Электропроводящая нить

 

Использование, для изготовления тканевых гибких нагревательных элементов в бытовых грелках в нагревательных панелях, а также для изготовления изделий с антипатическими свойствами. Сущность изобретения в электропроводящей нити типа ядро-оболочка ядро выполнено из термообрэботанной непосредственно перед нанесением оболочки до 70 - 90°С филаментной нити из поликапроамида или лолиэтилентерефталата Оболочка состоит из фторсодержащего полимера и дополнительно содержит 5-15% высокодисперсного порошка металла или его соединений 1 злф-лц 1 табл.

(l9l RU (IIl 911ILLC1 (51) Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:wn- айму (К ПАТЕНТУ (21) 5024194/05 (22) 20.0292

146) 15.1093 Бюп Nu 37-38 (OI" I

154) ЭЛИКТРОПР080ДЯЩАЯ НИТЬ (57) Использование: дпя изготовлеия тканевых гибких нагревательных элементов в бытовых грелащ е нагревательных паневщ а также дпя изготовлеатя изделий с антистатичеаами свойавами.

Сущность изобрететмя: в электропроводящей нтти работаеой непосредственто перед нанесением оболоче до 70- 90С фипаментной наи из лотвэкапроамида им потвтзтилентерефтапата Оботючта состоит из фторсодержацего поаеера и дополнительно содержит 5 — 15% высокодиатерсного порошка метатвта юи его соединений. 1 ии мы, 1 табл

2001164

Изобретение относится к электропроводящим нитевидным полимерным материалам. получаемым из полимеров, наполненных высокодисперсными порошками металлов, графитом, сажей, либо другими соединениями с высокой электропроводностью. Электропроводящая нить может использоваться для изготовления тканевых гибких нагревательных элементов в бытовых грелках, в нагревательных панелях с целью обогрева помещений, сельскохозяйственных обьектов, в медицине, а также для изготовления изделий с антистатическими свойствами.

Известно электропроводящее синтетическое волокно структуры "оболочка-ядро", в котором "оболочку" формуют иэ расплава

75$ термопластичного полимера ТП, содержащего 25$ сажи, э "ядро" — из термопластического полимера. Однако, это волокно имеет высокое удельное электросопротивление (р 1 10 Ом/см), что позволяет испольэовать его лишь в качестве материала для изготовления иэделий с антистатическими свойствами.

Известно бикомпонентное электропроводящее волокно структуры оболоч1 .. ядро", в котором токопроводящее "ядро" формуется иэ смеси оксида олова 15-40, сажи 2-257(и 20-70 термопластичного полимера ПА-6, а "оболочка" — из полимера, содержащего матирующее вещество. Однако удельное электросопротивление этого волокна таково (р = 1 10 — 2 10 Ом см), 4 . 6 что оно не может использова;ься в качестве токонесущей нити для тканевых электронагревательных элементов из-за высокого удельного электросопротивления. Кроме того, изолирующая "оболочка" из термопластичного полимера исключает воэможность введения при ткачестве металлизированных нитей в виде электродов резистивного слоя, так как при этом будет отсутствовать контакт между нитями электродов и электропроводящими нитями ткани.

Известна смешанная электропроводящая нить, состоящая из электропроводящей

"оболочки", содержащей 75ф, электропроводящего порошка из частиц окислов металлов ЗЬ20з, ZnO, SnO2 с диаметром частиц

0,15-0,35 мкм и 25 (полимера IlA-12, а

"ядро" этой нити состоит из полимера ПА12. При соотношении "оболочки" к "ядру" как 1:10 получают нить с удельным электросопротивлением р- 1,5 10 Ом/см, что так же, как и в описанных нитях, не позволяет испольэовать ее в качестве токонесущей нити для изготовления нагревательных элементов из-эа высокого электросопротивления.

Наиболее близкой к изобретению является электропроводящая нить структуры

"оболочка-ядро", в котором "оболочка" представляет собой композицию иэ полиуретановой смолы, содержащую ацетиленовую либо печную сажу, а "ядро" полиэфирную нить. Толщина токопроводящего покрытия составляет 0,5 — 15 мкм, при этом погонное электросопротивление нити в зависимости от количества введенной в смолу сажи от 10 до 90ф, изменяется от 10 — до 10 Ом см соответственно. з

Основными недостатками этой нити являются высокое электросопротивление и плохая адгезия токопроводя щей "оболочки" к "ядру", в результате чего, при текстильной переработке уменьшается толщина покрытия и, как следствие этого, еще более увеличивается электросопротивление нити.

