一种长效导电涤纶纤维的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种长效导电涤纶纤维的制备方法，属于涤纶纤维制备技术领域。本发明专利技术河蚌肉经碱性蛋白酶酶解成多肽，以多肽物质为络合剂，与氯化锌溶液反应形成络合物备用，再取涤纶纤维碱浸，使纤维表面形成凹坑，再用牛肉膏蛋白胨培养基培养液浸泡纤维，再用酵母菌吸附生长在纤维表面及凹坑中，对纤维进行改性，将改性纤维与备用络合物混合，纤维表面的酵母菌消耗络合物中的多肽，使锌离子得到释放，吸附在酵母菌表面，再以亚磷酸二氢钾溶液作为还原剂进行还原，使金属锌生长在纤维表面和凹坑中，干燥制得长效导电涤纶纤维，有效解决了其致密性差，导电耐久性降低的问题。本发明专利技术制备步骤简单，所得涤纶纤维加工成型容易，导电耐久性高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种长效导电涤纶纤维的制备方法，属于涤纶纤维制备

技术介绍
涤纶具有强度高、弹性好、刚性大等优越的物理机械性能及耐酸、耐腐蚀性等优点，目前已成为应用最广泛的一种化学纤维，但是涤纶分子间由共价键结合，既不能电离也不能传递电子，所以在摩擦时容易产生和积聚电荷，加之涤纶纤维中极性基团少，疏水性大，易产生静电。静电的产生使纤维容易起球、吸灰、玷污，干扰很明显，会造成服装相互缠绕、吸尘，影响穿着。而静电积聚到一定程度一有机会就会放电，静电放电在特定场合又会引起爆炸和火灾，还会引起电击灾难。这一点就成为与天然纤维相竞争的一大缺陷。为了克服它的强静电性质，就得对它进行抗静电改性，因此出现了导电涤纶纤维，是通过电子传导和电晕放电而消除静电的功能性纤维。目前，制备导电涤纶纤维的方法很多，其中采用化学镀法在涤纶纤维表面沉积导电层，制备镀银导电涤纶纤维，但由于涤纶纤维与银层亲和性较差，银层薄厚不均，耐候性性差，易脱落，材料表面容易氧化变色。聚苯胺拥有良好的氧化还原可逆性、电化学性能、电磁微波吸收性能、光电学性能等，成为最具潜力的导电高聚物之一，可以有效克服镀银导电涤纶纤维存在的问题，使涤纶纤维具备良好的导电性和耐候性。但由聚苯胺复合制备的导电涤纶纤维，由于涤纶纤维吸水性差，很难有效吸附苯胺，反应液难以进入纤维内部，分布不均匀，导致所得材料致密性差，导电耐久性降低，加工成型困难。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对由聚苯胺复合制备的导电涤纶纤维，由于涤纶纤维吸水性差，很难有效吸附苯胺，反应液难以进入纤维内部，分布不均匀，导致所得材料致密性差，导电耐久性降低，加工成型困难的弊端，提供了一种河蚌肉经碱性蛋白酶酶解成多肽，以多肽物质为络合剂，与氯化锌溶液反应形成络合物备用，再取涤纶纤维碱浸，使纤维表面形成凹坑，再用牛肉膏蛋白胨培养基培养液浸泡纤维，再用酵母菌吸附生长在纤维表面及凹坑中，对纤维进行改性，将改性纤维与备用络合物混合，纤维表面的酵母菌消耗络合物中的多肽，使锌离子得到释放，吸附在酵母菌表面，再以亚磷酸二氢钾溶液作为还原剂进行还原，使金属锌生长在纤维表面和凹坑中，干燥制得长效导电涤纶纤维的，有效解决了其致密性差，导电物质易脱落，导电耐久性降低的问题。本专利技术制备步骤简单，所得涤纶纤维加工成型容易，致密性好，导电耐久性高。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：（1）称取200～300g河蚌肉，经人工切碎后转入胶体磨中，研磨15～20min，得蚌肉糜，随后将其加入盛有1～2L去离子水的烧杯中，滴加质量分数为6～8%氢氧化钠溶液调节pH至7.6～7.8，再加入0.8～1.2g碱性蛋白酶，再将烧杯转入数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为60～65℃，转速为380～460r/min条件下，恒温搅拌反应3～5h后，升温至90～95℃，灭酶处理8～12min，离心分离，弃去下层沉淀物，得上层清液；（2）量取300～400mL上述所得上层清液，加入盛有200～300mL去离子水的烧杯中，再将烧杯置于水浴磁力搅拌器上，调节水浴温度至45～50℃，搅拌转速至300～400r/min，在搅拌状态