一种抗静电纱线的制备方法及多功能纺织品面料与流程

一种抗静电纱线的制备方法及多功能纺织品面料
1.本发明是申请日为2022年01月26日、申请号为2022100941264、名称为“一种多功能纺织面料及其制备方法和应用”的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及纺织技术领域，具体涉及一种抗静电纱线的制备方法及多功能纺织品面料。


背景技术：

3.目前纺织品面料的功能化越来越全面，单一化的功能织物已经难以满足现实需求，同时现有赋予纤维或织物功能化的方式基本为采用浸渍、涂覆的方式，浸渍、涂覆的方式分别是将功能性助剂分散在溶剂中制成相应的浸渍液或涂覆浆料，但对于一些特定的功能性助剂例如抗静电剂，其对于助剂排布的连续性要求非常高，如若仍然采用上述方式对纤维或织物进行功能化，将存在如下一些不足：1、涂覆或浸渍厚度不易控制，易出现功能性不强或者面料舒适性太差等问题，2、粘附性不强，容易在织造或使用过程中脱落，连续性被破坏，失去功能性。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种改进的抗静电纱线的制备方法，该制备方法制成的抗静电纱线不仅可以具有优异的抗静电性能、而且抗静电性稳定持久，柔韧性佳，舒适性优异，制备过程更高效。
5.为达到上述目的，本发明采用的一种技术方案是：
6.一种抗静电纱线的制备方法，所述抗静电纱线包括芯层、包覆在所述芯层上的抗静电纳米纤维包覆层，所述芯层由芯纱构成，所述抗静电纳米纤维包覆层由抗静电纳米纤维构成，所述抗静电纳米纤维由抗静电纺丝液经溶液喷射法纺丝制成，所述抗静电纺丝液包含聚合物、单层石墨烯；
7.该抗静电纱线的制备方法包括：
8.使所述芯纱进行自旋转，所述抗静电纳米纤维在由抗静电纺丝液经溶液喷射法纺丝制成的过程中运动至所述芯纱上，由所述芯纱的自旋转带动所述抗静电纳米纤维包缠在所述芯纱上，获得抗静电中间纱线；其中，通过调节所述芯纱的自旋转速度来控制所述抗静电纳米纤维包覆层的密度和/或厚度；
9.该抗静电纱线的制备方法采用第一生产装置制备所述抗静电中间纱线：
10.所述第一生产装置包括溶液喷射法纺丝机构、与所述溶液喷射法纺丝机构相对设置的芯纱自旋转走线机构；
11.所述溶液喷射法纺丝机构包括纺丝模头以及分别与所述纺丝模头连通的纺丝液导管、压缩空气输入管，所述纺丝模头设置有丝条喷射口、压缩空气气流通道，所述丝条喷射口与所述压缩空气气流通道同心设置且所述丝条喷射口在内，所述压缩空气气流通道与
所述压缩空气输入管连通；
12.所述芯纱自旋转走线机构包括沿上下方向相对设置且能够自旋转的上旋转转杯、下旋转转杯，以及张力辊；所述芯纱从所述上旋转转杯进入，然后在所述上旋转转杯与所述下旋转转杯之间包缠所述抗静电纳米纤维，再从所述下旋转转杯导出并经所述张力辊处理，获得所述抗静电中间纱线，所述丝条喷射口与所述上旋转转杯和所述下旋转转杯之间的部分相对设置；
13.所述上旋转转杯、所述下旋转转杯为同速同向自旋转；
14.所述上旋转转杯、所述下旋转转杯独立地包括转杯本体、固定环，所述转杯本体为上下贯通的中空结构，所述固定环设置在所述中空结构的其中一个开口处，所述芯纱依次通过所述固定环、所述中空结构的另一个开口，所述固定环的中心线与所述中空结构的另一个开口的中心线不重合；
15.将所述抗静电中间纱线进行通电处理，使所述抗静电中间纱线自发热以使部分所述聚合物熔融进而粘附在所述芯纱上，制成所述抗静电纱线。
