CN109518454A - 一种导电中空双组分并列复合纤维及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及合成纤维技术领域，具体涉及一种导电中空双组分并列复合纤维及其制备方法，所述复合纤维为A组分和B组分双组分并列形成，所述复合纤维双组分的横截面形状为“∞”字型或哑铃型或双椭圆型或双矩形或“工”字型，所述复合纤维双组分中分别设有中空结构。本发明的有益效果是：本发明的导电中空双组分并列复合纤维具有内外双导电层，且为并列双重导电结构，双重导电层的存在具有协同效应，极大的增加了导电层表面积，可以提供高导电性能，电导率在10‑104S/m；复合纤维中空结构提供了内导电层，复合纤维在烘干过程中连通外部的开口收缩闭合，从而解决附着在复合纤维内表面导涂电层的导电粒子容易脱落的问题。

Description

一种导电中空双组分并列复合纤维及其制备方法
技术领域
本发明涉及合成纤维技术领域，具体涉及一种导电中空双组分并列复合纤维及其制备方法。
背景技术
随着生活水平的提高，广大群众对于服饰的要求在不断提高，市场的需求量也紧随经济大步跨越，为了进一步满足市场要求，考虑到双组分并列复合纤维诸多优点，该类纤维的发展空间在不断增大。因此，近年来，对于双组分并列复合纤维的研究十分活跃，其相较于传统的聚氨酯弹性纤维“莱卡”，双组分并列复合纤维有诸多优势，如生产工艺流程短，在力学性能方面强度高、模量低、拉伸性能和压缩性极好，在稳定性方面耐热性能好，耐日晒、耐氯漂等，且价格低廉，手感柔软，卷曲性好。
除了高分子电解质、共轭体系聚合物、电荷转移络合物和金属有机螯合物四种导电高聚物，其他常规高聚物如聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈等的导电性能很差，介电常数和电导率都很低，但是随着生活品质的提高，常规高聚物已经无法满足群众的生活需求，为了追求具有导电性、抗静电性，电磁屏蔽性等高性能的服饰材料，导电纤维应运而生。导电纤维的导电性基本能够满足生产生活的需要，但是也不可避免的存在很多缺点，例如，导电纤维导电粒子附着在纤维表面，在后期加工、使用过程中易脱落，且导电性也较差，导电纤维的制备总体存在产量低、质量不稳定、导电稳定性差、可纺性不高及价格昂贵等问题。
因此，研究一种可导电的并列复合纤维，克服现有技术的问题，具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种导电中空双组分并列复合纤维及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种导电中空双组分并列复合纤维，所述复合纤维为A组分和B组分双组分并列形成，所述复合纤维双组分的横截面形状为“∞”字型或哑铃型或双椭圆型或双矩形或“工”字型，所述复合纤维双组分中分别设有中空结构，所述中空结构设有连通外部的开口，所述中空结构形成的内表面和复合纤维的外表面上设有导电涂层。
作为本发明进一步的方案是：所述A组分：B组分的质量比为10～45：90～55。
作为本发明再进一步的方案是：所述导电涂层为石墨烯/纳米金属粒子复合涂覆液。
作为本发明再进一步的方案是：所述中空结构的横截面为圆形或方形或十字星或椭圆形或三角形。
作为本发明再进一步的方案是：所述A组分为弹性体材料，所述B组分为非弹性体材料。
作为本发明再进一步的方案是：所述弹性体材料为聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、热塑性聚氨酯弹性体、热塑性聚醚酯弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体中任意一种单组分或多组分共混物。
作为本发明再进一步的方案是：所述非弹性体材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚乙烯醇缩甲醛中任意一种单组分或多组分共混物。
一种制备导电中空双组分并列复合纤维的方法，包括以下步骤：
(1)采用超声分散的氧化石墨烯水溶液与金属的盐溶液混合，制备氧化石墨烯与金属纳米粒子复合涂覆液；
(2)将步骤(1)制备的氧化石墨烯与金属纳米粒子复合涂覆液经过还原反应后得到石墨烯/纳米金属粒子复合涂覆液；