下，滴加180～200mL质量分数为8～10%氯化锌溶液，控制滴加时间为10～12min，待滴加完毕，继续搅拌混合15～20min，随后将烧杯转入冰箱中，于2～4℃条件下冷藏2～4h，离心分离，收集下层沉淀，并用去离子水洗涤沉淀物3～5次，再将沉淀物转入烘箱中，于105～110℃条件下干燥至恒重，得络合物，备用；（3）称取300～500g涤纶纤维，浸入盛有1～2L质量分数为10～15%氢氧化钠溶液的烧杯中，浸泡30～45min，过滤，用去离子水洗涤浸泡后的涤纶纤维，直至洗涤液呈中性，再将涤纶纤维浸入盛有800～1000mL牛肉膏蛋白胨培养基的发酵罐中，再加入3～5g酵母粉，于温度为35～40℃条件下，密闭发酵36～48h，过滤，取出涤纶纤维，并用去离子水洗涤3～5次，得改性涤纶纤维；（4）在盛有200～300mL去离子水的烧杯中，依次加入30～40g步骤（2）备用络合物和40～60g上述所得改性涤纶纤维，随后将烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为30～35℃，转速为200～300r/min条件下，恒温搅拌反应6～8h，在恒温搅拌状态下，向烧杯中滴加100～120mL质量分数为6～8%亚磷酸二氢钾溶液，控制滴加时间为8～12min，待滴加完毕，继续恒温搅拌反应30～45min；（5）待反应结束，过滤，除去滤液，收集反应后的涤纶纤维，将其置于真空干燥箱中，于60～70℃条件下，干燥处理6～8h，即得长效导电涤纶纤维。所述涤纶纤维为涤丝纺，经、纬均为68D/18F的涤长丝。所述牛肉膏蛋白胨培养基是由5～10g牛肉膏，10～20g蛋白胨，5～10g氯化钠和1000～1500mL去离子水混合而成。本专利技术制得的导电涤纶纤维电导率为2.8×10-4～3.4×10-2S/cm，体积比电阻为1.8×10-2～2.1×10-2Ω·cm，洗涤20～25次后体积比电阻为2.8×10-2～3.1×10-2Ω·cm，导电率未发生明显改变，断裂强度为5.35～6.25cN/dtex，断裂强力为480.55～560.25cN，断裂伸长率为18.86～32.54%。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术制备步骤简单，所得涤纶纤维加工成型容易，致密性好，导电耐久性高；（2）利用河蚌肉酶解后与氯化锌形成络合物，再将涤纶纤维碱浸，使纤维表面形成凹坑，再用牛肉膏蛋白胨培养基、酵母菌对纤维改性后，与络合物混合，再通过还原剂还原，使金属锌生长在纤维表面和凹坑中，有效增强了涤纶纤维导电耐久性和致密性，针对性强。具体实施方式首先称取200～300g河蚌肉，经人工切碎后转入胶体磨中，研磨15～20min，得蚌肉糜，随后将其加入盛有1～2L去离子水的烧杯中，滴加质量分数为6～8%氢氧化钠溶液调节pH至7.6～7.8，再加入0.8～1.2g碱性蛋白酶，再将烧杯转入数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为60～65℃，转速为380～460r/min条件下，恒温搅拌反应3～5h后，升温至90～95℃，灭酶处理8～12min，离心分离，弃去下层沉淀物，得上层清液；然后量取300～400mL上述所得上层清液，加入盛有200～300mL去离子水的烧杯中，再将烧杯置于水浴磁力搅拌器上，调节水浴温度至45～50℃，搅拌转速至300～400r/min，在搅拌状态下，滴加180～200mL质量分数为8～10%氯化锌溶液，控制滴加时间为10～12min，待滴加完毕，继续搅拌混合15～20min，随后将烧杯转入冰箱中，于2～4℃条件下冷藏2～4h，离心分离，收集下层沉淀，并用去离子水洗涤沉淀物3～5次，再将沉淀物转入烘箱中，于105～110℃条件下干燥至恒重，得络合物，备用；再称取300～500g涤纶纤维，浸入盛有1～2L质量分数为10～15%氢氧化钠溶液的烧杯中，浸泡30～45min，过滤，用去离子水洗涤浸泡后的涤纶纤维，直至洗涤液呈中性，再将涤纶纤维浸入盛有800～1000mL牛肉膏蛋白胨培养基的发酵罐中，再加入3～5g酵母粉，于温度为35～40℃条本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