CN112647153A - 具有抗静电性能床垫面料的改性复合纤维及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有抗静电性能床垫面料的改性复合纤维，复合纤维是按重量百分比由如下组分组成：50‑60％的聚酯纤维，20％‑30％的聚氨酯纤维，10‑20％的毛纤维、5‑10％的蚕丝纤维和0.5‑1.5％的导电纤维；所述导电纤维是按重量百分比由以下组分组成：85‑95％的聚癸二酰癸二胺、15‑20％的间苯二甲酰己二胺‑对苯二甲酰己二胺共聚酰胺、4‑6％的石墨烯和3‑5％的乙烯基双硬脂酰胺；所述石墨烯为导电聚合物聚合与边缘氧化纳米石墨烯微片的共聚物；所述复合纤维通过抗静电剂进行改性。本发明的改性复合纤维中的抗静电成分分散均匀，不易脱落，经久耐用，效果显著。

Description

具有抗静电性能床垫面料的改性复合纤维及其制备方法
技术领域
本发明涉及纺织材料技术领域，具体而言涉及一种具有抗静电性能床垫面料的改性复合纤维及其制备方法。
背景技术
聚酯纤维床垫不仅具有非常好的力学性能，还具有非常好的防火性能，并且其回弹性好、软硬适中，而且不含甲醛，酸、碱等化学用品对聚酯面料破坏程度都不大，同时可以有效的防止霉菌、虫蛀等现象，比较的健康和环保，使用寿命长；另一方面，聚酯纤维床垫价格合理因此，聚酯床垫被广泛使用。
但聚酯纤维很容易产生和积聚静电，从而造成床垫易吸附污垢造成污、易起毛起球，而且静电在人体释放时还会让人有触电疼痛的感觉，在特定的场所，静电还可能引起燃烧、爆炸等事故。
导电纤维作为一类重要的智能材料，已引起了国内外材料界的广泛关注，导电纤维能将产生的静电很快泄漏和分散，有效地防止静电的局部蓄积。导电纤维还具有电晕放电能力，能起到向大气释放静电的效果，使用导电纤维是纺织材料抗静电技术发展的基本方向。但是，目前所使用的导电纤维还存在难以兼顾高的机械强度和抗静电抗菌性能的问题。
申请号为201910764143.2的中国专利公开的一种石墨烯增强的抗静电抗菌复合纤维，包括内层和外层；外层包覆于内层的外周，且外层的截面轮廓呈圆形；内层和外层的截面面积之比为1：0.4～0.7；内层由包括以下重量份的原料制成：间苯二甲酰己二胺-对苯二甲酰己二胺共聚酰胺80～90份、聚癸二酰癸二胺10～25份；外层由包括以下重量份的原料制成：聚癸二酰癸二胺85～95份、间苯二甲酰己二胺-对苯二甲酰己二胺共聚酰胺15～20份、边缘氧化石墨烯6～9份、分散剂3～5份；边缘氧化石墨烯为边缘氧化的纳米石墨烯微片。该发明的石墨烯增强的抗静电抗菌复合纤维既有良好的机械强度、良好的尺寸稳定性以及高的硬度，也具有良好的抗静电和抗菌性能，但仍然存在石墨烯分布不均匀以及容易脱落，从而影响纤维的抗静电性能。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术的不足，提出一种具有抗静电性能床垫面料的改性复合纤维，该复合纤维中的抗静电成分分散均匀，不易脱落，经久耐用，效果显著。
本发明的另一目的为提供上述具有抗静电性能床垫面料的改性复合纤维的制备方法。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种具有抗静电性能床垫面料的改性复合纤维，复合纤维是按重量百分比由如下组分组成：50-60％的聚酯纤维，20％-30％的聚氨酯纤维，10-20％的毛纤维、5-10％的蚕丝纤维和0.5-1.5％的导电纤维；