Для изготовления резистивных слоев гибких тканых нагревателей, использования токопроводящей ткани в качестве экранирующих изделий при защите людей или аппаратуры от влияния полей высокого напряжения, а также для снятия нейтрализаторами, изготовленными из токопроводящих нитей, зарядов статического электричества в бьпу и в промышленности необходимы электропроводящие нити с низким электросонротивланием (Rp = 0,5 — 1 10 Ом см или R - 1

1 . 10 - 1 10 Ом. cM) с отклонением от номи2 . 3 нального значения злектросопротивления не более 157;, кроме того, отклонение электросопротивления нити в процессе текстильной переработки как по утку, так и flo основе не должно превышать 20/, от электросопротивления исходной нити, Цель изобретения — получение кити структуры "оболочка — ядро" с низким электросопротивлением и малоиэмсня ющимися в процессе текстильной переработки электрофизическими свойствами, Эта цель достигается тем, что электропроводящую нить структуры "оболочка — ядро" получают нанесением на предварительно термообработанное до 70-90 С "ядро", представляющее собой полимерную филаментную нить из поликапроамида или полиэтилентерефталата. токопроводящей

"оболочки" из фторсодержащего полимера (фторопласт-42В) с наполнителем из смеси высокодисперсной печной сажи 35-80 от массы полимера и 5-15$ от веса полимера добавки тонкодисперсного порошка металла или его соединений с высокой электропроводимостью р - 0,06 — 0,6 Ом см и диаметром частиц 0,1-0,5 мкм, при этом с целью улучшения адгезии "оболочки" к "ядру" предварительную термообработку нити

2001164

"ядра" производят непосредственно перед фильерой.

Пример 1-3, На филамеитную полиэтилентерефталатную нить 33 х 2 текс, предварительно термообработанную в термокамере непосредственно перед фильерой с диаметром отверстия 0,9 мм, наносят злектропроводящее покрытие на основе ацетонового раствора фторопласта 42В, содержащего 80-35$ от массы полимера вы- 10 сокодисперсной сажи с добавлением 10 ф от массы полимера порошка оксида олова с удельной поверхностью 5 м /г. Под воздействием повышенной температуры воздуха (145 С) в шахте при скорости формования 15

36 м/мин из "оболочки" нити удаляется растворитель ацетон и токопроводящая "оболочка" прочно закрепляется на предварительно термообработанном до

80 С "ядре." нити. 20

После удаления остаточного ацетона с поверхности нити (выдержка бобин в течеwe 24 ч на воздухе) получают электропроводящую нить структуры "оболочка-ядро".

Свойства представлены в таблице. 25

Пример ы 4-6. Электропроводящую нить получают так же, как в примере 2, за исключением того. что вводят различное (15, 10 и 5ф) содержание порошка никеля с диаметром частиц 3= 0,5 мин. 30

Свойства представлены в таблице.

Пример 7. Электропроводящую нить получают так же, как в примере 4 за исключением того, что изменяют материал "ядра" нити, при этом электросопротивление нити 35 не изменяется.

Пример ы 8-12 (контрольные), В примере 8 нить получают так же, как в примере б за исключением того, что не проводят предварительную термообработку нити 40

"ядра", что вызывает снижение прочности адгезии "оболочки" к "ядру".

В примере 9 нить получают так же, как в примере 5 эа исключением того, что не вводят добавок с высокой электропроводностью, в результате чего, электросопротивление нити возрастает, В примере 10 нить получают так же, как в примере 5 за исключением того, что не проводят термообработку "ядра" и не вводят добавок, что приводит к возрастанию погонного электросопротивления до

1,5 10 Ом см.

В примере 11 нить получают на основе термопластичных полимеров (ТП). "Ядро" состоит из ТП. а в "оболочку" из ТП вводят

25ф сажи, при этом получают нить с R»<1 10 Ом см.

В примере 12 для получения электропроводящей нити используют в качестве

"ядра" полимер ПЛ вЂ” 6, а в "оболочку" на основе ПА — 6 вводят 8 от массы полимера сажи, и 40 ЗпО при этом получают высокоомную нить |4ог 2 10 Ом см.