(3)取A组分和B组分采用双螺杆进行熔融纺丝，纺丝温度为150～380℃，纺丝温度波动为±1℃，纺丝压力为6～50MPA，牵伸比为1～5倍，纺丝速度为1000～6000m/min，制得中空双组分并列复合纤维；
(4)将步骤(3)熔融纺丝得到的中空双组分并列复合纤维浸润到步骤(2)制得的石墨烯/纳米金属粒子复合涂覆液中10-72h，在纤维烘干机里以60-150℃干燥2-12h，制得导电中空双组分并列复合纤维。
所述步骤(1)制备过程为：将氧化石墨粉末分散在去离子水中，质量比为1：300-1000，超声1-3h使得氧化石墨充分剥离，制得氧化石墨烯水溶液；将金属盐溶液与氧化石墨烯水溶液以1：2-50的体积比搅拌混合10-60min，制得氧化石墨烯与纳米金属粒子复合涂覆液；
作为本发明再进一步的方案是：所述步骤(2)制备过程为：将氧化石墨烯与金属纳米粒子复合涂覆液在30-150℃下保温，加入质量分数为1-50％的葡萄糖水溶液，将混合溶液升温到95℃并搅拌反应1h，制得到石墨烯/纳米金属粒子复合涂覆液。
作为本发明再进一步的方案是：所述A组分和B组分熔融纺丝前先在70～180℃下真空干燥2～24h。
本发明的有益效果是：
第一、本发明的导电中空双组分并列复合纤维具有内外双导电层，且为并列双重导电结构，双重导电层的存在具有协同效应，极大的增加了导电层表面积，可以提供高导电性能，电导率在10-104S/m；复合纤维中空结构提供了内导电层，复合纤维在烘干过程中连通外部的开口收缩闭合，从而解决附着在复合纤维内表面导涂电层的导电粒子容易脱落的问题；
第二、本发明的导电中空双组分并列复合纤维的中空结构使复合纤维具有保暖、隔热和吸湿性能；
第三、本发明的导电中空双组分并列复合纤维不仅克服导电粒子附着在复合纤维表面容易脱落的问题，复合纤维内外表面导电涂层的双重性能叠加使导电性能极佳，而且兼具了氨纶弹性纤维的舒适性，并具有高保形性的优点，具有广泛的应用前景；
第四、本发明的双组分并列结构包弹性体材料和非弹性体材料，使得纤维具有良好的弹性，具有优异的卷曲性能和极佳的保形性；
第五、本发明的导电中空双组分并列复合弹性纤维的制备方法，工艺简单，成本低廉，极具应用前景。
附图说明
图1：本发明结构示意图。
图中：1、开口；2、外表面；3、内表面；4、A组分；5、B组分；6、中空结构。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
请参阅图1，一种导电中空双组分并列复合纤维，所述复合纤维为A组分4和B组分5双组分并列形成，所述复合纤维双组分的横截面形状为“∞”字型或哑铃型或双椭圆型或双矩形或“工”字型，所述复合纤维双组分中分别设有中空结构6，所述中空结构6设有连通外部的开口1，所述中空结构6形成的内表面3和复合纤维的外表面2上设有导电涂层。
所述A组分4：B组分5的质量比为10：90。
所述导电涂层为石墨烯/纳米金属粒子复合涂覆液，其中的金属可以是Pt、Pd、Au、或Ag；
所述中空结构6的横截面为圆形或方形或十字星或椭圆形或三角形。
所述A组分4为弹性体材料，所述B组分5为非弹性体材料。
所述弹性体材料为聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、热塑性聚氨酯弹性体、热塑性聚醚酯弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体中任意一种单组分或多组分共混物，在本实施例中，A组分4优选为聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)所述非弹性体材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚乙烯醇缩甲醛中任意一种单组分或多组分共混物，在本实施例中，B组分5优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
一种制备导电中空双组分并列复合纤维的方法，包括以下步骤：
(1)采用超声分散的氧化石墨烯水溶液与金属的盐溶液混合，制备氧化石墨烯与金属纳米粒子复合涂覆液；