所述导电纤维是按重量百分比由以下组分组成：85-95％的聚癸二酰癸二胺、15-20％的间苯二甲酰己二胺-对苯二甲酰己二胺共聚酰胺、4-6％的石墨烯和3-5％的乙烯基双硬脂酰胺；
所述石墨烯为导电聚合物与边缘氧化纳米石墨烯微片的共聚物；
所述复合纤维通过抗静电剂进行改性。
进一步地，所述导电聚合物为聚邻苯二胺或聚吡咯。
进一步地，所述抗静电剂为PEDOT/PSS和N-甲基吡咯烷酮，且PEDOT/PSS和N-甲基吡咯烷酮的质量比为(15-20):1。
进一步地，所述毛纤维为羊毛纤维。
一种具有抗静电性能床垫面料的改性复合纤维的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)导电纤维的制备：
a、导电聚合物与石墨烯的共聚物：将石墨烯加入六偏磷酸钠的水溶液中，再加入蒙脱石和荷荷巴油得到溶液A，并一直搅拌，取单体加入溶剂中配制成溶液后加入三口烧瓶中，机械搅拌下缓慢加入溶液A，再于冰水浴的条件下逐滴加入过硫酸铵溶液，继续冰水浴反应，反应结束后，抽滤、洗涤、浸泡、干燥，得到导电聚合物与石墨烯的共聚物；
b、按重量份称取导电纤维的原料，将原料采用搅拌机进行均匀混合，烘干后将混合原料送入单螺杆挤出机熔融成混合熔体；
c、将步骤b所得的混合熔体，进入复合纺丝机，经熔体分配后，从复合喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸、卷绕，得到导电纤维；
(2)复合纤维的预处理
a、将各纤维组分按所需比例进行称重并混合，将混合后的纤维投入粉碎机内进行粉碎，粉碎后过筛得到复合纤维粉末备用；
b、将步骤a所得的复合纤维粉末浸入氢氧化钠溶液中，控制溶液温度，并进行搅拌，之后离心，乙醇洗涤，烘干至含水率为3％-0.5％备用；
c、将步骤b处理后的复合纤维粉末浸入丙酮溶液中，搅拌，离心，乙醇洗涤，烘干至含水率为0.5％以下备用；
(3)复合纤维的改性：将抗静电剂溶于去离子水，搅拌均匀，再将步骤(2)处理好的复合纤维粉末浸渍10-12h，得混合液；
(4)纺丝定型：将步骤(3)中所得的混合液投入到纺丝罐内进行纺丝处理，然后经过常规的固化成型、水洗拉伸、干燥即可。
进一步地，步骤(1)a中，蒙脱石、六偏磷酸钠和和荷荷巴油的质量比为(3-5):2:1，单体的体积为1-5mL，过硫酸铵溶液的质量分数为10-40％，水浴反应的时间为24-36h。
进一步地，步骤(1)a中所述溶剂为50mL、1-2mol/L的盐酸溶液。
进一步地，步骤(1)a中所述溶剂为100-150mL的乙醇水溶液，其中，乙醇：水的体积比为(1-2):1。
进一步地，步骤(2)a中，粉碎后过250-300目筛。
进一步地，步骤(2)b中，氢氧化钠的质量分数为10-15％，溶液温度为25-30℃；
步骤(2)b和(2)c中，搅拌转速皆为50-80rpm，搅拌时间皆为60-90min，乙醇洗涤皆为3-4次。
本发明的有益效果在于：
1、本发明将在制备导电纤维的过程，先将石墨烯加入六偏磷酸钠的水溶液中进行分散，
再加入一定比例的蒙脱石和荷荷巴油，蒙脱石与六偏磷酸钠形成具有一定粘稠度的凝胶，且使石墨烯分散更均匀，荷荷巴油与两者反应，在使石墨烯进一步分散的同时，使产生的凝胶具有一定的流动性，将该溶液加入导电聚合物的前驱液中，并在导电聚合物聚合过程中，参与聚合反应，得到石墨烯和导电聚合物的共聚物；石墨烯经过上述前驱反应，在前驱液中的分散均匀，因此聚合反应得到的共聚物中的石墨烯均匀分散，而所得共聚物具有更大的密度，从而在导电纤维制备时不容易团聚，分散性更强，是的导电纤维的抗静电性更稳定；另一方面，在石墨烯在聚合过程中，石墨烯与导电聚合物之间形成更多的电子迁移路径，从而提高电子迁移率，进一步提高了纤维的抗静电性能；再则，本发明使用抗静电剂对复合纤维进一步改性整理，抗静电剂通过浸渍进入进入复合纤维的内部，与分布在复合纤维纤维中的导电纤维协同作用，进一步形成更多的电子迁移路径，加强了复合纤维的抗静电性，从而使该复合纤维的抗静电性能大大提高。