Пример 13 (сравнительный). Электропроводящую нить получают путем введения в "оболочку" на основе полиуретановой смолы 60 сажи, при этом в качестве "ядра" используют полиэфирную нить, в результате чего, погонное электросопротивление нити составляет Rn - 1 10 Ом см. в (56) Патент Японии М 55-45851, кл. 0 01 F

8/04, опублик. 1980.

Патент Японии М 57-199817, кл. 0 01 F

8/04. опублик. 1982.

Патент Японии Q 57-183426, кл. 0 01 F

8/04, опублик. 1982.

Патент Японии М 46-23357. кл. 48 D 95, опублик. 1971.

2001164

С Е В C

О I IÎ I I O С)

I 1 1 1

Ф о о х о х о о о а3а а а осососос аФ,,а,аФ, охохохох

sс3c3cs

z.z-.х- z

О и) и) О о

1 1 V) 1 и

S о х о

О ООО О О O О,1,! О, О

CQ )О С) СО )О (О СО cD *! С 1 Ж

3о

CQ

cCO I 1 осч= а< о о! о с

cC) 1 1 о cv * аст 1 о !

CD CD

I )

< < сс

I I I 1

1 1 1 I

Е(S

I Ф 1

5

1 I о

C с =

CQ <, а а

Ф

CC:

1

X

S о. с

Р () Ф ID (О f СО Cb

CQ

I» о

Ю

С0

CL О о о

Х о.

Ф

1Щ

" o о о

NCQ CQ

Ф Ф

1- 7

z O S с о

cL Ф ф S х

<> Р )

- о

S C

М

Щ

o o о

5 Е

CQ Ф

М о а в

Ф Ф

) о оо о=

Б 3 у е с

o: х о

3 о а а с

Ф

=! I Ох

C и с

С6 х z

S O с о. о с

С CQ х 1

s

CQ Х с о с

Z с

S пс>

CQ g щ а й ФС

6 ао

«с

I» с о с

»S

Ц c(т

SSЕ

ХХо

° ЕБФ

Ф Ф сс о

1CQ

CQ О

Iа о

:л а о Ф с

) ) с а

S с е. а Ф

Ф S а с

Ф,, о с

> о ос

2001164

Ю

S с !

О

cCI !

О

Z с

z

Ч с а Ф с

Ф ф тФс

Ф< О

Z 3cD

S Cl

6)

:1, E с ф Е

Z а

<О Ф е м !О.ф» az

CCI и о с

CI! а

cCI

K o

СЧ

О

О

Т

О

О.

М

О с

О !

О

I

С)

cD о

l, bC!

: Ф а

O с

О

cD

3, О

М

sО

О

2

Q.

S

1 !

»

О (»

C а

Щ

Х Я

Ю

Х

Е

cLI

I O

Е

О

Cl

Ct O и

О аФ

З

Ф Ф с с о

36

Я !

S !

»

Х .й

1о

О

Z ооооооооо о,-,-о -«-«-«- т ф е

« ооо

Ц ) ««Q) ф ф «(!О st LA (с! ф «

LD s s LD s s LCt ° s s! I ! ! I ! !

О I I О I О I I

Ог - Ог а О ° s s I

СЧ I I СЧ ! <Ч I I I s а cDs в ° s s ! ! I I I I I ! !

h4 СЧ ,— О «о

q! и

О (О о !

О (« с 1 с.) 1- С"Ъ ! ) С Э С Э а а ° а

t t с )t ! t ЛЛ

СЧСЪСГ ЛCDt ФВО С 4С ) 2001164

12 10

Составитель Н.Котянина

Редактор H.Ñåìåíîâà Техред М.Моргентал Корректор E.Ïàïï

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Заказ 3115

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретен и я

1. электРОпРОВОдящАя нить, состоящая иэ ядра в виде филаментной синтетической нити и полимерной оболочки, содержащей наполнитель из высокодисперсной печной сажи, отличающаяся тем. что ядро выполнено из нити, термообработанной до 7090 С непосредственно перед нанесением оболочки, а оболочка - иэ фторсодержвщего полимера, включающего дополнительн

5 - 15 мас.ф, высокодисперсного порошка металла или его соединений.

2. Нить по п.1, отличающаяся тем. что ядро выполнено из поликапроамида или. полиэтилентерефталатв,