我的文章

炭黑在化纤中的应用

概述

化学纤维是以天然或合成高分子化合物经化学加工制成的纤维，分两类1。再生纤维2。合成纤维。

1.再生纤维又名人造纤维是以某种天然线性高分子化合物或衍生物为原料，经化学处理和机械加工制成的一类化学纤维的总称。如黏胶纤维和醋酸纤维等。与合成纤维比较人造纤维的强度稍低，吸湿性好，易染色。

2.合成纤维是以石油、天然气、煤、农产品等为原料，经过系列化学反应，制成线性高分子化合物后，经纺丝、后处理等，加工工艺制成的一大类化学纤维总称。合成纤维强度较高，耐磨防蛀，可制成具有某种特殊性能的纤维，但吸湿性小，染色性能不如人造纤维。

化纤用炭黑的质量要求

炭黑在纤维中的存在不可避免地对纤维的生产工艺和质量造成一定影响。因此，有必要全面了解纤维用炭黑的性能、质量要求和应用工艺、以确保合成纤维生产工艺流畅，并保证最终产品具有良好的抗静电和导电性。

按产品的生产工艺以及产品使用性能的要求，主要考虑炭黑的粒径。粒径分布、分散性、颜色强度等性能。

一抗静电、导电纤维用炭黑的质量要求

1.过滤性    在纤维生产过程中，可用过滤材料的使用周期来表征。主要采用两种过滤系统：一是中央过滤系统二是纺丝组间过滤器

2.分散性    炭黑的分散性能是指某种炭黑被色母粒载体树脂润湿并将附聚体打散的难易程度。此性能主要取决于附聚体的强度，即将附聚体打散至单个聚集体所需的能量。采用合适的偶联剂或特殊 的表面处理方法是提高炭黑分散性能的关键。

一种优良的抗静电剂应该具有良好的分散性，这就要求炭黑粒子能均匀地高密度地分布在纤维基体中，且炭黑粒子与纤维基体有使宜的相容性和较好的流变匹配性能，这不仅提高纤维的可纺性，还提高了成品纤维物理机械性能的稳定性。炭黑粒子以不连续的分散相存在于纤维基体中，各粒子间距离应尽可能小，已形成纤维内部的导电通路，避免纤维通路中出现高电阻，便于电荷迅速逸散，从而起到高效抗静电、导电的作用。

3.粒径及粒径的分布

粒径的大小直接影响纤维的可纺性、导电性以及炭黑的过滤性、分散性等。研究表明，粒径大于20um的粗大炭黑粒子，将导致纺丝组件压力迅速升高，使得纺丝无法正常工作：粒径在5--10um的较小炭黑粒子将导致纺丝断头、飘丝等;粒径在1--5um的细小炭黑粒子将导致纺丝产生毛丝，因此导电炭黑的粒径应小于1um且粒径分布均匀，尽可能减少炭黑粒子对纺丝组件、挤出机等设备的磨损。

二.纤维染色用炭黑的质量要求

染色用炭黑的质量要求除抗静电、导电纤维对炭黑的质量要求外还包括：

1.颜色强度     表征了着色纤维对可见光的总吸收能力，主要取决于炭黑的类型、纤维中炭黑的含量、纤维的消光级别、纤维的织造等。纤维的纤度越高，炭黑含量越高，炭黑颜色强度就越高，纤维越黑，吸收能力就越高。

2.蓝色光    主要取决于炭黑的类型、纤维中炭黑的含量、纤维的消光级别、纤维的织造。纤维的纤度越低，炭黑含量越高，纤维的蓝色光就越好。

3.色母粒的稀释性能 反应了载体树脂释放炭黑并使其在聚合物体系或纤维中分散的难易程度。稀释能力的下降，会导致炭黑的分散性能下降，进而导致纤维可纺性和着色均匀性下降。改性能 主要取决于载体的熔点，熔点低稀释能力就高，载体树脂分子量或融粘度越低，其稀释能力越高炭黑含量越低，色母粒的颗粒越小，稀释能力越高。

化纤专用炭黑HX8300。