16.本发明提供的又一技术方案：一种多功能纺织面料的制备方法，采用经纱和纬纱织造成所述多功能纺织面料，所述经纱、所述纬纱中的一个为抗静电纱线，另一个为除抗静电功能以外的其他功能性纱线，其中：所述抗静电纱线包括芯层、包覆在所述芯层上的抗静电纳米纤维包覆层，所述芯层由芯纱构成，所述抗静电纳米纤维包覆层由抗静电纳米纤维构成，所述抗静电纳米纤维由抗静电纺丝液经溶液喷射法纺丝制成，所述抗静电纺丝液包含聚合物、单层石墨烯；
17.所述多功能纺织面料的制备方法还包括所述抗静电纱线的制造工序，该制造工序包括：使所述芯纱进行自旋转，所述抗静电纳米纤维在由抗静电纺丝液经溶液喷射法纺丝制成的过程中运动至所述芯纱上，由所述芯纱的自旋转带动所述抗静电纳米纤维包缠在所述芯纱上，获得抗静电中间纱线；其中，通过调节所述芯纱的自旋转速度来控制所述抗静电纳米纤维包覆层的密度和/或厚度；
18.将该抗静电中间纱线进行通电处理，使该抗静电中间纱线自发热以使所述聚合物部分熔融进而粘附在所述芯纱上，制成所述抗静电纱线。
19.根据本发明的一些优选方面，以质量百分含量计，所述抗静电纺丝液中，所述单层石墨烯的含量为0.5％-3％，所述聚合物为熔点在110-130℃的聚酯。
20.根据本发明的一些优选方面，所述单层石墨烯的片径为0.2-10μm，厚度为1-3nm。
21.根据本发明的一些优选方面，所述芯纱的自旋转速度为10-1000r/min。进一步地，所述芯纱的自旋转速度为20-500r/min。更进一步地，所述芯纱的自旋转速度为30-200r/min。根据本发明的一些优选且具体的方面，所述芯纱的自旋转速度为50-70r/min。
22.根据本发明的一些优选方面，所述抗静电纳米纤维包覆层的厚度为0.5-2μm。
23.根据本发明的一些优选方面，所述抗静电中间纱线的收集速度为4-8m/min。
24.根据本发明的一些优选方面，所述溶液喷射法纺丝中的丝条喷射口与所述芯纱的距离为30-40cm。
25.根据本发明的一些优选方面，所述溶液喷射法纺丝的过程中，单个纺丝通道中纺丝液流速为8-12ml/h，采用的压缩空气的气压为0.1-0.2mpa。
26.根据本发明的一些优选方面，所述抗静电纱线的制造工序分别采用第一生产装置
制备所述抗静电中间纱线、采用第二生产装置进行通电处理；
27.所述第一生产装置包括溶液喷射法纺丝机构、与所述溶液喷射法纺丝机构相对设置的芯纱自旋转走线机构；
28.所述溶液喷射法纺丝机构包括纺丝模头以及分别与所述纺丝模头连通的纺丝液导管、压缩空气输入管，所述纺丝模头设置有丝条喷射口；
29.所述芯纱自旋转走线机构包括沿上下方向相对设置且能够自旋转的上旋转转杯、下旋转转杯，以及张力辊，所述芯纱从所述上旋转转杯进入，然后在所述上旋转转杯与所述下旋转转杯之间包缠所述抗静电纳米纤维，再从所述下旋转转杯导出并经所述张力辊处理，获得所述抗静电中间纱线，所述丝条喷射口与所述上旋转转杯和所述下旋转转杯之间的部分相对设置；
30.所述第二生产装置包括卷绕有所述抗静电中间纱线的第一卷筒、用于卷绕所述抗静电纱线的第二卷筒、电源，以及分别设置在所述第一卷筒、所述第二卷筒之间的正极金属导纱环和负极金属导纱环，所述正极金属导纱环与所述电源的正极连接，所述负极金属导纱环与所述电源的负极连接，所述抗静电中间纱线分别穿过所述正极金属导纱环、所述负极金属导纱环，当电源接通，将所述抗静电中间纱线的位于所述正极金属导纱环、所述负极金属导纱环之间的部分进行通电处理，该部分所述抗静电中间纱线自发热以使所述聚合物部分熔融进而粘附在所述芯纱上，制成部分所述抗静电纱线，然后将该部分所述抗静电纱线卷绕在所述第二卷筒上，此时，位于所述正极金属导纱环、所述负极金属导纱环之间的部分为卷绕在所述第一卷筒上的所述抗静电中间纱线的又一部分，接通电源进行通电处理，不断重复，直至完成所有抗静电中间纱线的通电处理。
