一种涤纶导电衬布及其生产工艺
技术领域
本发明涉及纺织衬布技术领域，具体涉及一种涤纶导电衬布及其生产工艺。
背景技术
衬布是以机织物、针织物和非织造布为基布，采用热塑性高分子化合物，经过专门机械进行特殊整理加工，用于服装的内层起到补强、挺括等作用的，与面料粘合的专用服装辅料。衬布是服装的骨架，好的衬布更是服装的精髓，特别是现代衬布的应用，使服装造型和缝制工艺得到意想不到的效果，衬布的作用大致可归纳为以下几个方面：
1、赋予服装良好的曲线和体形；
2、增强服装挺括性和弹性，增强立体感；
3、改善服装的悬垂性和面料手感，增强服装的舒适性；
4、增加服装的厚实性、丰满感和保温性；
5、防止服装变形，使服装穿着洗涤后保持原来的造型；
6、对服装的某些局部有加固和补强作用。
衬布按照其基布分为机织衬布、针织衬布和非织造衬布，其中机织衬布使用最多，粘合衬布一般需要在织造成的基布上涂胶或喷撒点胶，之后烘干等，后期直接与服装面料热粘复合，起到补强、抗皱、挺括等作用的。
现有的功能性衬布也越来越多，其中导电或抗静电衬布是功能性衬布中的一种，以特殊行业为例，静电干扰会引起吸灰、沾污、扭结，而静电放电则会导致电击、爆炸、损坏电子元件等，因此在这样特殊行业也对其工作服的抗静电特性具有较高的要求，现有的抗静电服装为了使服装具有更好的抗静电效果，其不仅从服装的面料上进行抗静电处理或采用抗静电纤维制备的面料作为服装面料，而且也开始注重服装辅料的抗静电性，例如对服装的衬布同时采用抗静电衬布。
现有的抗静电衬布与抗静电织物面料的抗静电原理相同，主要包括在织物面料织造过程中置入导电纤维使织物具有抗静电性或通过纤维材料化学改性法或织物表面涂层处理等，其中，导电纤维置入法使织物面料具有防静电性是最常用的方法之一，为此导电纤维也经历了从金属纤维、碳纤维、导电物质包裹纤维到复合导电纤维的发展，金属纤维的导电性好，但与普通纤维难以混纺，且嵌入织物中使织物的柔软性及手感降低，甚至容易引起刺痒感；碳纤维电阻率低，但缺乏韧性，弯曲程度脚底；包裹性导电纤维则是不耐摩擦和反复洗涤，导电物质容易别落；现有的复合导电纤维在一定程度上虽能保持较好的导电性和耐久性，在导电丝的手感和柔软性上有所改善，但其仍难以满足高档抗静服装对服装抗静电衬布强力、柔软性及导电性的综合性要求，并且工艺复杂，制造成本昂贵，某些导电聚合物的单体有毒且被怀疑是致癌物质而受到限制。
中国专利申请CN101349007A公开了一种导电纤维及其制备方法，该方法先对纤维进行整经，在整好经的成排纤维上进行等离子体处理，在纤维表面形成物理镀金属镀层，金属镀层外再进行电镀金属层，上述发明制得的导电纤维具有一定的导电性能，但存在纤维对金属镀层的吸附牢固性、纤维耐水性、耐折损性及柔软性有限的问题。
中国专利CN202045885Y公开了一种抗静电衬布，包括底布，底布的两面均涂有抗静电复合层，抗静电复合层中含有树脂整理剂、催化剂、柔软剂、抗静电剂和防水剂，上述抗静电衬布具有一定的导电性能，但导电性能有限，且抗静电复合层容易脱落底布，不耐水洗，复合层的牢固性有限。
发明内容
为克服现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种具有优良耐水洗性、染色性及导电性，耐磨损，抗弯折，手感柔软的涤纶导电衬布及其生产工艺，其技术方案如下：
一种涤纶导电衬布生产工艺，包括以下步骤：
S1、采用聚酯PET切片、炭黑粉体及石墨烯粉体，制得双组份聚酯皮芯导电复合丝；
S2、将细度为15～20D的普通聚酯纤维低弹丝先进行表面等离子体处理，后进行原位生长纳米银粒子处理，制得抗菌导电聚酯纤维低弹丝；
S3、将步骤S1制得的双组份聚酯皮芯导电复合丝和步骤S2制得的抗菌导电聚酯纤维低弹丝进行并线倍捻复合，制得复合型导电丝；
S4、采用步骤S3制得的复合型导电丝进行衬布织造。
优选地，步骤S1中所述双组份聚酯皮芯导电复合丝的制备包括以下步骤：
S11、制备双组份聚酯皮芯导电复合丝芯皮层用聚酯PET切片，将聚酯PET切片原料进行预结晶，然后进行固相聚合、干燥，制得高粘度聚酯PET切片；
