 表1本發(fā)明實(shí)施例2?4提供的滌綸纖維的測(cè)定結(jié)果
[0106]

【權(quán)利要求】
1. 一種織機(jī)，其特征在于，織機(jī)的儲(chǔ)緯器和引緯裝置之間依次設(shè)置有苯胺氣體發(fā)生器 和等離子體聚合反應(yīng)器，待織造纖維由儲(chǔ)緯器依次經(jīng)過(guò)苯胺氣體發(fā)生器和等離子體聚合反 應(yīng)器由引緯裝置引出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的織機(jī)，其特征在于，所述等離子體聚合反應(yīng)器包括： 石英管反應(yīng)器； 設(shè)置在所述石英管反應(yīng)器內(nèi)壁上的放電電極； 設(shè)置在所述石英管反應(yīng)器外壁上的接地電極； 分別與所述放電電極和接地電極相連接的等離子體發(fā)生電源； 所述待織造纖維經(jīng)過(guò)所述石英管反應(yīng)器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的織機(jī)，其特征在于，所述苯胺氣體發(fā)生器包括： 苯胺溶液存儲(chǔ)裝置，所述苯胺溶液存儲(chǔ)裝置上設(shè)置有密封蓋； 所述密封蓋上設(shè)置有進(jìn)氣管，所述進(jìn)氣管的管口位于苯胺溶液的液面以下；所述進(jìn)氣 管上設(shè)置有流量計(jì)； 所述密封蓋上設(shè)置有出氣管，所述出氣管的一端管口位于苯胺溶液的液面以上，另一 端管口與苯胺氣體存儲(chǔ)裝置相通； 所述待織造纖維經(jīng)過(guò)所述苯胺氣體存儲(chǔ)裝置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的織機(jī)，其特征在于，還包括設(shè)置在所述苯胺氣體發(fā)生器和等 離子體聚合反應(yīng)器之間的氯化氫氣體發(fā)生器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的織機(jī)，其特征在于，所述氯化氫氣體發(fā)生器包括： 鹽酸溶液存儲(chǔ)裝置，所述鹽酸溶液存儲(chǔ)裝置上設(shè)置有密封蓋； 所述密封蓋上設(shè)置有進(jìn)氣管，所述進(jìn)氣管的管口位于鹽酸溶液的液面以下； 所述密封蓋上設(shè)置有出氣管，所述出氣管的一端管口位于鹽酸溶液的液面以上，另一 端管口與氯化氫氣體存儲(chǔ)裝置相通； 所述待織造纖維經(jīng)過(guò)所述氯化氫氣體存儲(chǔ)裝置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的織機(jī)，其特征在于，還包括用于控制苯胺氣體發(fā)生器和等離 子體聚合反應(yīng)器的控制電路。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的織機(jī)，其特征在于，所述引緯裝置為噴嘴、片梭或劍桿。
8. -種導(dǎo)電織物的制備方法，包括： 經(jīng)待織造纖維經(jīng)過(guò)苯胺氣體吸附后在等離子體條件下進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到的導(dǎo)電纖維 作為緯紗與經(jīng)紗織造，得到導(dǎo)電織物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述待織造纖維經(jīng)過(guò)苯胺氣體吸附 后進(jìn)行聚合反應(yīng)前還經(jīng)過(guò)氯化氫氣體吸附。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的制備方法，其特征在于，所述待織造纖維為滌綸纖維、腈 綸纖維或丙綸纖維。
【文檔編號(hào)】D06M101/32GK104264346SQ201410561987
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月21日
【發(fā)明者】馮志華, 劉帥, 劉德啟 申請(qǐng)人:蘇州大學(xué)