31.本发明中，所述上旋转转杯、所述下旋转转杯为同速同向自旋转，并且在所述上旋转转杯、所述下旋转转杯的自旋转产生的离心力作用下，所述芯纱会分别紧贴在所述上旋转转杯、所述下旋转转杯的转杯内壁上，进而在所述上旋转转杯、所述下旋转转杯的自旋转过程中，所述芯纱被带动自旋转，而所述芯纱的自旋转速度与前述转杯的自旋转速度是不相同的，但可以通过控制前述转杯的自旋转速度进而间接控制所述芯纱的自旋转速度。
32.进一步地，根据本发明的一些优选方面，所述上旋转转杯、所述下旋转转杯独立地包括转杯本体、固定环，所述转杯本体为上下贯通的中空结构，所述固定环设置在所述中空结构的其中一个开口处，所述纱线依次通过所述固定环、所述中空结构的另一个开口；在一些实施方式中，所述转杯本体除了上下开口之外，还包括设置在其侧面的多个排气孔。更进一步地，所述固定环的中心线与所述中空结构的另一个开口的中心线不重合。本发明中，固定环与固定环的设置方式使得所述芯纱更容易在贴合在转杯本体内壁的特定区域上，更有利于被带动自旋转。
33.根据本发明的一些优选方面，所述通电处理为间隔式处理方式，每个处理周期中，所述通电处理的电压为70-120v，通电时间为30-40s。
34.在本发明的一些实施方式中，控制所述通电处理过程中，该部分所述抗静电中间纱线自发热的发热温度为100-120℃。
35.根据本发明的一些优选方面，所述抗静电纱线的制造工序中，可同时进行多个所述抗静电中间纱线的制备，两两相邻两个所述芯纱之间的间距为10-15mm。
36.根据本发明的一些优选方面，所述芯纱为氨纶纱。
37.根据本发明的一些优选方面，所述其他功能性纱线为具有制冷功能的纱线，所述具有制冷功能的纱线包括主体纱线和形成在所述主体纱线上的制冷层，所述制冷层通过将所述主体纱线浸渍于制冷浆料中获得，所述制冷浆料包括纳米氧化铝颗粒、偶联剂和分散剂；
38.以质量百分含量计，所述制冷浆料中，纳米氧化铝颗粒占20％-25％、偶联剂0.6％-0.8％和分散剂74.2％-79.4％。
39.根据本发明的一些优选方面，所述纳米氧化铝颗粒的粒径为200-300nm。
40.根据本发明的一些优选方面，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂，其用量占所述纳米氧化铝颗粒投料量的1.5％-3％，有利于将纳米氧化铝颗粒固定在主体纱线上。
41.根据本发明的一些优选方面，所述分散剂为无水乙醇。
42.本发明上述具有制冷功能的纱线不仅不会影响面料的柔软性，而且具有良好的制冷效果。
43.在本发明的一些实施方式中，所述主体纱线为聚酯纱线，股数大于等于2，细度为40-60支。
44.在本发明的一些实施方式中，在将制冷浆料浸渍于所述主体纱线上后，经干燥处理获得所述制冷层，干燥处理的加热温度为80-90℃。
45.本发明提供的又一技术方案：一种上述所述的多功能纺织面料的制备方法制成的多功能纺织面料。
46.本发明提供的又一技术方案：一种上述所述的多功能纺织面料在制备夏季衬衫服装中的应用。
47.由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
