【作者：顾超英】
一、涤纶纤维的定义
涤纶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。
二、涤纶纤维的性能
1.涤纶纤维强度比较高
塑料保鲜盒 如涤纶短纤维强度为2.6-5.7cN/dtex，高强力纤维为5.6-8.0cN/dtex。由于吸湿性较低，它的湿态强度与干态强度基本相同。耐冲击强度比锦纶高4倍，比粘胶纤维高20倍。
弹性好。弹性接近羊毛，当伸长5%-6%时，几乎可以完全恢复。耐皱性超过其他纤维，即织物不折皱，尺寸稳定性好。弹性模数为22-141cN/dtex，比锦纶高2-3倍。 2.涤纶纤维吸水性好
3.耐磨性好
耐磨性仅次于耐磨性最好的锦纶，比其他天然纤维和合成纤维都好。
4.耐光性好
但是耐光性仅次于腈纶。
5.耐腐蚀
可耐漂白剂、氧化剂、烃类、酮类、石油产品及无机酸。耐稀碱，不怕霉，但热碱可使其分解。
6.易产生静电
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。
三、涤纶导电纤维的生产方法
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。 1.碳黑涂覆法生产涤纶导电纤维
在上述所说的后处理方法中，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(如苯胺、吡咯等)在涤纶纤维表面沉积聚合来制备涤纶导电纤维。由于导电成分或导电聚合物不可能成为纤维结构的一部分而导致该法所得纤维的导电耐久性较差。为此，研究人员将这种方法加以改良，而提出一种制备导电纤维的新方法，即溶解一涂覆法，所得纤维克服了传统涂覆方法中导电涂覆层不牢固、易脱落等缺点，具有可连续制备和成本较低等优点。
这种涤纶导电纤维的制备方法，是首先配制涤纶纤维溶剂，取苯酚和四氯乙烷溶液各占50％（质量百分比），将钛酸酯偶联剂处理后的导电碳黑分散在苯酚／四氯乙烷溶液中，充分搅拌均匀制成涂覆液。为增加涂覆液粘度，将一定含量的聚酯树脂或纤维溶解于涂覆液中。用辊式纤维连续涂覆机，在一定卷绕速度下，将涂覆液均匀地涂覆在涤纶纤维表面，制备出涤纶导电纤维。研究人员发现，在一定卷绕速度下，涂覆液中碳黑含量与纤维体积比电阻有一定关系，随涂覆液中碳黑含量增加，纤维体积比电阻先有较大降低而后趋于稳定，显示当涂覆液中碳黑含量较少时，随溶剂分子扩散并沿纤维轴向分布的碳黑不能形成有效的链锁状，所以纤维体积比电阻值较高。当碳黑质量分数增加到4％时，分散在溶剂中的导电碳黑达到一定浓度，随溶剂分子扩散的碳黑可沿纤维轴向均匀分布并连接成为
有效的、为自由电子移动提供通路的链锁状，纤维体积比电阻降至9.2Ω·cm。当碳黑含量继续增加，多余碳黑颗粒只会完善已形成的有效链锁结构，因此纤维体积比电阻变化不大，表明纤维的导电性能趋于稳定。 这种涤纶导电纤维的力学性能和热性能均好，并保持涂覆炭黑之前的水平，可满足后续纺织加工要求，表明溶解一涂覆后并没有影响涤纶纤维结构的变化，不仅具有较低体积比电阻，同时纤维整体结构没有遭到破坏。
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2.混入炭黑母粒生产涤纶导电纤维
