從表4可以看出,導電纖維的結晶度與純PET纖維相比稍有下降,在90、95、100℃時導電纖維的上染率都要比純PET的上染率高很多。這是因為導電母粒的加入使纖維大分子中的柔性鏈增多,大分子的規整性下降,同時也可能有新的結構產生而有利于染料的擴散,致使導電纖維的上染率得到提高,這有待于進一步研究。
2.5導電纖維的結構及其導電機制
圖1為導電粉質量分數不同時導電纖維截面的顯微鏡照片。從圖中可見,在共混紡絲纖維中導電組分和PET呈近似不相容的兩相。整個導電纖維呈海一島結構,導電組分為島相,纖維基體為海相,島沿纖維軸向分布在海中。

從圖1還可看出,隨著導電組分質量分數的增加,纖維中島的數量也越多,島相顯得更清晰,分布也更加密集。
纖維中各島間存在間隙,因為島中含有易極化成分,在外電場作用下,使得島之間產生極化而具有極性,當極化到一定程度時,島與島之間將產生放電而使電荷消失,從而使纖維具有導電性能。導電粒子的加入強化了纖維中島的極化程度,使極性大分子的放電距離明顯增大,它們在纖維中形成了一條近似連續的導電通路,使異極性微纖放電效果突出,增強了纖維的導電性。這樣制得的導電纖維可以極大地減少導電粉的用量,且纖維的導電性耐水洗,易于實現工業化,有著廣闊的應用前景。
圖1(b)、(c)中纖維的導電粉質量分數接近,但圖1(c)中纖維的電阻率為l05數量級,比圖1(b)中的纖維小2個數量級,纖維也比圖1(b)中的纖維均勻,這可能和工業紡絲的工藝條件有關。因此,一方面導電母粒的質量分數要適量,另一方面要使其海島結構形成得更有利于極化放電,選擇合適的纖維成形條件則是至關重要的。
3結論
1)導電母粒質量分數為38%(導電粉質量分數7.6%)時,易于共混紡絲,且紡得纖維的電阻率較低。繼續增加導電母粒的質量分數,共混體系黏度下降很快,紡絲困難,纖維不勻。
2)將導電母粒與PET切片進行工業化共混紡絲,當導電母粒質量分數為38%、導電粉質量分數為9.5%時,所制得導電纖維的電阻率為1.43×105Ωcm。該導電纖維在80℃下拉伸5倍后其強度高達5.23cN/dtex;5次水洗后,失重率僅為0.199%;90~100℃染色(分散紅)的上染率為83.6%~86%。因此,它是一種導電性能、力學性能和染色性能都十分優良的白色導電纖維,具有廣闊的工業化前景。
3)本文研究所得的導電纖維是海一島結構,作為島相的導電組分在纖維基體中沿著纖維軸取向排列。
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