种长效导电涤纶纤维的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取200～300g河蚌肉，经人工切碎后转入胶体磨中，研磨15～20min，得蚌肉糜，随后将其加入盛有1～2L去离子水的烧杯中，滴加质量分数为6～8%氢氧化钠溶液调节pH至7.6～7.8，再加入0.8～1.2g碱性蛋白酶，再将烧杯转入数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为60～65℃，转速为380～460r/min条件下，恒温搅拌反应3～5h后，升温至90～95℃，灭酶处理8～12min，离心分离，弃去下层沉淀物，得上层清液；（2）量取300～400mL上述所得上层清液，加入盛有200～300mL去离子水的烧杯中，再将烧杯置于水浴磁力搅拌器上，调节水浴温度至45～50℃，搅拌转速至300～400r/min，在搅拌状态下，滴加180～200mL质量分数为8～10%氯化锌溶液，控制滴加时间为10～12min，待滴加完毕，继续搅拌混合15～20min，随后将烧杯转入冰箱中，于2～4℃条件下冷藏2～4h，离心分离，收集下层沉淀，并用去离子水洗涤沉淀物3～5次，再将沉淀物转入烘箱中，于105～110℃条件下干燥至恒重，得络合物，备用；（3）称取300～500g涤纶纤维，浸入盛有1～2L质量分数为10～15%氢氧化钠溶液的烧杯中，浸泡30～45min，过滤，用去离子水洗涤浸泡后的涤纶纤维，直至洗涤液呈中性，再将涤纶纤维浸入盛有800～1000mL牛肉膏蛋白胨培养基的发酵罐中，再加入3～5g酵母粉，于温度为35～40℃条件下，密闭发酵36～48h，过滤，取出涤纶纤维，并用去离子水洗涤3～5次，得改性涤纶纤维；（4）在盛有200～300mL去离子水的烧杯中，依次加入30～40g步骤（2）备用络合物和40～60g上述所得改性涤纶纤维，随后将烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为30～35℃，转速为200～300r/min条件下，恒温搅拌反应6～8h，在恒温搅拌状态下，向烧杯中滴加100～120mL质量分数为6～8%亚磷酸二氢钾溶液，控制滴加时间为8～12min，待滴加完毕，继续恒温搅拌反应30～45min；（5）待反应结束，过滤，除去滤液，收集反应后的涤纶纤维，将其置于真空干燥箱中，于60～70℃条件下，干燥处理6～8h，即得长效导电涤纶纤维。...

【技术特征摘要】
1.一种长效导电涤纶纤维的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取200～300g河蚌肉，经人工切碎后转入胶体磨中，研磨15～20min，得蚌肉糜，随后将其加入盛有1～2L去离子水的烧杯中，滴加质量分数为6～8%氢氧化钠溶液调节pH至7.6～7.8，再加入0.8～1.2g碱性蛋白酶，再将烧杯转入数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为60～65℃，转速为380～460r/min条件下，恒温搅拌反应3～5h后，升温至90～95℃，灭酶处理8～12min，离心分离，弃去下层沉淀物，得上层清液；（2）量取300～400mL上述所得上层清液，加入盛有200～300mL去离子水的烧杯中，再将烧杯置于水浴磁力搅拌器上，调节水浴温度至45～50℃，搅拌转速至300～400r/min，在搅拌状态下，滴加180～200mL质量分数为8～10%氯化锌溶液，控制滴加时间为10～12min，待滴加完毕，继续搅拌混合15～20min，随后将烧杯转入冰箱中，于2～4℃条件下冷藏2～4h，离心分离，收集下层沉淀，并用去离子水洗涤沉淀物3～5次，再将沉淀物转入烘箱中，于105～110℃条件下干燥至恒重，得络合物，备用；（3）称取300～500g涤纶纤维，浸入盛有1～2L质量分数为10～15%氢氧化钠溶液的烧杯中，浸泡30～45min，...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷春生，邹宇帆，许洪祥，
申请(专利权)人：雷春生，
类型：发明
国别省市：江苏;32