采用混入炭黑母粒法生产涤纶导电纤维，这种纤维的重量配比如下：导电炭黑母粒5～8份；PET聚酯粉体92～95份；导电母粒的重量配比如下：偶联剂1％～6％；抗氧化剂占1％～4％；分散剂5％～20％；硬酯酸镁1％～5％，以上导电母粒重量配比均为炭黑重量百分比。这里所述的高效涤纶导电纤维的制备方法是把导电炭黑作为导电组分，通过包覆，分散处理，使其均匀分散在载体聚酯中，通过高速搅拌，混合，挤出制成母粒，再用双螺杆进行复合纺丝，纺制成具有特效功能的导电纤维。由于导电粉体在载体聚酯中有良好的分散性，因而可纺性能好，制造成本低；提高了纺丝速度；纤维导电性能优异，单丝导电率符合要求。
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这种涤纶导电纤维的体积比电阻随水洗次数增加变化不大，纤维原丝表面光滑，经水洗一定次数后，纤维表面仍然较为光滑，由于导电微粒均匀分布于纤维内部，而不像采用导电涂层那样容易遭到破坏，碳黑颗粒混入纤维内部并成为纤维结构的一部分，而不是像传统涂覆方法中仅仅靠粘合剂机械地涂覆于纤维表面，所以与传统涂覆方法相比，这种母粒混入方法制备的涤纶导电纤维其导电耐久性更好。对该涤纶导电纤维的力学性能和耐水洗性进行测试，所制备的涤纶导电纤维其结构和力学性能和符合要求，并因其具有较好的导电耐久性而成为优良的涤纶导电纤维。
3.苯胺溶液浸泡法生产涤纶导电纤维
将导电聚合物直接纺制成导电纤维一直是合成纤维界所期望的目标之一，但是由于这类材料本身刚度大，难溶，难熔，成型困难，因此其实用价值很有限。现场吸附聚合法制备导电纤维工艺筒单，纤维导电性能优良，因此这种方法被认为是制备导电纤维的一种新思路，是实现导电纤维加工的一种可行途径，采用合适的工艺条件，便可制备导电性能优良的涤纶导电纤维。将涤纶纤维(或织物)进行去油处理，置于苯胺溶液中，浸泡一定时间后，将带有一定量苯胺单体的纤维(或织物)置于过硫酸铵的盐酸溶液中，均匀搅拌并保持陶瓷滤波器
一定的温度，使苯胺发生聚合反应，在纤维上生成导电聚苯胺，反应一定时间后将纤维用盐酸、丙酮、蒸馏水洗涤、干燥之后即为涤纶导电纤维。
随着反应时间的延长，纤维表面的聚苯胺也在逐步增加。未经导电化处理的涤纶纤维表面是光滑的，在反应开始阶段，纤维表面只是有少量的聚苯胺颗粒，导电粒子不能相互接触，难以形成导电通路。随着反应时间的增加，纤维表面颗粒的聚苯胺的沉积量总和连续增加，聚苯胺粒子相互接触，在复合材料中形成导电通路的几率增加，导电性能迅速提高。反应一段时间以后，聚苯胺在纤维上形成均匀致密的导电层，使纤维的表面又趋于光滑，这时的聚苯胺粒子间能够充分接触，形成导电通路，纤维的导电性能趋于稳定。经过聚合后纤维的的结晶度及取向度都有所减小，因此纤维的断裂伸长略有增加。涤纶织物的最大承受负荷及断裂伸长率都有所增加，这种变化可以有以下解释：当织物经过聚苯胺现场吸附聚合后，纤维束发生收缩，这就使得织物的密度增大，因此与空白织物相比，在相同的测量宽度下承受负荷的纤维增多。同时织物在无张力情况下收缩也是造成断裂伸长率增加的原因，从纤维的收缩机理来看，一般认为收缩是在非晶区高度取向的大分子得到舒解，而成为卷曲紊乱的状态。织物在预浸泡时，纤维受苯胺的溶胀作用，促使非晶区的紊乱，在纤维轴向引起大量的快速收缩，这是由于在收缩过程中，非晶区取向大分子链受溶
运钞箱胀以后，发生解取向所致。取向度的减小使织物的断裂伸长有所增加。
四、涤纶导电纤维混纺纱的生产方法