2、本发明的石墨烯与导电聚合物形成共聚物，共聚物具有了良好的聚合性能，其将石墨烯稳固在材料中，且具有较大的密度，避免了石墨烯因自重较轻，以及在纤维中没有稳定的依附，而造成的长期使用后的脱落情况，也在另一方面进一步增强了纤维抗静电的长久性。
具体实施方式
为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例来详细说明。
实施例1
(1)导电纤维的制备：
a、导电聚合物与石墨烯的共聚物：取2g六偏磷酸钠加入25mL的去离子水中，加入5g石墨烯，在搅拌的条件下加入3g蒙脱石和1g荷荷巴油，继续搅拌30min，得到溶液A；取4mL邻苯二胺加入50mL、2mol/L的盐酸溶液中配制成溶液后加入三口烧瓶中，机械搅拌下缓慢加入溶液A，再于冰水浴的条件下逐滴加入25mL、40wt％的过硫酸铵溶液，继续冰水浴反应24h，反应结束后，抽滤、洗涤、浸泡、干燥，得到导电聚合物与石墨烯的共聚物；
b、称取85％的聚癸二酰癸二胺、15％的间苯二甲酰己二胺-对苯二甲酰己二胺共聚酰胺、4％的石墨烯和3％的乙烯基双硬脂酰胺，将原料采用搅拌机进行均匀混合，烘干后将混合原料送入单螺杆挤出机熔融成混合熔体；
c、将步骤b所得的混合熔体，进入复合纺丝机，经熔体分配后，从复合喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸、卷绕，得到导电纤维；
(2)复合纤维的预处理
a、称取50％的聚酯纤维，20％的聚氨酯纤维，10％的羊毛纤维、5％的蚕丝纤维和0.5％的导电纤维，将混合后的纤维投入粉碎机内进行粉碎，粉碎后过250目筛得到复合纤维粉末备用；
b、将步骤a所得的复合纤维粉末浸入质量分数10％氢氧化钠溶液中，控制溶液温度为25℃，以50rpm的转速搅拌，搅拌60min后，离心，乙醇洗涤3-4次，烘干至含水率为3％-0.5％备用；
c、将步骤b处理后的复合纤维粉末浸入丙酮溶液中，以50rpm的转速搅拌，搅拌60min后，离心，乙醇洗涤3-4次，烘干至含水率为0.5％以下备用；
(3)复合纤维的改性：将抗静电剂溶于去离子水，搅拌均匀，再将步骤(2)处理好的复合纤维粉末浸渍12h，得混合液；其中，PEDOT/PSS和N-甲基吡咯烷酮的质量比为15:1；
(4)纺丝定型：将步骤(3)中所得的混合液投入到纺丝罐内进行纺丝处理，然后经过常规的固化成型、水洗拉伸、干燥，即得改性的复合纤维。
实施例2
(1)导电纤维的制备：
a、导电聚合物与石墨烯的共聚物：取2g六偏磷酸钠加入25mL的去离子水中，加入5g石墨烯，在搅拌的条件下加入4g蒙脱石和1g荷荷巴油，继续搅拌30min，得到溶液A；取3mL邻苯二胺加入50mL、2mol/L的盐酸溶液中配制成溶液后加入三口烧瓶中，机械搅拌下缓慢加入溶液A，再于冰水浴的条件下逐滴加入25mL、30wt％的过硫酸铵溶液，继续冰水浴反应36h，反应结束后，抽滤、洗涤、浸泡、干燥，得到导电聚合物与石墨烯的共聚物；
b、称取95％的聚癸二酰癸二胺、20％的间苯二甲酰己二胺-对苯二甲酰己二胺共聚酰胺、6％的石墨烯和5％的乙烯基双硬脂酰胺，将原料采用搅拌机进行均匀混合，烘干后将混合原料送入单螺杆挤出机熔融成混合熔体；