S12、制备双组份聚酯皮芯导电复合丝的皮层材料，将步骤S11制得的高粘度聚酯PET切片与干燥的炭黑粉体及石墨烯粉体，加入偶联剂混合，再加入分散剂，混合均匀，造粒得到双组份聚酯皮芯导电复合丝的皮层材料；
S13、采用步骤S11制得的高粘度聚酯PET切片作为芯层材料和步骤S12制得的双组份聚酯皮芯导电复合丝的皮层材料，通过双螺杆挤出机挤出，呈熔融状态过滤，计量后分别将纺丝熔体输送至皮芯型复合纺丝组件中进行纺丝冷却，卷绕，成型得到POY预牵伸丝；
S14、将步骤S13制得POY预牵伸丝进行拉伸变定型，变形热箱温度为140～160℃，加工速度为600～800m/min，制得DTY双组份聚酯皮芯导电复合丝。
优选地，步骤S11中所述预结晶的温度为175～200℃，预结晶的时间为8～12min；所述固相聚合的温度为215～240℃，固相聚合的时间为18～22h；所述高粘度聚酯PET切片的粘度为1.0～1.2dl/g，高粘度聚酯PET切片的含水率<100ppm。
优选地，步骤S12中所述偶联剂为钛酸酯类偶联剂，所述分散剂为聚烯蜡类，包括聚乙烯蜡/和聚丙烯蜡；所述炭黑粉体的重量百分比为5～8wt％，所述炭黑粉体的粒径≤0.6μm，炭黑粉体的粒径优选为20～40nm；所述石墨烯粉体的重量百分比为0.5～1wt％，所述石墨烯粉体的粒径为35～80nm。
优选地，步骤S13中所述双螺杆挤出机的各区温度为275～290℃，所述卷绕的纺速为2800～3500m/min。
优选地，步骤S14中所述拉伸的倍率为1.3～1.6倍，所述双组份聚酯皮芯导电复合丝的细度为15～20D。
优选地，步骤S2中所述抗菌导电聚酯纤维低弹丝的制备包括以下步骤：
S21、采用低温等离子体对普通聚酯纤维低弹丝进行表面改性处理，普通聚酯纤维低弹丝的细度为15～20D，制得改性聚酯纤维低弹丝；
S22、将步骤S21制备的改性聚酯纤维低弹丝进行表面原位生长纳米银粒子处理，制得载银聚酯纤维低弹丝；
S23、将步骤S22制备的载银聚酯纤维低弹丝先进行200～230℃高温预热，使纤维表面软化，然后经过0.1～0.5kg负压的负压仓处理，瞬间释放压力，再经20℃以下的冷却风快速冷却，使纳米银颗粒嵌入纤维表面，制得抗菌导电聚酯纤维低弹丝。
优选地，步骤S3中所述复合型导电丝的制备包括以下步骤：
S31、并线，将步骤S1制得的双组份聚酯皮芯导电复合丝和步骤S2制得的抗菌导电聚酯纤维低弹丝在并线机上以两条或多条的形式平行并和成股线，并线速度为500～1000m/min；
S32、倍捻，将步骤S31并和后的股线在倍捻机上加捻，锭速为4000～8000r/m，成捻度为100～150捻/米，制得复合型导电丝。
优选地，步骤S4中所述衬布织造包括以下步骤：
S41、整经：对普通涤纶长丝进行整经，采用张力器调整经纱的张力，单纱张力控制在5～8cN，使其在经轴或织轴上均匀分布，同时整经时按3～5％比例上整经油剂；
S42、喷水织机织造：以步骤S41整经后的普通涤纶长丝作为经纱，以涤纶低弹丝和步骤S3制得的复合型导电丝为纬纱进行喷水织造，喷水织机后梁为积极式可主动移动后梁，轴张力波峰对波谷的差从13kg降低到4kg，喷嘴采用U型双喷嘴，采用该双喷嘴将复合型导电丝与涤纶低弹丝按1:24～28的根数比例间隔排列形成一个纬纱单元；
S43、烘干：将步骤S42织造的导电衬布织物采用热风烘干，热风温度为90～100℃，输送速度为15～25m/min；
S44、染色：将步骤S43烘干后的导电衬布织物染色，染色前幅宽70～78英寸，采用溢流染色机染色，染色后幅宽56～57英寸；
S45、定型：将步骤S44染色后的导电衬布织物通过拉幅定型机进行拉幅定型，定型温度为150～200℃，定型后幅宽60～63英寸；
S46、将步骤S45拉幅定型后的抗菌衬布织物冷却、检验，最后用卷布架卷取、打包。
上述生产工艺制备的一种涤纶导电衬布，衬布为机织衬布，包括经纱和纬纱，所述经纱包括普通涤纶长丝，所述普通涤纶长丝的细度为20～35D；所述纬纱包括涤纶低弹丝和复合型导电丝，所述涤纶低弹丝的细度为25～35D，所述复合型导电丝的细度为25～35D，所述复合型导电丝与所述涤纶低弹丝按1:24～28的根数比例间隔排列形成一个纬纱单元，所述纬纱单元循环排列。
本发明所获得的有益技术效果：