涤纶导电纤维与普通涤纶纤维制成混纺纱，其涤纶短纤维制条工艺为常规工艺，而涤纶导电纤维本身为半制品条子，一般为毛型(3.33dtex×61mm)短纤维，与涤纶纤维混纺，首先必须经过牵切，然后与普通涤纶纤维并条，再经过粗纱、细纱工序，经络筒、捻线而得混纺纱成品。
1.并条工序
由于毛型涤纶导电纤维较长，使其能够混和均匀是抗静电织物加工工艺确保质量的关键。涤纶纤维与涤纶导电短纤维先预并，再采用三道混并的方法。其中预并的主要目的是拉断涤纶导电短纤维，由于涤纶导电纤维在纱线中含量仅为1.7％～2.1％，且纤维长度较长，长度约61mm，与普通涤纶纤维条并合后容易导致涤纶导电纤维在条子中的不匀，严重影响纱线的导电性能，所以采取先拉断，再混和的方法。在拉断涤纶导电纤维的过程中应该注意避免产生超长纤维。成纱质量要求不允许有涤纶导电纤维聚集在一处的粗节，也不允
许片段纱线内没有涤纶导电纤维，涤纶导电纤维在纱中分布愈均匀，其静电衰退的时间就愈短，导电性能就越理想，因此并条工序中涤纶导电纤维的牵切和含量是成纱质量的关键。在工艺上可选择较大的罗拉隔距，较大的牵伸倍数，较低的出条速度，足够大的胶辊加压来解决这一问题。其中预并工序罗拉隔距为65mm×47mm×55mm，牵伸倍数为6.98倍，车速为850r／min；混并各工序与纺制棉型涤纶纤维相同。经预并工序后涤纶导电纤维条定量为l0.9g／5m，普通涤纶条定量为17.86g／5m。
2.粗纱和细纱工序 远程控制杀虫灯
因涤纶导电纤维混纺比例很小，仅为1.7％～2.1％，所以粗纱工序工艺配置与相同混纺比例的普通涤棉混纺纱的工艺配置基本相同。粗纱工序工艺配置以进一步提高纤维的伸直平行度、分离度，改善纱条的条干均匀度为原则，特别是要控制粗纱伸长率，防止条干恶化。采取大隔距、重加压的工艺原则，为了不使细纱牵伸力过大，粗纱的捻系数偏小掌握，并提高胶辊、胶圈的光洁度，加强温湿度控制。粗纱工序粗纱定量为5.01g／l0m，总牵伸倍数为6.62倍。在细纱工序，由于涤纶导电纤维长度较长，并且是与涤纶短纤维混纺，在牵伸过程中牵伸力较大，为了避免细纱牵伸不匀，采取较大的罗拉隔距，细纱后区
牵伸可稍大，适当减小附加摩擦力界，其胶辊加压宜偏大掌握，锭速可适当降低。在细纱工序可采用纺制中长化纤时的胶辊加压配置。由于化纤与钢丝圈的摩擦因数大，气圈张力小，气圈凸形大，选用重量偏重、散热好、纱线通道光滑的钢丝圈。总牵伸倍数为26.7倍，后区牵伸倍数为1.45倍，前罗拉隔距56mm，后罗拉隔距66mm。实际成纱号数为18.7tex。
五、结束语
科学技术的发展促进了纺织材料抗静电技术的发展。纺织材料抗静电技术从织物表面抗静电整理发展到嵌织和混纺金属纤维，到混纺有机导电纤维。而涤纶导电纤维不但具有纺织纤维材料所具有的可纺性能好，而且还具有较高的抗静电性能，其织物克服了织物整理抗静电性能持久性差、嵌织导电长丝磨损断裂后抗静电性能降低的缺陷，具有耐洗涤等特点。
涤纶导电纤维是近年来国外开发的一种新型功能性纤维原料，已被广泛应用于电力、电子、仪器仪表制造、加工等行业，其主要以劳动保护和特种行业应用为主。涤纶导电短纤维与棉型涤纶的混纺过程中，纺纱加工过程顺利，并无纤维缠绕机件等静电现象，也解决
了染不匀的问题；但由于涤纶导电纤维价格较为昂贵，所以提高制成率，降低成本是生产中应注意的主要问题。随着产品质量的提高，涤纶导电纤维的应用领域必然会不断得到开拓。
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