c、将步骤b所得的混合熔体，进入复合纺丝机，经熔体分配后，从复合喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸、卷绕，得到导电纤维；
(2)复合纤维的预处理
a、称取60％的聚酯纤维，30％的聚氨酯纤维，20％的羊毛纤维、10％的蚕丝纤维和1.5％的导电纤维，将混合后的纤维投入粉碎机内进行粉碎，粉碎后过250目筛得到复合纤维粉末备用；
b、将步骤a所得的复合纤维粉末浸入质量分数15％氢氧化钠溶液中，控制溶液温度为30℃，以50rpm的转速搅拌，搅拌60min后，离心，乙醇洗涤3-4次，烘干至含水率为3％-0.5％备用；
c、将步骤b处理后的复合纤维粉末浸入丙酮溶液中，以50rpm的转速搅拌，搅拌90min后，离心，乙醇洗涤3-4次，烘干至含水率为0.5％以下备用；
(3)复合纤维的改性：将抗静电剂溶于去离子水，搅拌均匀，再将步骤(2)处理好的复合纤维粉末浸渍10h，得混合液；其中，PEDOT/PSS和N-甲基吡咯烷酮的质量比为20:1；
(4)纺丝定型：将步骤(3)中所得的混合液投入到纺丝罐内进行纺丝处理，然后经过常规的固化成型、水洗拉伸、干燥即可。
实施例3
(1)导电纤维的制备：
a、导电聚合物固定石墨烯：取2g六偏磷酸钠加入25mL的去离子水中，加入5g石墨烯，在搅拌的条件下加入4g蒙脱石和1g荷荷巴油，继续搅拌30min，得到溶液A；取4mL邻苯二胺加入50mL、2mol/L的盐酸溶液中配制成溶液后加入三口烧瓶中，机械搅拌下缓慢加入溶液A，再于冰水浴的条件下逐滴加入25mL、40wt％的过硫酸铵溶液，继续冰水浴反应24h，反应结束后，抽滤、洗涤、浸泡、干燥，得到导电聚合物与石墨烯的共聚物；
b、称取80％的聚癸二酰癸二胺、20％的间苯二甲酰己二胺-对苯二甲酰己二胺共聚酰胺、5％的石墨烯和4％的乙烯基双硬脂酰胺，将原料采用搅拌机进行均匀混合，烘干后将混合原料送入单螺杆挤出机熔融成混合熔体；
c、将步骤b所得的混合熔体，进入复合纺丝机，经熔体分配后，从复合喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸、卷绕，得到导电纤维；
(2)复合纤维的预处理
a、称取60％的聚酯纤维，20％的聚氨酯纤维，20％的羊毛纤维、10％的蚕丝纤维和0.6％的导电纤维，将混合后的纤维投入粉碎机内进行粉碎，粉碎后过300目筛得到复合纤维粉末备用；
b、将步骤a所得的复合纤维粉末浸入质量分数10％氢氧化钠溶液中，控制溶液温度为25℃，以70rpm的转速搅拌，搅拌60min后，离心，乙醇洗涤3-4次，烘干至含水率为3％-0.5％备用；
c、将步骤b处理后的复合纤维粉末浸入丙酮溶液中，以50rpm的转速搅拌，搅拌80min后，离心，乙醇洗涤3-4次，烘干至含水率为0.5％以下备用；
(3)复合纤维的改性：将抗静电剂溶于去离子水，搅拌均匀，再将步骤(2)处理好的复合纤维粉末浸渍12h，得混合液；其中，PEDOT/PSS和N-甲基吡咯烷酮的质量比为18：1；
(4)纺丝定型：将步骤(3)中所得的混合液投入到纺丝罐内进行纺丝处理，然后经过常规的固化成型、水洗拉伸、干燥，即得改性的复合纤维。
实施例4
(1)导电纤维的制备：