48.本发明基于现有赋予纱线或面料功能性尤其是抗静电功能的方式存在的不足，创新地提供了一种改进的多功能面料的制备方法，该方法采用的抗静电纱线以抗静电纳米纤维作为包覆层，尤其是采用芯纱自旋转的方式，利用芯纱自旋转带动抗静电纳米纤维包缠在芯纱上，进一步具有优势的是，该抗静电纳米纤维可以结合溶液喷射法纺丝制备并且在纺丝过程中即可以应用到芯纱的包缠过程中，极大地精简了工序，并且本发明中可以通过控制芯纱的自旋转速度进而控制抗静电纳米纤维包覆的密度和厚度，也即无需更改其他更多的工艺条件或者调换设备就可以实现抗静电能力的调整，便于针对不同应用场景进行实际调整，极大地降低了企业的生产成本，而且单层石墨烯被包裹在聚合物内，使得抗静电性稳定持久，抗静电性能不会在织造或者使用过程中失去；此外，进一步结合通电处理，使得本发明采用的特定抗静电剂单层石墨烯能够自发热，进而使得聚合物能够微熔即使部分聚合物熔融，这种状态下，可以使聚合物牢牢地粘附在芯纱上，使得抗静电纳米纤维与芯纱牢固结合，增强了抗静电纱线的力学性能。
49.同时，本发明制成的多功能面料性能优异，穿着舒适，柔韧性佳，服用性能好。
附图说明
50.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可
以根据这些附图获得其它的附图。
51.图1为本发明实施例中制备具有制冷功能的纱线的工艺结构示意图；
52.图2为本发明实施例中具有制冷功能的纱线的截面示意图；
53.图3为本发明实施例中抗静电中间纱线的制备工艺的结构示意图；
54.图4为本发明实施例中对抗静电中间纱线进行通电处理的示意图；
55.图5为本发明实施例中制成的抗静电纱线的截面示意图；
56.其中，11、经纱轴；12、第一张力辊；13、浸渍压辊；14、浸料槽；15、烘干辊；16、分经筘；17、张力罗拉；21、制冷层；22、聚酯纱线；31、纺丝液导管；32、压缩空气输入管；33、抗静电纳米纤维；34、上旋转转杯；341、转杯本体；342、固定环；35、纱架；36、氨纶纱；37、第二张力辊；38、压缩空气气流通道；39、丝条喷射口；41、第一卷筒；42、抗静电中间纱线；43、第二卷筒；44、抗静电纱线；45、电源；46、正极金属导纱环；47、负极金属导纱环；48、制冷箱；51、芯层；52、抗静电纳米纤维包覆层。
具体实施方式
57.以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明；应理解，这些实施例是用于说明本发明的基本原理、主要特征和优点，而本发明不受以下实施例的范围限制；实施例中采用的实施条件可以根据具体要求做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
58.下述实施例中未作特殊说明，所有原料均来自于商购或通过本领域的常规方法制备而得。钛酸酯偶联剂购自南京优普化工有限公司，牌号65467-75-6；单层石墨烯购自上海乃欧纳米科技有限公司，牌号no-c-066-1。
59.实施例1
60.本例提供了一种多功能纺织面料及其制备方法，该多功能纺织面料以具有制冷功能的纱线作为经纱，以抗静电纱线作为纬纱。
61.其中，该具有制冷功能的纱线包括主体纱线和形成在该主体纱线上的制冷层，该制冷层通过将主体纱线浸渍于制冷浆料中获得，制冷浆料包括纳米氧化铝颗粒、偶联剂和分散剂；纳米氧化铝颗粒的粒径约为300nm，偶联剂为钛酸酯偶联剂，分散剂为无水乙醇，以质量百分含量计，所述制冷浆料中，纳米氧化铝颗粒占20％、偶联剂0.6％和分散剂79.4％，主体纱线为聚酯纱线，股数为3，细度为40支；