1)本发明解决了现有技术中各种导电纤维存在的缺陷，如导电性差、柔软性差、不耐水洗及加工工艺复杂等，本发明具有优良耐水洗性、染色性及导电性，耐磨损，抗弯折，手感柔软，衬布经过多次机洗后，仍然能保持良好的导电性，且其强力好柔软而不硬脆，满足高档抗静服装对抗静电衬布强力、柔软性及导电性的综合性要求；
2)本发明通过将双组份聚酯皮芯导电复合丝和抗菌导电聚酯纤维低弹丝并线捻合后，抗菌导电聚酯纤维低弹丝包覆于双组份聚酯皮芯导电复合丝上，抗菌导电聚酯纤维低弹丝的经表面原位生长纳米银粒子处理后的表部和皮层具有更强导电性能的双组份聚酯皮芯导电复合丝的皮层接触其形成够为自由电荷提供有效的通路，使得并线加捻后的复丝具有更强的导电性，且其强力好柔软而不硬脆，满足高档抗静服装对服装抗静电衬布强力、柔软性及导电性的综合性要求；
3)本发明制得的双组份聚酯皮芯导电复合丝，其芯层不含导电物质，皮层含有导电炭黑和石墨烯，炭黑和石墨烯具有优良的导电特性，使得其复合丝导电效果好且保证了强度和柔软性；
4)本发明通过将聚酯纤维低弹丝置于低温等离子体处理系统中，并以氧气作为气体源，对聚酯纤维低弹丝进行表面改性处理，使其表面产生羟基、羧基等官能团，能够吸附大量的银离子，羟基、羧基等官能团作为还原纳米银颗粒成核生长的基础，在遇到还原剂后这种生长不断发生累加成银原子，最终增长成纳米银颗粒，使得聚酯纤维低弹丝同时具有抗菌和导电性；
5)本发明所生产的复合型聚酯导电丝与普通聚酯长丝通过机织工艺加工成导电聚酯机织衬布，该衬布由经纱和纬纱织造而成，结构稳定，布面平整，本发明在织造工艺中，整经通过张力器将再生聚酯单丝张力控制在5～8cN，使经纱均匀分布于经轴或织轴，并上整经油剂，将喷水织机后梁改采用积极式可主动移动后梁，轴张力波峰对波谷的差从13kg降低到4kg，有效地减少了张力波动，提高了织造效率，采用U型双喷嘴，水线的集束性大大提高；并且通过对喷水织机的该技术改造，提高织造效率的同时，解决了细旦聚酯丝织造难的技术问题；
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明涤纶导电衬布的生产工艺的流程图；
图2是本发明双组份聚酯皮芯导电复合丝制备的工艺流程图；
图3是本发明衬布织造的工艺流程图；
图4是本发明复合型导电丝的结构示意图；
图5是本发明抗菌导电聚酯纤维低弹丝改性的原理示意图。
附图标记说明：A1表示双组份聚酯皮芯导电复合丝的芯层；A2表示双组份聚酯皮芯导电复合丝的皮层；B1表示抗菌导电聚酯纤维低弹丝的芯部；B2表示抗菌导电聚酯纤维低弹丝的表部。
具体实施方式
以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本发明的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
实施例1
如附图1所示，一种涤纶导电衬布的生产工艺，包括以下步骤：
S1、采用聚酯PET切片、炭黑粉体及石墨烯粉体，制得双组份聚酯皮芯导电复合丝。
如附图2所示，双组份聚酯皮芯导电复合丝的制备包括以下步骤：
S11、制备双组份聚酯皮芯导电复合丝芯皮层用聚酯PET切片，将聚酯PET切片原料进行预结晶，预结晶的温度为175℃，预结晶的时间为12min；然后进行固相聚合、干燥，固相聚合的温度为215℃，固相聚合的时间为22h；制得高粘度聚酯PET切片，高粘度聚酯PET切片的粘度为1.0dl/g，高粘度聚酯PET切片的含水率<100ppm；
S12、制备双组份聚酯皮芯导电复合丝的皮层材料，将步骤S11制得的高粘度聚酯PET切片与干燥的炭黑粉体及石墨烯粉体，加入偶联剂混合，偶联剂为钛酸酯类偶联剂，再加入分散剂，分散剂为聚丙烯蜡，混合均匀，造粒得到双组份聚酯皮芯导电复合丝的皮层；
其中，炭黑粉体的重量百分比为5wt％，炭黑粉体的粒径为20mm；石墨烯粉体的重量百分比为0.5wt％，石墨烯粉体的粒径为35nm；
S13、采用步骤S11制得的高粘度聚酯PET切片作为芯层材料和步骤S12制得的双组份聚酯皮芯导电复合丝的皮层材料，通过双螺杆挤出机挤出，双螺杆挤出机的各区温度为275℃，呈熔融状态过滤，计量后分别将纺丝熔体输送至皮芯型复合纺丝组件中进行纺丝冷却，卷绕，成型得到POY预牵伸丝，卷绕的纺速为2800m/min；
