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化纤用炭黑的质量要求

2018-05-18 10:11:36

化纤用炭黑的质量要求

炭黑在化纤中的存在不可避免地对纤维的生产工艺和产品质量造成一定的影响。因此有必要全面的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,并保证最终产品有良好的抗静电和导电性能。

按照化纤产品的生产工艺以及最终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。如果这些因素考虑不当,不仅影响正常纺丝,而且影响炭黑导电复合纤维物理机械性能。

一、         抗静电、导电纤维用炭黑的质量要求

目前,大部分炭黑抗静电、导电纤维是通过熔融纺丝法制备而成,还有一部分则是通过表面处理制备获得。其中熔融纺丝工艺对炭黑的质量有较高的要求,可通过一下指标来评价炭黑的性能。

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。工业生产中,主要采用两种过滤系统:一种是中央过滤系统;二是纺丝粗件过滤器。若炭黑颗粒较大或者粒径分布不均匀,很容易堵塞过滤器,而且还会增加滤网清洗、换网、人工、停产、废料等生产成本,更重要的是频繁地中断生产会造成产能下降和产品质量波动。

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要的能量。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,切炭黑粒子与纤维基体有适宜的相容性和较好的流变匹配性能的稳定性。炭黑粒子不连续的分散相存在纤维体中,个粒子间的距离应该尽可能小。

3、              粒径及粒径分布

炭黑粒径大小直接影响纤维的可纺性、导电性能以及炭黑的过滤性、分散性等。有研究表明,粒径大于20微米的粗大炭黑粒子,将导致纺丝组件压力迅速升高,使得纺丝无法正常进行;粒径在5-10微米的较细炭黑粒子,将导致纺丝断头、飘丝等;粒径在1-5微米的细小炭黑粒子将导致纤维拉伸过程中产生毛丝。因此,导电炭黑的粒径应小于1微米,切粒径分布必须均匀,尽可能的减少炭黑粒子对纺丝组件、挤出设备的磨损。