62.具体地，如图1所示，该图示例性地给出了制备具有制冷功能的纱线的工艺结构示意图，通过一个经纱轴11将主体纱线导送至一个第一张力辊12处处理获得一定张力之后，然后进入浸料槽14中，在浸渍压辊13的作用下实现一定的浸渍浸料，然后在烘干辊15处烘干处理(烘干温度为80℃)后，再次经过一个第一张力辊12处理后进入分经筘16中将有粘连的纱线分开，然后再经过张力罗拉17处理后导出，最终经过一个经纱轴11输送后收集，制成如图2所示的具有制冷功能的纱线，内层为聚酯纱线(细度为60支的常规涤纶纱)22，外层为制冷层21。
63.本例中，抗静电纱线包括芯层、包覆在芯层上的抗静电纳米纤维包覆层，芯层由芯纱构成，芯纱为氨纶纱，抗静电纳米纤维包覆层由抗静电纳米纤维构成，抗静电纳米纤维由抗静电纺丝液经溶液喷射法纺丝制成，抗静电纺丝液包含聚合物、单层石墨烯；以质量百分
含量计，抗静电纺丝液中，单层石墨烯的含量为1％、聚合物18％、溶剂81％，聚合物为改性低熔点聚脂pet(东莞市亿德发塑胶有限公司，货号：530nc010)，溶剂为体积比4∶1的三氟乙酸:二氯甲烷。
64.该抗静电纱线的制造工序包括：使芯纱进行自旋转，抗静电纳米纤维在由抗静电纺丝液经溶液喷射法纺丝制成的过程中运动至芯纱上，由芯纱的自旋转带动抗静电纳米纤维包缠在芯纱上，获得抗静电中间纱线；其中，通过调节芯纱的自旋转速度来控制抗静电纳米纤维包覆层的密度、厚度；
65.将该抗静电中间纱线进行通电处理，使该抗静电中间纱线自发热以使聚合物部分熔融进而粘附在芯纱上，制成抗静电纱线；
66.具体地，如图3所示，该图示例性地给出了抗静电中间纱线的制备工艺的结构示意图，采用第一生产装置制备抗静电中间纱线，第一生产装置包括溶液喷射法纺丝机构、与溶液喷射法纺丝机构相对设置的芯纱自旋转走线机构；
67.溶液喷射法纺丝机构包括纺丝模头以及分别与纺丝模头连通的纺丝液导管31、压缩空气输入管32，纺丝模头设置有丝条喷射口39、压缩空气气流通道38，丝条喷射口39与压缩空气气流通道38同心设置且丝条喷射口39在内，压缩空气气流通道38与压缩空气输入管32连通；在实际操作过程中，每个丝条喷射口39均可以喷出多根抗静电纳米纤维33，且每个丝条喷射口39喷出的抗静电纳米纤维33并非与芯纱即氨纶纱36一一对应，存在一个丝条喷射口39喷出的多根抗静电纳米纤维33独立地缠绕在不同的芯纱上的情况；
68.芯纱自旋转走线机构包括沿上下方向相对设置且能够自旋转的上旋转转杯34、下旋转转杯，以及第二张力辊37，氨纶纱36从上旋转转杯34进入，然后在上旋转转杯34与下旋转转杯之间包缠抗静电纳米纤维33，再从下旋转转杯导出并经第二张力辊37处理，获得抗静电中间纱线，丝条喷射口39与上旋转转杯34和下旋转转杯之间的部分相对设置；
69.本例中，抗静电纱线的制造工序中，可同时进行多个抗静电中间纱线的制备，两两相邻两个氨纶纱36之间的间距为10mm，控制氨纶纱36的自旋转速度为60r/min，抗静电中间纱线的收集速度为6m/min；溶液喷射法纺丝的过程中，单个纺丝通道中的纺丝液流速为10ml/h，采用的压缩空气的气压为0.1mpa，溶液喷射法纺丝中的丝条喷射口39与氨纶纱36的距离为35cm，抗静电纳米纤维包覆层的厚度为0.5μm。