a、导电聚合物与石墨烯的共聚物：:2g六偏磷酸钠加入25mL的去离子水中，加入5g石墨烯，在搅拌的条件下加入5g蒙脱石和1g荷荷巴油，继续搅拌30min，得到溶液A；取1mL吡咯加入100mL的乙醇水溶液，其中，乙醇：水的体积比为1:1，配制成溶液后加入三口烧瓶中，机械搅拌下缓慢加入溶液A，再于冰水浴的条件下逐滴加入20mL、10wt％的过硫酸铵溶液，继续冰水浴反应24h，反应结束后，抽滤、洗涤、浸泡、干燥，得到导电聚合物与石墨烯的共聚物；
b、称取85％的聚癸二酰癸二胺、15％的间苯二甲酰己二胺-对苯二甲酰己二胺共聚酰胺、4％的石墨烯和3％的乙烯基双硬脂酰胺，将原料采用搅拌机进行均匀混合，烘干后将混合原料送入单螺杆挤出机熔融成混合熔体；
c、将步骤b所得的混合熔体，进入复合纺丝机，经熔体分配后，从复合喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸、卷绕，得到导电纤维；
(2)复合纤维的预处理
a、称取50％的聚酯纤维，20％的聚氨酯纤维，10％的羊毛纤维、5％的蚕丝纤维和0.5％的导电纤维，将混合后的纤维投入粉碎机内进行粉碎，粉碎后过250目筛得到复合纤维粉末备用；
b、将步骤a所得的复合纤维粉末浸入质量分数15％氢氧化钠溶液中，控制溶液温度为25℃，以50rpm的转速搅拌，搅拌60min后，离心，乙醇洗涤3-4次，烘干至含水率为3％-0.5％备用；
c、将步骤b处理后的复合纤维粉末浸入丙酮溶液中，以50rpm的转速搅拌，搅拌60min后，离心，乙醇洗涤3-4次，烘干至含水率为0.5％以下备用；
(3)复合纤维的改性：将抗静电剂溶于去离子水，搅拌均匀，再将步骤(2)处理好的复合纤维粉末浸渍12h，得混合液；其中，PEDOT/PSS和N-甲基吡咯烷酮的质量比为15:1；
(4)纺丝定型：将步骤(3)中所得的混合液投入到纺丝罐内进行纺丝处理，然后经过常规的固化成型、水洗拉伸、干燥，即得改性的复合纤维。
实施例5
(1)导电纤维的制备：
a、导电聚合物与石墨烯的共聚物：取2g六偏磷酸钠加入25mL的去离子水中，加入5g石墨烯，在搅拌的条件下加入4g蒙脱石和1g荷荷巴油，继续搅拌30min，得到溶液A；取2mL吡咯加入150mL的乙醇水溶液，其中，乙醇：水的体积比为2:1，配制成溶液后加入三口烧瓶中，机械搅拌下缓慢加入溶液A，再于冰水浴的条件下逐滴加入20mL、20wt％的过硫酸铵溶液，继续冰水浴反应24h，反应结束后，抽滤、洗涤、浸泡、干燥，得到导电聚合物与石墨烯的共聚物；
b、称取95％的聚癸二酰癸二胺、20％的间苯二甲酰己二胺-对苯二甲酰己二胺共聚酰胺、6％的石墨烯和5％的乙烯基双硬脂酰胺，将原料采用搅拌机进行均匀混合，烘干后将混合原料送入单螺杆挤出机熔融成混合熔体；
c、将步骤b所得的混合熔体，进入复合纺丝机，经熔体分配后，从复合喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸、卷绕，得到导电纤维；
(2)复合纤维的预处理
a、称取60％的聚酯纤维，30％的聚氨酯纤维，20％的羊毛纤维、10％的蚕丝纤维和1.5％的导电纤维，将混合后的纤维投入粉碎机内进行粉碎，粉碎后过300目筛得到复合纤维粉末备用；
b、将步骤a所得的复合纤维粉末浸入质量分数10％氢氧化钠溶液中，控制溶液温度为25℃，以50rpm的转速搅拌，搅拌60min后，离心，乙醇洗涤3次，烘干至含水率为3％-0.5％备用；
c、将步骤b处理后的复合纤维粉末浸入丙酮溶液中，以50rpm的转速搅拌，搅拌60min后，离心，乙醇洗涤3次，烘干至含水率为0.5％以下备用；
(3)复合纤维的改性：将抗静电剂溶于去离子水，搅拌均匀，再将步骤(2)处理好的复合纤维粉末浸渍12h，得混合液；其中，PEDOT/PSS和N-甲基吡咯烷酮的质量比为15:1；