(2)将步骤(1)制备的氧化石墨烯与金属纳米粒子复合涂覆液经过还原反应后得到石墨烯/纳米金属粒子复合涂覆液；
(3)取A组分4和B组分5采用双螺杆进行熔融纺丝，纺丝温度为150℃，纺丝温度波动为±1℃，纺丝压力为6MPA，牵伸比为1倍，纺丝速度为1000m/min，制得中空双组分并列复合纤维；
(4)将步骤(3)熔融纺丝得到的中空双组分并列复合纤维浸润到步骤(2)制得的石墨烯/纳米金属粒子复合涂覆液中10h，在纤维烘干机里以60℃干燥2h，制得导电中空双组分并列复合纤维。
使用Hummer法制备氧化石墨烯(GO)：
将10g天然鳞片石墨和5g硝酸钠分散于230mL浓硫酸中，在冰浴条件下缓慢地将30g高锰酸钾加入到反应溶液中，加入过程中反应溶液的温度控制在15℃以下，反应溶液在低温反应一段时间后，将反应溶液温度升高到35℃左右，保持30min后，将460mL的去离子水加入到反应溶液中，在此过程中控制溶液温度在100℃以下；去离子水加入完毕后，将反应溶液加热到98℃并保持30min；反应结束后将1400mL的去离子水和50mL的H2O2加入到溶液中。在溶液温热时过滤并用去离子水反复洗涤4～5次直到滤液中检测不到硫酸根离子(用Ba(NO3)2检验)，将所得产物在60℃下真空干燥24h得到氧化石墨烯(GO)；
所述步骤(1)制备过程为：将氧化石墨粉末分散在去离子水中，质量比为1：300，超声1h使得氧化石墨充分剥离，制得氧化石墨烯水溶液；将金属盐溶液与氧化石墨烯水溶液以1：2的体积比搅拌混合10min，制得氧化石墨烯与纳米金属粒子复合涂覆液；
所述步骤(2)制备过程为：将氧化石墨烯与金属纳米粒子复合涂覆液在30℃下保温，加入质量分数为1％的葡萄糖水溶液，将混合溶液升温到95℃并搅拌反应1h，制得到石墨烯/纳米金属粒子复合涂覆液。
所述A组分4和B组分5熔融纺丝前先在70℃下真空干燥2h。
熔融纺丝的工艺参数：其中：PET纺丝温度为一区：280℃，二区：286℃，三区：292℃，四区：290℃；PBT纺丝温度为一区：250℃，二区：265℃，三区：260℃，四区：260℃。
实施例2：
请参阅图1，一种导电中空双组分并列复合纤维，所述复合纤维为A组分4和B组分5双组分并列形成，所述复合纤维双组分的横截面形状为“∞”字型或哑铃型或双椭圆型或双矩形或“工”字型，所述复合纤维双组分中分别设有中空结构6，所述中空结构6设有连通外部的开口1，所述中空结构6形成的内表面3和复合纤维的外表面2上设有导电涂层。
所述A组分4：B组分5的质量比为45：55。
所述导电涂层为石墨烯/纳米金属粒子复合涂覆液，其中的金属可以是Pt、Pd、Au、或Ag；
所述中空结构6的横截面为圆形或方形或十字星或椭圆形或三角形。
所述A组分4为弹性体材料，所述B组分5为非弹性体材料。
所述弹性体材料为聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、热塑性聚氨酯弹性体、热塑性聚醚酯弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体中任意一种单组分或多组分共混物，在本实施例中，A组分4优选为聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)所述非弹性体材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚乙烯醇缩甲醛中任意一种单组分或多组分共混物，在本实施例中，B组分5优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
一种制备导电中空双组分并列复合纤维的方法，包括以下步骤：
(1)采用超声分散的氧化石墨烯水溶液与金属的盐溶液混合，制备氧化石墨烯与金属纳米粒子复合涂覆液；
(2)将步骤(1)制备的氧化石墨烯与金属纳米粒子复合涂覆液经过还原反应后得到石墨烯/纳米金属粒子复合涂覆液；
(3)取A组分(4)和B组分5采用双螺杆进行熔融纺丝，纺丝温度为380℃，纺丝温度波动为±1℃，纺丝压力为50MPA，牵伸比为5倍，纺丝速度为6000m/min，制得中空双组分并列复合纤维；
(4)将步骤(3)熔融纺丝得到的中空双组分并列复合纤维浸润到步骤(2)制得的石墨烯/纳米金属粒子复合涂覆液中72h，在纤维烘干机里以150℃干燥12h，制得导电中空双组分并列复合纤维。