S14、将步骤S13制得POY预牵伸丝进行拉伸变定型，拉伸的倍率为1.3倍，变形热箱温度为140℃，加工速度为600m/min，制得DTY双组份聚酯皮芯导电复合丝，双组份聚酯皮芯导电复合丝的细度为15D。
S2、将细度为15D的普通聚酯纤维低弹丝先进行表面等离子体处理，后进行原位生长纳米银粒子处理，制得抗菌导电聚酯纤维低弹丝。
抗菌导电聚酯纤维低弹丝的制备包括以下步骤：
S21、采用低温等离子体对普通聚酯纤维低弹丝进行表面改性处理，普通聚酯纤维低弹丝的细度为15D，制得改性聚酯纤维低弹丝；
如附图5所示，抗菌导电聚酯纤维低弹丝改性的原理示意图，聚酯纤维经氧等离子体处理后，其纤维表面会产生羟基、羧基等官能团，加入硝酸银后，羟基、羧基官能团表面会吸附银离子，这些吸附银离子的羟基、羧基官能团可作为还原纳米银颗粒成核生长的基础，在遇到还原剂后这种生长不断发生累加成银原子，最终增长成纳米银颗粒，可以起到持久的抗菌性和导电性，多次水洗后抗菌性和导电性不减弱。
改性聚酯纤维低弹丝的制备包括以下步骤：
S211.将普通聚酯纤维低弹丝置于烘箱中烘干，烘干温度为60℃，聚酯纤维低弹丝回潮率很低，但是少量水分子在聚酯纤维低弹丝中有氢键作用难以出去需高温才能烘干；
S212.将烘干后的聚酯纤维低弹丝梳理排布整齐后置于低温等离子体处理系统中进行等离子气体处理，气体源为氧气，处理条件为气体流量20cc/min，处理时间5min，时间过长会造成纤维裂解，时间短则会使改性效果不佳，处理功率为100W，负压0.1mPa，使聚酯纤维低弹丝表面产生羟基、羧基等官能团，能够吸附大量的银离子。
S22、将步骤S21制备的改性聚酯纤维低弹丝进行表面原位生长纳米银粒子处理，制得载银聚酯纤维低弹丝；
载银聚酯纤维低弹丝的制备包括以下步骤：
S221.称取一定量的改性聚酯纤维低弹丝，将其置于去离子水中，加入硝酸银溶液，硝酸银溶液的浓度为0.1mmol/L，充分搅拌，得到混合溶液，其中，改性聚酯纤维低弹丝与去离子水的比例为1g/80ml，硝酸银溶液与去离子水的体积比为1:5；
S222.在步骤S221的混合溶液中加入过量的还原剂，还原剂为柠檬酸钠溶液，浓度为0.1mmol/L，柠檬酸钠溶液与硝酸银溶液的体积比为3:1，反应时间为6h，反应温度为130℃；
S223.待反应结束后采用大量的去离子水冲洗，然后经烘箱烘干，制得抗菌导电聚酯纤维低弹丝。
S23、将步骤S22制备的载银聚酯纤维低弹丝先进行高温预热，使纤维表面软化，然后经过负压仓处理，瞬间释放压力，再经冷却风快速冷却，使纳米银颗粒嵌入纤维表面，制得抗菌导电聚酯纤维低弹丝，其中，高温预热的温度为200℃，所述负压仓的压力为0.1公斤，所述冷却风的温度为20℃以下，冷却时间为10s。
S3、将步骤S1制得的双组份聚酯皮芯导电复合丝和步骤S2制得的抗菌导电聚酯纤维低弹丝进行并线倍捻复合，制得复合型导电丝，如附图4所示，双组份聚酯皮芯导电复合丝具有芯层A1和皮层A2,抗菌导电聚酯纤维低弹丝具有芯部B1和表面原位生长纳米银粒子处理后的表部B2，双组份聚酯皮芯导电复合丝与抗菌导电聚酯纤维低弹丝并线捻合后，抗菌导电聚酯纤维低弹丝包覆于双组份聚酯皮芯导电复合丝上，抗菌导电聚酯纤维低弹丝的表部B2和皮层具有更强导电性能的双组份聚酯皮芯导电复合丝的皮层A2接触其形成够为自由电荷提供有效的通路，使得并线加捻后的复丝具有更强的导电性，且其强力好柔软而不硬脆，满足高档抗静服装对服装抗静电衬布强力、柔软性及导电性的综合性要求；
复合型导电丝的制备包括以下步骤：
S31、并线，将步骤S1制得的双组份聚酯皮芯导电复合丝和步骤S2制得的抗菌导电聚酯纤维低弹丝在并线机上以两条或多条的形式平行并和成股线，并线速度为500m/min；
S32、倍捻，将步骤S31并和后的股线在倍捻机上加捻，锭速为4000r/min，成捻度为135捻/米，制得复合型导电丝。
S4、采用步骤S3制得的复合型导电丝进行衬布织造。
如附图3所示，衬布织造包括以下步骤：
