炭黑在化纖中的應(yīng)用主要是作為抗靜電、導(dǎo)電劑和染料。
一、炭黑在抗靜電纖維中的應(yīng)用
抗靜電纖維是指在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下電阻率小于1010Ω· cm的纖維或靜電荷逸散半衰期小于60s的纖維，在紡織加工和其制品的使用過(guò)程中能夠降低靜電電位或使靜電電位消失的纖維，有暫時(shí)性和永久性兩種抗靜電纖維。靜電產(chǎn)生的原因是因?yàn)榇蠓肿右怨矁r(jià)鍵結(jié)合，不能電離，也不能傳遞電子，再加上大分子基團(tuán)極性小、疏水性大、電荷不易逸散，電阻率高達(dá)1012Ω~1013Ω· cm,所以合成纖維易產(chǎn)生靜電。抗靜電纖維具有體積電阻率小，靜電易于消除，加工和安全性能良好等優(yōu)點(diǎn)，而其物理、化學(xué)性能基本上不受影響。主要品種有黏膠、滌綸、錦綸和腈綸等抗靜電纖維。
抗靜電纖維主要用于對(duì)抗靜電要求較高的部門或行業(yè)，例如，制造防塵服，無(wú)菌、無(wú)靜電工作服，防爆除塵用品，過(guò)濾氈，濾塵袋，防電磁波輻射材料,地毯，礦山運(yùn)輸帶，汽車內(nèi)裝飾用品等。
抗靜電纖維的制造方法有多種，其中，抗靜電長(zhǎng)期有效且經(jīng)濟(jì)的方法是利用熔融紡絲法將炭黑加入至到化學(xué)纖維中制備成抗靜電纖維，制造方法如下：
(1)共混法
在聚合成的絲時(shí)，將聚合物或切片與炭黑粉體混合紡絲，可以制得抗靜電纖維。為了提高炭黑的分散性能，一般利用偶聯(lián)劑對(duì)炭黑進(jìn)行表面處理。常用的的偶聯(lián)劑有硅氧烷類、氨基硅氧烷類、乙二醇。
此法制備的抗靜電纖維，抗靜電效果相對(duì)耐久，這是因?yàn)樘亢诹Ｗ釉诶w維截面中以較高的密度存在。沿纖維軸向推列，在纖維內(nèi)部形成運(yùn)送或傳導(dǎo)電荷的低電阻通路，纖維內(nèi)部和外層表面都可以使電荷迅速逸散，抗靜電效果顯著提高。
(2)添加炭黑抗靜電母粒紡絲法
利用乙二醇或其他偶聯(lián)劑將炭黑表面進(jìn)行處理，將處理后的炭黑粉體與聚合物載體，如聚酯切片，一起通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，制得炭黑抗靜電母粒。再將母粒和紡絲切片混合均勻后，通過(guò)熔融紡絲就可制得抗靜電纖維。采用此法，可以保證炭黑具有較好的分散性能及較好的導(dǎo)電性能。
(3) 復(fù)合紡絲法
這是目前制備抗靜電纖維常用的方法。 如制成海島型或芯鞘型復(fù)合纖維，其中島相或芯部為含抗靜電劑的聚合物組分，而作為海相或鞘部的基體聚合物對(duì)抗靜電組分有保護(hù)作用，以保持長(zhǎng)期的抗靜電性能，同時(shí)不影響纖維原有的風(fēng)格和力學(xué)性能。