70.本例中，上旋转转杯34、下旋转转杯为同速同向自旋转，并且在上旋转转杯34、下旋转转杯的自旋转产生的离心力作用下，氨纶纱36会分别紧贴在上旋转转杯34、下旋转转杯的转杯内壁上(实际处理过程中，在下旋转转杯中应是包缠抗静电纳米纤维33后的抗静电中间纱线)，进而在上旋转转杯、下旋转转杯的自旋转过程中，氨纶纱36被带动自旋转，而氨纶纱36的自旋转速度与前述转杯的自旋转速度是不相同的，但可以通过控制前述转杯的自旋转速度进而间接控制氨纶纱36的自旋转速度。进一步地，上旋转转杯34、下旋转转杯独立地包括转杯本体341、固定环342，转杯本体341为上下贯通的中空结构，固定环342设置在中空结构的其中一个开口处，纱线依次通过固定环342、中空结构的另一个开口；在一些实施方式中，转杯本体341除了上下开口之外，还包括设置在其侧面的多个排气孔。更进一步地，固定环342的中心线与中空结构的另一个开口的中心线不重合。本例中，固定环342与固定环的设置方式使得芯纱更容易在贴合在转杯本体341内壁的特定区域上，更有利于被带动自旋转。
71.本例中，将抗静电纺丝液通过纺丝液导管输送至丝条喷射口39，同时压缩空气通过压缩空气输入管32导入并从丝条喷射口39的外圆通道即压缩空气气流通道38喷出，经过气流的牵伸，溶剂迅速挥发，抗静电纳米纤维33在等距垂直排列的氨纶纱36表面沉积，同时氨纶纱36在上旋转转杯34、下旋转转杯的同速同向带动下自旋转，进而将抗静电纳米纤维33包缠至氨纶纱36的表层，形成抗静电中间纱线。
72.进一步地，如图4所示，本例采用第二生产装置进行通电处理，该第二生产装置包括卷绕有抗静电中间纱线42的第一卷筒41、用于卷绕抗静电纱线44的第二卷筒43、电源45，以及分别设置在第一卷筒41、第二卷筒43之间的正极金属导纱环46和负极金属导纱环47，正极金属导纱环46与电源45的正极连接，负极金属导纱环47与电源45的负极连接，抗静电中间纱线42分别穿过正极金属导纱环46、负极金属导纱环47，当电源45接通，将抗静电中间纱线42的位于正极金属导纱环46、负极金属导纱环47之间的部分进行通电处理，通电时纱线不动，该部分抗静电中间纱线自发热以使聚合物部分熔融进而粘附在芯纱上，制成部分抗静电纱线，然后将该部分抗静电纱线卷绕在第二卷筒43上，此时，位于正极金属导纱环46、负极金属导纱环47之间的部分为卷绕在第一卷筒41上的抗静电中间纱线42的又一部分，接通电源45进行通电处理，不断重复，直至完成所有抗静电中间纱线的通电处理；同时，本例中经过通电处理完成加热固定处理之后，还可通过制冷箱48(制冷温度为8℃)进行冷却处理，然后收集。
73.本例的通电处理为间隔式处理方式，每个处理周期中，通电处理的电压为90v，正极金属导纱环46、负极金属导纱环47之间的间距为90cm，通电时间为35s。
74.最终如图5所示，制成抗静电纱线，内部为芯层51，外层为抗静电纳米纤维包覆层52。
75.以上述制成的具有制冷功能的纱线作为经纱，以上述制成的抗静电纱线作为纬纱，然后按平纹结构织造面料，制成多功能纺织面料。
76.实施例2
77.基本同实施例1，其区别仅在于：以质量百分含量计，抗静电纺丝液中，单层石墨烯的含量为2％、聚合物18％、溶剂80％；
78.采用的压缩空气的气压为0.15mpa，单个纺丝通道中的纺丝液流速为12ml/h；
79.层厚为1.5μm。
80.实施例3
81.基本同实施例1，其区别仅在于：以质量百分含量计，所述制冷浆料中，纳米氧化铝颗粒占23％、偶联剂0.7％和分散剂76.3％；
82.纳米氧化铝颗粒的粒径约为200nm。
83.实施例4
84.基本同实施例1，其区别仅在于：以质量百分含量计，抗静电纺丝液中，单层石墨烯的含量为1.5％、聚合物18％、溶剂80.5％；