S41、整经：对20D的普通涤纶长丝进行整经，采用张力器调整经纱的张力，单纱张力控制在5cN，使其在经轴或织轴上均匀分布，同时整经时按3％比例上TF-703Y-1整经油剂；
S42、喷水织机织造：以步骤S41整经后的普通涤纶长丝作为经纱，以25D的涤纶低弹丝和步骤S3制得的复合型导电丝为纬纱进行喷水织造，喷水织机后梁为积极式可主动移动后梁，轴张力波峰对波谷的差从13kg降低到4kg，喷嘴采用U型双喷嘴，采用该双喷嘴将复合型导电丝与涤纶低弹丝按1:24的根数比例间隔排列形成一个纬纱单元；
S43、烘干：将步骤S42织造的导电衬布织物采用热风烘干，热风温度为90℃，输送速度为15m/min；
S44、染色：将步骤S43烘干后的导电衬布织物染色，染色前幅宽70英寸，采用溢流染色机染色，染色后幅宽56英寸；
S45、定型：将步骤S44染色后的导电衬布织物通过拉幅定型机进行拉幅定型，定型温度为150℃，定型后幅宽60英寸；
S46、将步骤S45拉幅定型后的抗菌衬布织物冷却、检验，最后用卷布架卷取、打包。
上述生产工艺制备的涤纶导电衬布，衬布为机织衬布，包括经纱和纬纱，经纱包括普通涤纶长丝，普通涤纶长丝的细度为20D；纬纱包括涤纶低弹丝和复合型导电丝，涤纶低弹丝的细度为25D，复合型导电丝的细度为25D，复合型导电丝与涤纶低弹丝按1:24的根数比例间隔排列形成一个纬纱单元，纬纱单元循环排列。
实施例2
如附图1所示，一种涤纶导电衬布的生产工艺，包括以下步骤：
S1、采用聚酯PET切片、炭黑粉体及石墨烯粉体，制得双组份聚酯皮芯导电复合丝。
如附图2所示，双组份聚酯皮芯导电复合丝的制备包括以下步骤：
S11、制备双组份聚酯皮芯导电复合丝芯皮层用聚酯PET切片，将聚酯PET切片原料进行预结晶，预结晶的温度为200℃，预结晶的时间为8min；然后进行固相聚合、干燥，固相聚合的温度为240℃，固相聚合的时间为18h；制得高粘度聚酯PET切片，高粘度聚酯PET切片的粘度为1.2dl/g，高粘度聚酯PET切片的含水率<100ppm；
S12、制备双组份聚酯皮芯导电复合丝的皮层材料，将步骤S11制得的高粘度聚酯PET切片与干燥的炭黑粉体及石墨烯粉体，加入偶联剂混合，偶联剂为钛酸酯类偶联剂，再加入分散剂，分散剂为聚乙烯蜡，混合均匀，造粒得到双组份聚酯皮芯导电复合丝的皮层；
其中，炭黑粉体的重量百分比为8wt％，炭黑粉体的粒径为40mm；石墨烯粉体的重量百分比为1wt％，石墨烯粉体的粒径为80nm；
S13、采用步骤S11制得的高粘度聚酯PET切片作为芯层材料和步骤S12制得的双组份聚酯皮芯导电复合丝的皮层材料，通过双螺杆挤出机挤出，双螺杆挤出机的各区温度为290℃，呈熔融状态过滤，计量后分别将纺丝熔体输送至皮芯型复合纺丝组件中进行纺丝冷却，卷绕，成型得到POY预牵伸丝，卷绕的纺速为3500m/min；
S14、将步骤S13制得POY预牵伸丝进行拉伸变定型，拉伸的倍率为1.6倍，变形热箱温度为160℃，加工速度为800m/min，制得DTY双组份聚酯皮芯导电复合丝，双组份聚酯皮芯导电复合丝的细度为20D。
S2、将细度为20D的普通聚酯纤维低弹丝先进行表面等离子体处理，后进行原位生长纳米银粒子处理，制得抗菌导电聚酯纤维低弹丝。
抗菌导电聚酯纤维低弹丝的制备包括以下步骤：
S21、采用低温等离子体对普通聚酯纤维低弹丝进行表面改性处理，普通聚酯纤维低弹丝的细度为20D，制得改性聚酯纤维低弹丝；
如附图5所示，抗菌导电聚酯纤维低弹丝改性的原理示意图，聚酯纤维经氧等离子体处理后，其纤维表面会产生羟基、羧基等官能团，加入硝酸银后，羟基、羧基官能团表面会吸附银离子，这些吸附银离子的羟基、羧基官能团可作为还原纳米银颗粒成核生长的基础，在遇到还原剂后这种生长不断发生累加成银原子，最终增长成纳米银颗粒，可以起到持久的抗菌性和导电性，多次水洗后抗菌性和导电性不减弱。
改性聚酯纤维低弹丝的制备包括以下步骤：
S211.将普通聚酯纤维低弹丝置于烘箱中烘干，烘干温度为80℃，聚酯纤维低弹丝回潮率很低，但是少量水分子在聚酯纤维低弹丝中有氢键作用难以出去需高温才能烘干；