使用Hummer法制备氧化石墨烯(GO)：
将10g天然鳞片石墨和5g硝酸钠分散于230mL浓硫酸中，在冰浴条件下缓慢地将30g高锰酸钾加入到反应溶液中，加入过程中反应溶液的温度控制在15℃以下，反应溶液在低温反应一段时间后，将反应溶液温度升高到35℃左右，保持30min后，将460mL的去离子水加入到反应溶液中，在此过程中控制溶液温度在100℃以下；去离子水加入完毕后，将反应溶液加热到98℃并保持30min；反应结束后将1400mL的去离子水和50mL的H2O2加入到溶液中。在溶液温热时过滤并用去离子水反复洗涤4～5次直到滤液中检测不到硫酸根离子(用Ba(NO3)2检验)，将所得产物在60℃下真空干燥24h得到氧化石墨烯(GO)；
所述步骤(1)制备过程为：将氧化石墨粉末分散在去离子水中，质量比为1：1000，超声3h使得氧化石墨充分剥离，制得氧化石墨烯水溶液；将金属盐溶液与氧化石墨烯水溶液以1：50的体积比搅拌混合60min，制得氧化石墨烯与纳米金属粒子复合涂覆液；
所述步骤(2)制备过程为：将氧化石墨烯与金属纳米粒子复合涂覆液在150℃下保温，加入质量分数为50％的葡萄糖水溶液，将混合溶液升温到95℃并搅拌反应1h，制得到石墨烯/纳米金属粒子复合涂覆液。
所述A组分4和B组分5熔融纺丝前先在180℃下真空干燥24h。
熔融纺丝的工艺参数：其中：PET纺丝温度为一区：282℃，二区：284℃，三区：290℃，四区：288℃；PBT纺丝温度为一区：252℃，二区：263℃，三区：258℃，四区：258℃。
实施例3：
请参阅图1，一种导电中空双组分并列复合纤维，所述复合纤维为A组分4和B组分5双组分并列形成，所述复合纤维双组分的横截面形状为“∞”字型或哑铃型或双椭圆型或双矩形或“工”字型，所述复合纤维双组分中分别设有中空结构6，所述中空结构6设有连通外部的开口1，所述中空结构6形成的内表面3和复合纤维的外表面2上设有导电涂层。
所述A组分4：B组分5的质量比为20：80。
所述导电涂层为石墨烯/纳米金属粒子复合涂覆液，其中的金属可以是Pt、Pd、Au、或Ag；
所述中空结构6的横截面为圆形或方形或十字星或椭圆形或三角形。
所述A组分4为弹性体材料，所述B组分5为非弹性体材料。
所述弹性体材料为聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、热塑性聚氨酯弹性体、热塑性聚醚酯弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体中任意一种单组分或多组分共混物，在本实施例中，A组分4优选为聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)所述非弹性体材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚乙烯醇缩甲醛中任意一种单组分或多组分共混物，在本实施例中，B组分5优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
一种制备导电中空双组分并列复合纤维的方法，包括以下步骤：
(1)采用超声分散的氧化石墨烯水溶液与金属的盐溶液混合，制备氧化石墨烯与金属纳米粒子复合涂覆液；
(2)将步骤(1)制备的氧化石墨烯与金属纳米粒子复合涂覆液经过还原反应后得到石墨烯/纳米金属粒子复合涂覆液；
(3)取A组分4和B组分5采用双螺杆进行熔融纺丝，纺丝温度为200℃，纺丝温度波动为±1℃，纺丝压力为15MPA，牵伸比为2倍，纺丝速度为2000m/min，制得中空双组分并列复合纤维；
(4)将步骤(3)熔融纺丝得到的中空双组分并列复合纤维浸润到步骤(2)制得的石墨烯/纳米金属粒子复合涂覆液中25h，在纤维烘干机里以80℃干燥5h，制得导电中空双组分并列复合纤维。
使用Hummer法制备氧化石墨烯(GO)：