85.层厚为1.5μm；
86.以质量百分含量计，所述制冷浆料中，纳米氧化铝颗粒占23％、偶联剂0.7％和分散剂76.3％，纳米氧化铝颗粒的粒径约为200nm；
87.采用的压缩空气的气压为0.15mpa，纺丝液流速为12ml/h。
88.对比例1
89.基本同实施例1，其区别仅在于：纬纱采用的抗静电纱线通过与经纱相同的浸渍方式获得，并且控制包覆的厚度同样为0.5μm。实践发现，采用浸渍法织造过程中易石墨烯碎裂剥落，且手感较差。
90.性能测试
91.将上述实施例1-4以及对比例1所获得的面料进行如下一些性能测试，具体结果参见表1所示。
92.表1性能测试结果
[0093][0094]
参照标准gb/t 12703.1-2008纺织品静电性能的评定第1部分：静电压半衰期。
[0095]
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
[0096]
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

技术特征：
1.一种抗静电纱线的制备方法，其特征在于，所述抗静电纱线包括芯层、包覆在所述芯层上的抗静电纳米纤维包覆层，所述芯层由芯纱构成，所述抗静电纳米纤维包覆层由抗静电纳米纤维构成，所述抗静电纳米纤维由抗静电纺丝液经溶液喷射法纺丝制成，所述抗静电纺丝液包含聚合物、单层石墨烯；该抗静电纱线的制备方法包括：使所述芯纱进行自旋转，所述抗静电纳米纤维在由抗静电纺丝液经溶液喷射法纺丝制成的过程中运动至所述芯纱上，由所述芯纱的自旋转带动所述抗静电纳米纤维包缠在所述芯纱上，获得抗静电中间纱线；其中，通过调节所述芯纱的自旋转速度来控制所述抗静电纳米纤维包覆层的密度和/或厚度；该抗静电纱线的制备方法采用第一生产装置制备所述抗静电中间纱线：所述第一生产装置包括溶液喷射法纺丝机构、与所述溶液喷射法纺丝机构相对设置的芯纱自旋转走线机构；所述溶液喷射法纺丝机构包括纺丝模头以及分别与所述纺丝模头连通的纺丝液导管、压缩空气输入管，所述纺丝模头设置有丝条喷射口、压缩空气气流通道，所述丝条喷射口与所述压缩空气气流通道同心设置且所述丝条喷射口在内，所述压缩空气气流通道与所述压缩空气输入管连通；所述芯纱自旋转走线机构包括沿上下方向相对设置且能够自旋转的上旋转转杯、下旋转转杯，以及张力辊；所述芯纱从所述上旋转转杯进入，然后在所述上旋转转杯与所述下旋转转杯之间包缠所述抗静电纳米纤维，再从所述下旋转转杯导出并经所述张力辊处理，获得所述抗静电中间纱线，所述丝条喷射口与所述上旋转转杯和所述下旋转转杯之间的部分相对设置；所述上旋转转杯、所述下旋转转杯为同速同向自旋转；所述上旋转转杯、所述下旋转转杯独立地包括转杯本体、固定环，所述转杯本体为上下贯通的中空结构，所述固定环设置在所述中空结构的其中一个开口处，所述芯纱依次通过所述固定环、所述中空结构的另一个开口，所述固定环的中心线与所述中空结构的另一个开口的中心线不重合；将所述抗静电中间纱线进行通电处理，使所述抗静电中间纱线自发热以使部分所述聚合物熔融进而粘附在所述芯纱上，制成所述抗静电纱线。2.根据权利要求1所述的抗静电纱线的制备方法，其特征在于，所述转杯本体还包括设置在其侧面的多个排气孔。3.根据权利要求1所述的抗静电纱线的制备方法，其特征在于，所述芯纱的自旋转速度为10-1000r/min，进一步为20-500r/min，更进一步为30-200r/min，再进一步为50-70r/min。4.