S212.将烘干后的聚酯纤维低弹丝梳理排布整齐后置于低温等离子体处理系统中进行等离子气体处理，气体源为氧气，处理条件为气体流量50cc/min，处理时间15min，时间过长会造成纤维裂解，时间短则会使改性效果不佳，处理功率为200W，负压0.05mPa，使聚酯纤维低弹丝表面产生羟基、羧基等官能团，能够吸附大量的银离子。
S22、将步骤S21制备的改性聚酯纤维低弹丝进行表面原位生长纳米银粒子处理，制得载银聚酯纤维低弹丝；
载银聚酯纤维低弹丝的制备包括以下步骤：
S221.称取一定量的改性聚酯纤维低弹丝，将其置于去离子水中，加入硝酸银溶液，硝酸银溶液的浓度为0.3mmol/L，充分搅拌，得到混合溶液，其中，改性聚酯纤维低弹丝与去离子水的比例为1g/90ml，硝酸银溶液与去离子水的体积比为1:7；
S222.在步骤S221的混合溶液中加入过量的还原剂，还原剂为硼氢化钠水溶液，浓度为0.5mmol/L，硼氢化钠水溶液与硝酸银溶液的体积比为4:1，反应时间为20min，反应温度为常温；
S223.待反应结束后采用大量的去离子水冲洗，然后经烘箱烘干，制得抗菌导电聚酯纤维低弹丝。
S23、将步骤S22制备的载银聚酯纤维低弹丝先进行高温预热，使纤维表面软化，然后经过负压仓处理，瞬间释放压力，再经冷却风快速冷却，使纳米银颗粒嵌入纤维表面，制得抗菌导电聚酯纤维低弹丝，其中，高温预热的温度为230℃，所述负压仓的压力为0.5公斤，所述冷却风的温度为20℃以下，冷却时间为20s。
S3、将步骤S1制得的双组份聚酯皮芯导电复合丝和步骤S2制得的抗菌导电聚酯纤维低弹丝进行并线倍捻复合，制得复合型导电丝，如附图4所示，双组份聚酯皮芯导电复合丝具有芯层A1和皮层A2,抗菌导电聚酯纤维低弹丝具有芯部B1和表面原位生长纳米银粒子处理后的表部B2，双组份聚酯皮芯导电复合丝与抗菌导电聚酯纤维低弹丝并线捻合后，抗菌导电聚酯纤维低弹丝包覆于双组份聚酯皮芯导电复合丝上，抗菌导电聚酯纤维低弹丝的表部B2和皮层具有更强导电性能的双组份聚酯皮芯导电复合丝的皮层A2接触其形成够为自由电荷提供有效的通路，使得并线加捻后的复丝具有更强的导电性，且其强力好柔软而不硬脆，满足高档抗静服装对服装抗静电衬布强力、柔软性及导电性的综合性要求；
复合型导电丝的制备包括以下步骤：
S31、并线，将步骤S1制得的双组份聚酯皮芯导电复合丝和步骤S2制得的抗菌导电聚酯纤维低弹丝在并线机上以两条或多条的形式平行并和成股线，并线速度为1000m/min；
S32、倍捻，将步骤S31并和后的股线在倍捻机上加捻，锭速为8000r/min，成捻度为150捻/米，制得复合型导电丝。
S4、采用步骤S3制得的复合型导电丝进行衬布织造。
如附图3所示，衬布织造包括以下步骤：
S41、整经：对细度为35D的普通涤纶长丝进行整经，采用张力器调整经纱的张力，单纱张力控制在8cN，使其在经轴或织轴上均匀分布，同时整经时按5％比例上整经油剂；
S42、喷水织机织造：以步骤S41整经后的普通涤纶长丝作为经纱，以细度为35D涤纶低弹丝和步骤S3制得的复合型导电丝为纬纱进行喷水织造，喷水织机后梁为积极式可主动移动后梁，轴张力波峰对波谷的差从13kg降低到4kg，喷嘴采用U型双喷嘴，采用该双喷嘴将复合型导电丝与涤纶低弹丝按1：28的根数比例间隔排列形成一个纬纱单元；
S43、烘干：将步骤S42织造的导电衬布织物采用热风烘干，热风温度为100℃，输送速度为25m/min；
S44、染色：将步骤S43烘干后的导电衬布织物染色，染色前幅宽70～78英寸，采用溢流染色机染色，染色后幅宽57英寸；
S45、定型：将步骤S44染色后的导电衬布织物通过拉幅定型机进行拉幅定型，定型温度为200℃，定型后幅宽63英寸；
S46、将步骤S45拉幅定型后的抗菌衬布织物冷却、检验，最后用卷布架卷取、打包。
上述生产工艺制备的涤纶导电衬布，衬布为机织衬布，包括经纱和纬纱，经纱包括普通涤纶长丝，普通涤纶长丝的细度为35D；纬纱包括涤纶低弹丝和复合型导电丝，涤纶低弹丝的细度为35D，复合型导电丝的细度为35D，复合型导电丝与涤纶低弹丝按1:28的根数比例间隔排列形成一个纬纱单元，纬纱单元循环排列。
实施例3
如附图1所示，一种涤纶导电衬布的生产工艺，包括以下步骤：
S1、采用聚酯PET切片、炭黑粉体及石墨烯粉体，制得双组份聚酯皮芯导电复合丝。