将10g天然鳞片石墨和5g硝酸钠分散于230mL浓硫酸中，在冰浴条件下缓慢地将30g高锰酸钾加入到反应溶液中，加入过程中反应溶液的温度控制在15℃以下，反应溶液在低温反应一段时间后，将反应溶液温度升高到35℃左右，保持30min后，将460mL的去离子水加入到反应溶液中，在此过程中控制溶液温度在100℃以下；去离子水加入完毕后，将反应溶液加热到98℃并保持30min；反应结束后将1400mL的去离子水和50mL的H2O2加入到溶液中。在溶液温热时过滤并用去离子水反复洗涤4～5次直到滤液中检测不到硫酸根离子(用Ba(NO3)2检验)，将所得产物在60℃下真空干燥24h得到氧化石墨烯(GO)；
所述步骤(1)制备过程为：将氧化石墨粉末分散在去离子水中，质量比为1：450，超声1.5h使得氧化石墨充分剥离，制得氧化石墨烯水溶液；将金属盐溶液与氧化石墨烯水溶液以1：10的体积比搅拌混合20min，制得氧化石墨烯与纳米金属粒子复合涂覆液；
所述步骤(2)制备过程为：将氧化石墨烯与金属纳米粒子复合涂覆液在50℃下保温，加入质量分数为20-50％的葡萄糖水溶液，将混合溶液升温到95℃并搅拌反应1h，制得到石墨烯/纳米金属粒子复合涂覆液。
所述A组分4和B组分5熔融纺丝前先在100℃下真空干燥8h。
熔融纺丝的工艺参数：其中：PET纺丝温度为一区：274℃，二区：276℃，三区：282℃，四区：288℃；PBT纺丝温度为一区：250℃，二区：255℃，三区：262℃，四区：262℃。
实施例4：
请参阅图1，一种导电中空双组分并列复合纤维，所述复合纤维为A组分4和B组分5双组分并列形成，所述复合纤维双组分的横截面形状为“∞”字型或哑铃型或双椭圆型或双矩形或“工”字型，所述复合纤维双组分中分别设有中空结构6，所述中空结构6设有连通外部的开口1，所述中空结构6形成的内表面3和复合纤维的外表面2上设有导电涂层。
所述A组分4：B组分5的质量比为40：60。
所述导电涂层为石墨烯/纳米金属粒子复合涂覆液，其中的金属可以是Pt、Pd、Au、或Ag；
所述中空结构6的横截面为圆形或方形或十字星或椭圆形或三角形。
所述A组分4为弹性体材料，所述B组分5为非弹性体材料。
所述弹性体材料为聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、热塑性聚氨酯弹性体、热塑性聚醚酯弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体中任意一种单组分或多组分共混物，在本实施例中，A组分4优选为聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)所述非弹性体材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚乙烯醇缩甲醛中任意一种单组分或多组分共混物，在本实施例中，B组分5优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
一种制备导电中空双组分并列复合纤维的方法，包括以下步骤：
(1)采用超声分散的氧化石墨烯水溶液与金属的盐溶液混合，制备氧化石墨烯与金属纳米粒子复合涂覆液；
(2)将步骤(1)制备的氧化石墨烯与金属纳米粒子复合涂覆液经过还原反应后得到石墨烯/纳米金属粒子复合涂覆液；
(3)取A组分4和B组分5采用双螺杆进行熔融纺丝，纺丝温度为300℃，纺丝温度波动为±1℃，纺丝压力为40MPA，牵伸比为4倍，纺丝速度为5000m/min，制得中空双组分并列复合纤维；
(4)将步骤(3)熔融纺丝得到的中空双组分并列复合纤维浸润到步骤(2)制得的石墨烯/纳米金属粒子复合涂覆液中50h，在纤维烘干机里以130℃干燥10h，制得导电中空双组分并列复合纤维。
使用Hummer法制备氧化石墨烯(GO)：
将10g天然鳞片石墨和5g硝酸钠分散于230mL浓硫酸中，在冰浴条件下缓慢地将30g高锰酸钾加入到反应溶液中，加入过程中反应溶液的温度控制在15℃以下，反应溶液在低温反应一段时间后，将反应溶液温度升高到35℃左右，保持30min后，将460mL的去离子水加入到反应溶液中，在此过程中控制溶液温度在100℃以下；去离子水加入完毕后，将反应溶液加热到98℃并保持30min；反应结束后将1400mL的去离子水和50mL的H2O2加入到溶液中。在溶液温热时过滤并用去离子水反复洗涤4～5次直到滤液中检测不到硫酸根离子(用Ba(NO3)2检验)，将所得产物在60℃下真空干燥24h得到氧化石墨烯(GO)；