根据权利要求1所述的抗静电纱线的制备方法，其特征在于，所述芯纱为氨纶纱。5.根据权利要求1所述的抗静电纱线的制备方法，其特征在于，以质量百分含量计，所述抗静电纺丝液中，所述单层石墨烯的含量为0.5％-3％，所述聚合物为熔点在110-130℃的聚酯；和/或，所述单层石墨烯的片径为0.2-10μm，厚度为1-3nm。6.根据权利要求1所述的抗静电纱线的制备方法，其特征在于，所述抗静电纳米纤维包覆层的厚度为0.5-2μm，所述抗静电中间纱线的收集速度为4-8m/min。
7.根据权利要求1所述的抗静电纱线的制备方法，其特征在于，所述溶液喷射法纺丝中的丝条喷射口与所述芯纱的距离为30-40cm；所述溶液喷射法纺丝的过程中，单个纺丝通道中纺丝液流速为8-12ml/h，采用的压缩空气的气压为0.1-0.2mpa。8.根据权利要求1所述的抗静电纱线的制备方法，其特征在于，所述抗静电纱线的制备方法采用第二生产装置进行通电处理；所述第二生产装置包括卷绕有所述抗静电中间纱线的第一卷筒、用于卷绕所述抗静电纱线的第二卷筒、电源，以及分别设置在所述第一卷筒、所述第二卷筒之间的正极金属导纱环和负极金属导纱环，所述正极金属导纱环与所述电源的正极连接，所述负极金属导纱环与所述电源的负极连接，所述抗静电中间纱线分别穿过所述正极金属导纱环、所述负极金属导纱环，当电源接通，将所述抗静电中间纱线的位于所述正极金属导纱环、所述负极金属导纱环之间的部分进行通电处理，通电时所述抗静电中间纱线不动，该部分所述抗静电中间纱线自发热以使部分所述聚合物熔融进而粘附在所述芯纱上，制成部分所述抗静电纱线，然后将该部分所述抗静电纱线卷绕在所述第二卷筒上，此时，位于所述正极金属导纱环、所述负极金属导纱环之间的部分为卷绕在所述第一卷筒上的所述抗静电中间纱线的又一部分，接通电源进行通电处理，不断重复，直至完成所有抗静电中间纱线的通电处理；所述通电处理为间隔式处理方式，每个处理周期中，所述通电处理的电压为70-120v，通电时间为30-40s；所述抗静电纱线的制造工序中，同时进行多个所述抗静电中间纱线的制备，相邻两个所述芯纱之间的间距为10-15mm。9.根据权利要求8所述的抗静电纱线的制备方法，其特征在于，控制所述通电处理过程中，该部分所述抗静电中间纱线自发热的发热温度为100-120℃。10.一种多功能纺织面料，其特征在于，采用经纱和纬纱按照平纹结构织造成所述多功能纺织面料，所述经纱、所述纬纱中的一个为抗静电纱线，另一个为除抗静电功能以外的其他功能性纱线，所述抗静电纱线为权利要求1-9中任一项权利要求所述的制备方法制成的抗静电纱线。

技术总结
本发明公开了一种抗静电纱线的制备方法及多功能纺织品面料，以抗静电纳米纤维作为包覆层，利用芯纱自旋转带动抗静电纳米纤维包缠在芯纱上，结合溶液喷射法纺丝极大地精简了工序，通过控制芯纱的自旋转速度进而控制抗静电纳米纤维包覆的密度和厚度，无需更改其他工艺条件等就可以实现抗静电能力的调整，单层石墨烯被包裹在聚合物内，使得抗静电性稳定持久，抗静电性能不会在织造或者使用过程中失去；结合通电处理，使得采用的特定抗静电剂单层石墨烯能够自发热，使得聚合物能够微熔即使部分聚合物熔融，这种状态下，可以使聚合物牢牢地粘附在芯纱上，使得抗静电纳米纤维与芯纱牢固结合，增强了抗静电纱线的力学性能，适于制备多功能纺织品面料。功能纺织品面料。功能纺织品面料。


技术研发人员：冯俞萍 俞芳 李琴 刘宇清
受保护的技术使用者：吴江嘉伦织造有限公司
技术研发日：2022.01.26
技术公布日：2023/10/15