如附图2所示，双组份聚酯皮芯导电复合丝的制备包括以下步骤：
S11、制备双组份聚酯皮芯导电复合丝芯皮层用聚酯PET切片，将聚酯PET切片原料进行预结晶，预结晶的温度为185～190℃，预结晶的时间为10min；然后进行固相聚合、干燥，固相聚合的温度为220～230℃，固相聚合的时间为19.5h；制得高粘度聚酯PET切片，高粘度聚酯PET切片的粘度为1.1dl/g，高粘度聚酯PET切片的含水率<100ppm；
S12、制备双组份聚酯皮芯导电复合丝的皮层材料，将步骤S11制得的高粘度聚酯PET切片与干燥的炭黑粉体及石墨烯粉体，加入偶联剂混合，偶联剂为钛酸酯类偶联剂，再加入分散剂，分散剂为聚烯蜡类，混合均匀，造粒得到双组份聚酯皮芯导电复合丝的皮层；
其中，炭黑粉体的重量百分比为6.5wt％，炭黑粉体的粒径≤0.6μm；石墨烯粉体的重量百分比为0.8wt％，石墨烯粉体的粒径为50～60nm；
S13、采用步骤S11制得的高粘度聚酯PET切片作为芯层材料和步骤S12制得的双组份聚酯皮芯导电复合丝的皮层材料，通过双螺杆挤出机挤出，挤出机的各区温度为280～285℃，呈熔融状态过滤，计量后分别将纺丝熔体输送至皮芯型复合纺丝组件中进行纺丝冷却，卷绕，成型得到POY预牵伸丝，卷绕的纺速为3100m/min；
S14、将步骤S13制得POY预牵伸丝进行拉伸变定型，拉伸的倍率为1.45倍，变形热箱温度为147℃，加工速度为650～700m/min，制得DTY双组份聚酯皮芯导电复合丝，双组份聚酯皮芯导电复合丝的细度为18D。
S2、将细度为18D的普通聚酯纤维低弹丝先进行表面等离子体处理，后进行原位生长纳米银粒子处理，制得载银聚酯纤维低弹丝。
抗菌导电聚酯纤维低弹丝的制备包括以下步骤：
S21、采用低温等离子体对普通聚酯纤维低弹丝进行表面改性处理，普通聚酯纤维低弹丝的细度为18D，制得改性聚酯纤维低弹丝；
如附图5所示，抗菌导电聚酯纤维低弹丝改性的原理示意图，聚酯纤维经氧等离子体处理后，其纤维表面会产生羟基、羧基等官能团，加入硝酸银后，羟基、羧基官能团表面会吸附银离子，这些吸附银离子的羟基、羧基官能团可作为还原纳米银颗粒成核生长的基础，在遇到还原剂后这种生长不断发生累加成银原子，最终增长成纳米银颗粒，可以起到持久的抗菌性和导电性，多次水洗后抗菌性和导电性不减弱。
改性聚酯纤维低弹丝的制备包括以下步骤：
S211.将普通聚酯纤维低弹丝置于烘箱中烘干，烘干温度为65～75℃，聚酯纤维低弹丝回潮率很低，但是少量水分子在聚酯纤维低弹丝中有氢键作用难以出去需高温才能烘干；
S212.将烘干后的聚酯纤维低弹丝梳理排布整齐后置于低温等离子体处理系统中进行等离子气体处理，气体源为氧气，处理条件为气体流量90cc/min，处理时间18min，时间过长会造成纤维裂解，时间短则会使改性效果不佳，处理功率为350W，负压0.02mPa，使聚酯纤维低弹丝表面产生羟基、羧基等官能团，能够吸附大量的银离子。
S22、将步骤S21制备的改性聚酯纤维低弹丝进行表面原位生长纳米银粒子处理，制得载银聚酯纤维低弹丝；
载银聚酯纤维低弹丝的制备包括以下步骤：
S221.称取一定量的改性聚酯纤维低弹丝，将其置于去离子水中，加入硝酸银溶液，硝酸银溶液的浓度为0.25mmol/L，充分搅拌，得到混合溶液，其中，改性聚酯纤维低弹丝与去离子水的比例为1g/85ml，硝酸银溶液与去离子水的体积比为1:6；
S222.在步骤S21的混合溶液中加入过量的还原剂，还原剂为硼氢化钠水溶液，浓度为0.1mmol/L，硼氢化钠水溶液与硝酸银溶液的体积比为3:1，反应时间为12min，反应温度为常温；
S223.待反应结束后采用大量的去离子水冲洗，然后经烘箱烘干，制得载银聚酯纤维低弹丝。
S23、将步骤S22制备的载银聚酯纤维低弹丝先进行高温预热，使纤维表面软化，然后经过负压仓处理，瞬间释放压力，再经冷却风快速冷却，使纳米银颗粒嵌入纤维表面，制得抗菌导电聚酯纤维低弹丝，其中，高温预热的温度为210～215℃，所述负压仓的压力为0.2～0.4公斤，所述冷却风的温度为20℃以下，冷却时间为12～16s。