所述步骤(1)制备过程为：将氧化石墨粉末分散在去离子水中，质量比为1：700，超声2.5h使得氧化石墨充分剥离，制得氧化石墨烯水溶液；将金属盐溶液与氧化石墨烯水溶液以1：40的体积比搅拌混合50min，制得氧化石墨烯与纳米金属粒子复合涂覆液；
所述步骤(2)制备过程为：将氧化石墨烯与金属纳米粒子复合涂覆液在120℃下保温，加入质量分数为40％的葡萄糖水溶液，将混合溶液升温到95℃并搅拌反应1h，制得到石墨烯/纳米金属粒子复合涂覆液。
所述A组分4和B组分5熔融纺丝前先在160℃下真空干燥20h。
熔融纺丝的工艺参数：其中：PET纺丝温度为一区：282℃，二区：282℃，三区：286℃，四区：290℃；PBT纺丝温度为一区：252℃，二区：255℃，三区：256℃，四区：258℃。
实施例5：
请参阅图1，一种导电中空双组分并列复合纤维，所述复合纤维为A组分4和B组分5双组分并列形成，所述复合纤维双组分的横截面形状为“∞”字型或哑铃型或双椭圆型或双矩形或“工”字型，所述复合纤维双组分中分别设有中空结构6，所述中空结构6设有连通外部的开口1，所述中空结构6形成的内表面3和复合纤维的外表面2上设有导电涂层。
所述A组分4：B组分5的质量比为30：70。
所述导电涂层为石墨烯/纳米金属粒子复合涂覆液，其中的金属可以是Pt、Pd、Au、或Ag；
所述中空结构6的横截面为圆形或方形或十字星或椭圆形或三角形。
所述A组分4为弹性体材料，所述B组分5为非弹性体材料。
所述弹性体材料为聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、热塑性聚氨酯弹性体、热塑性聚醚酯弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体中任意一种单组分或多组分共混物，在本实施例中，A组分4优选为聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)所述非弹性体材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚乙烯醇缩甲醛中任意一种单组分或多组分共混物，在本实施例中，B组分5优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
一种制备导电中空双组分并列复合纤维的方法，包括以下步骤：
(1)采用超声分散的氧化石墨烯水溶液与金属的盐溶液混合，制备氧化石墨烯与金属纳米粒子复合涂覆液；
(2)将步骤(1)制备的氧化石墨烯与金属纳米粒子复合涂覆液经过还原反应后得到石墨烯/纳米金属粒子复合涂覆液；
(3)取A组分4和B组分5采用双螺杆进行熔融纺丝，纺丝温度为250℃，纺丝温度波动为±1℃，纺丝压力为30MPA，牵伸比为3倍，纺丝速度为3000m/min，制得中空双组分并列复合纤维；
(4)将步骤(3)熔融纺丝得到的中空双组分并列复合纤维浸润到步骤(2)制得的石墨烯/纳米金属粒子复合涂覆液中50h，在纤维烘干机里以100℃干燥8h，制得导电中空双组分并列复合纤维。
使用Hummer法制备氧化石墨烯(GO)：
将10g天然鳞片石墨和5g硝酸钠分散于230mL浓硫酸中，在冰浴条件下缓慢地将30g高锰酸钾加入到反应溶液中，加入过程中反应溶液的温度控制在15℃以下，反应溶液在低温反应一段时间后，将反应溶液温度升高到35℃左右，保持30min后，将460mL的去离子水加入到反应溶液中，在此过程中控制溶液温度在100℃以下；去离子水加入完毕后，将反应溶液加热到98℃并保持30min；反应结束后将1400mL的去离子水和50mL的H2O2加入到溶液中。在溶液温热时过滤并用去离子水反复洗涤4～5次直到滤液中检测不到硫酸根离子(用Ba(NO3)2检验)，将所得产物在60℃下真空干燥24h得到氧化石墨烯(GO)；
所述步骤(1)制备过程为：将氧化石墨粉末分散在去离子水中，质量比为1：700，超声2h使得氧化石墨充分剥离，制得氧化石墨烯水溶液；将金属盐溶液与氧化石墨烯水溶液以1：30的体积比搅拌混合35min，制得氧化石墨烯与纳米金属粒子复合涂覆液；
所述步骤(2)制备过程为：将氧化石墨烯与金属纳米粒子复合涂覆液在100℃下保温，加入质量分数为30％的葡萄糖水溶液，将混合溶液升温到95℃并搅拌反应1h，制得到石墨烯/纳米金属粒子复合涂覆液。
所述A组分4和B组分5熔融纺丝前先在130℃下真空干燥15h。
熔融纺丝的工艺参数：其中：PET纺丝温度为一区：270℃，二区：280℃，三区：282℃，四区：284℃；PBT纺丝温度为一区：260℃，二区：262℃，三区：264℃，四区：265℃。
实施例1-5制得的复合纤维各项性能如下：
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种导电中空双组分并列复合纤维，所述复合纤维为A组分（4）和B组分（5）双组分并列形成，所述复合纤维双组分的横截面形状为“∞”字型或哑铃型或双椭圆型或双矩形或“工”字型，其特征在于，所述复合纤维双组分中分别设有中空结构（6），所述中空结构（6）设有连通外部的开口（1），所述中空结构（6）形成的内表面（3）和复合纤维的外表面（2）上设有导电涂层。
2.根据权利要求1所述的导电中空双组分并列复合纤维，其特征在于，所述A组分（4）：B组分（5）的质量比为10~45：90~55。
3.根据权利要求1所述的导电中空双组分并列复合纤维，其特征在于，所述导电涂层为石墨烯/纳米金属粒子复合涂覆液。
4.根据权利要求1所述的导电中空双组分并列复合纤维，其特征在于，所述中空结构（6）的横截面为圆形或方形或十字星或椭圆形或三角形。
5.根据权利要求1所述的导电中空双组分并列复合纤维，其特征在于，所述A组分（4）为弹性体材料，所述B组分（5）为非弹性体材料。
6.根据权利要求5所述的导电中空双组分并列复合纤维，其特征在于，所述弹性体材料为聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、热塑性聚氨酯弹性体、热塑性聚醚酯弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体中任意一种单组分或多组分共混物。
7.根据权利要求5所述的导电中空双组分并列复合纤维，其特征在于，所述非弹性体材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚乙烯醇缩甲醛中任意一种单组分或多组分共混物。
8.一种制备如权利要求1-7任意一项所述的导电中空双组分并列复合纤维的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）采用超声分散的氧化石墨烯水溶液与金属的盐溶液混合，制备氧化石墨烯与金属纳米粒子复合涂覆液；
（2）将步骤（1）制备的氧化石墨烯与金属纳米粒子复合涂覆液经过还原反应后得到石墨烯/纳米金属粒子复合涂覆液；
（3）取A组分（4）和B组分（5）采用双螺杆进行熔融纺丝，纺丝温度为150~380℃，纺丝温度波动为±1℃，纺丝压力为6~50MPA，牵伸比为1~5倍，纺丝速度为1000~6000m/min，制得中空双组分并列复合纤维；
（4）将步骤（3）熔融纺丝得到的中空双组分并列复合纤维浸润到步骤（2）制得的石墨烯/纳米金属粒子复合涂覆液中10-72h，在纤维烘干机里以60-150℃干燥2-12h，制得导电中空双组分并列复合纤维。
9.根据权利要求8所述导电中空双组分并列复合纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）制备过程为：将氧化石墨粉末分散在去离子水中，质量比为1：300-1000，超声1-3h使得氧化石墨充分剥离，制得氧化石墨烯水溶液；将金属盐溶液与氧化石墨烯水溶液以1：2-50的体积比搅拌混合10-60min，制得氧化石墨烯与纳米金属粒子复合涂覆液；
所述步骤（2）制备过程为：将氧化石墨烯与金属纳米粒子复合涂覆液在30-150℃下保温，加入质量分数为1-50%的葡萄糖水溶液，将混合溶液升温到95℃并搅拌反应1h，制得到石墨烯/纳米金属粒子复合涂覆液。
10.根据权利要求9所述导电中空双组分并列复合纤维的制备方法，其特征在于，所述A组分（4）和B组分（5）熔融纺丝前先在70~180℃下真空干燥2~24h。
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