S3、将步骤S1制得的双组份聚酯皮芯导电复合丝和步骤S2制得的抗菌导电聚酯纤维低弹丝进行并线倍捻复合，制得复合型导电丝，如附图4所示，双组份聚酯皮芯导电复合丝具有芯层A1和皮层A2,抗菌导电聚酯纤维低弹丝具有芯部B1和表面原位生长纳米银粒子处理后的表部B2，双组份聚酯皮芯导电复合丝与抗菌导电聚酯纤维低弹丝并线捻合后，抗菌导电聚酯纤维低弹丝包覆于双组份聚酯皮芯导电复合丝上，抗菌导电聚酯纤维低弹丝的表部B2和皮层具有更强导电性能的双组份聚酯皮芯导电复合丝的皮层A2接触其形成够为自由电荷提供有效的通路，使得并线加捻后的复丝具有更强的导电性，且其强力好柔软而不硬脆，满足高档抗静服装对服装抗静电衬布强力、柔软性及导电性的综合性要求；
复合型导电丝的制备包括以下步骤：
S31、并线，将步骤S1制得的双组份聚酯皮芯导电复合丝和步骤S2制得的抗菌导电聚酯纤维低弹丝在并线机上以两条或多条的形式平行并和成股线，并线速度为800m/min；
S32、倍捻，将步骤S31并和后的股线在倍捻机上加捻，锭速为6000r/min，成捻度为100捻/米，制得复合型导电丝。
S4、采用步骤S3制得的复合型导电丝进行衬布织造。
如附图3所示，衬布织造包括以下步骤：
S41、整经：对30D的普通涤纶长丝进行整经，采用张力器调整经纱的张力，单纱张力控制在6～7cN，使其在经轴或织轴上均匀分布，同时整经时按3.5～4.5％比例上整经油剂；
S42、喷水织机织造：以步骤S41整经后的普通涤纶长丝作为经纱，以32D的涤纶低弹丝和步骤S3制得的复合型导电丝为纬纱进行喷水织造，喷水织机后梁为积极式可主动移动后梁，轴张力波峰对波谷的差从13kg降低到4kg，喷嘴采用U型双喷嘴，采用该双喷嘴将复合型导电丝与涤纶低弹丝按1:26～27的根数比例间隔排列形成一个纬纱单元；
S43、烘干：将步骤S42织造的导电衬布织物采用热风烘干，热风温度为92～97℃，输送速度为18～22m/min；
S44、染色：将步骤S43烘干后的导电衬布织物染色，染色前幅宽72～76英寸，采用溢流染色机染色，染色后幅宽56.2～56.8英寸；
S45、定型：将步骤S44染色后的导电衬布织物通过拉幅定型机进行拉幅定型，定型温度为180～190℃，定型后幅宽61～62英寸；
S46、将步骤S45拉幅定型后的抗菌衬布织物冷却、检验，最后用卷布架卷取、打包。
上述生产工艺制备的涤纶导电衬布，衬布为机织衬布，包括经纱和纬纱，经纱包括普通涤纶长丝，普通涤纶长丝的细度为30D；纬纱包括涤纶低弹丝和复合型导电丝，涤纶低弹丝的细度为32D，复合型导电丝的细度为32D，复合型导电丝与涤纶低弹丝按1:24～28的根数比例间隔排列形成一个纬纱单元，纬纱单元循环排列。
本发明所制备的复合型导电丝强力好、柔软而不硬脆，且具有良好的导电性，本发明实施例1-3所制备的导电丝的导电性能、强度及断裂伸长率如下表1所示；同时在此表中提供了其采用原普通导电丝的导电性能、强度及断裂伸长率参数。
表1本发明所制备的复合型导电丝与原普通导电丝的性能
采用该复合型导电丝按照本发明的织造工艺制备的导电衬布具有良好的导电性。采用标准JIS L1094对本发明实施例1-3所生产的衬布以及采用现有国产普通导电丝以相同织造工艺制备的导电衬布的导电性进行测试，在该测试方法中，半衰期指标是测试导电织物试样在高静电场中带电稳定饱和后，测定电压衰减一半所需时间，其数值越小，表明抗静电效果越大，导电性越好；摩擦耐受电压指标是测试织物摩擦后的带电量，其数值越小，表明织物产生的静电越少，导电性能越好。本发明实施例1-3所生产的导电衬布以及采用现有国产普通导电丝以相同织造工艺制备的导电衬布的导电性测试结果如下表2-5所示：
表2本发明实施例1衬布导电性测试结果
表3本发明实施例2衬布导电性测试结果
表4本发明实施例3衬布导电性测试结果
表5现有国产普通导电丝相同工艺织造的导电衬布
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，例如，本发明的衬布为机织衬布，包括平纹、斜纹、缎纹组织，但也不限于此，也可以为其它机织物组织结构。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