(4)纺丝定型：将步骤(3)中所得的混合液投入到纺丝罐内进行纺丝处理，然后经过常规的固化成型、水洗拉伸、干燥，即得改性的复合纤维。
实施例6
(1)导电纤维的制备：
a、导电聚合物与石墨烯的共聚物：取2g六偏磷酸钠加入25mL的去离子水中，加入5g石墨烯，在搅拌的条件下加入4g蒙脱石和1g荷荷巴油，继续搅拌30min，得到溶液A；取1.6mL吡咯加入100mL的乙醇水溶液，其中，乙醇：水的体积比为2:1，配制成溶液后加入三口烧瓶中，机械搅拌下缓慢加入溶液A，再于冰水浴的条件下逐滴加入20mL、14wt％的过硫酸铵溶液，继续冰水浴反应24h，反应结束后，抽滤、洗涤、浸泡、干燥，得到导电聚合物与石墨烯的共聚物；
b、称取80％的聚癸二酰癸二胺、20％的间苯二甲酰己二胺-对苯二甲酰己二胺共聚酰胺、5％的石墨烯和4％的乙烯基双硬脂酰胺，将原料采用搅拌机进行均匀混合，烘干后将混合原料送入单螺杆挤出机熔融成混合熔体；
c、将步骤b所得的混合熔体，进入复合纺丝机，经熔体分配后，从复合喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸、卷绕，得到导电纤维；
(2)复合纤维的预处理
a、称取60％的聚酯纤维，20％的聚氨酯纤维，20％的羊毛纤维、10％的蚕丝纤维和1％的导电纤维，将混合后的纤维投入粉碎机内进行粉碎，粉碎后过250目筛得到复合纤维粉末备用；
b、将步骤a所得的复合纤维粉末浸入质量分数10％氢氧化钠溶液中，控制溶液温度为25℃，以50rpm的转速搅拌，搅拌60min后，离心，乙醇洗涤3次，烘干至含水率为3％-0.5％备用；
c、将步骤b处理后的复合纤维粉末浸入丙酮溶液中，以50rpm的转速搅拌，搅拌60min后，离心，乙醇洗涤3次，烘干至含水率为0.5％以下备用；
(3)复合纤维的改性：将抗静电剂溶于去离子水，搅拌均匀，再将步骤(2)处理好的复合纤维粉末浸渍12h，得混合液；其中，PEDOT/PSS和N-甲基吡咯烷酮的质量比为15:1；
(4)纺丝定型：将步骤(3)中所得的混合液投入到纺丝罐内进行纺丝处理，然后经过常规的固化成型、水洗拉伸、干燥，即得改性的复合纤维。
对比例1
(1)导电纤维的制备：
a、称取80％的聚癸二酰癸二胺、20％的间苯二甲酰己二胺-对苯二甲酰己二胺共聚酰胺、5％的石墨烯和4％的乙烯基双硬脂酰胺，将原料采用搅拌机进行均匀混合，烘干后将混合原料送入单螺杆挤出机熔融成混合熔体；
b、将步骤a所得的混合熔体，进入复合纺丝机，经熔体分配后，从复合喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸、卷绕，得到导电纤维；
(2)复合纤维的预处理
a、称取60％的聚酯纤维，20％的聚氨酯纤维，20％的羊毛纤维、10％的蚕丝纤维和0.6％的导电纤维，将混合后的纤维投入粉碎机内进行粉碎，粉碎后过300目筛得到复合纤维粉末备用；
b、将步骤a所得的复合纤维粉末浸入质量分数10％氢氧化钠溶液中，控制溶液温度为25℃，以70rpm的转速搅拌，搅拌60min后，离心，乙醇洗涤3-4次，烘干至含水率为3％-0.5％备用；
c、将步骤b处理后的复合纤维粉末浸入丙酮溶液中，以50rpm的转速搅拌，搅拌80min后，离心，乙醇洗涤3-4次，烘干至含水率为0.5％以下备用；
(3)复合纤维的改性：将抗静电剂溶于去离子水，搅拌均匀，再将步骤(2)处理好的复合纤维粉末浸渍12h，得混合液；其中，PEDOT/PSS和N-甲基吡咯烷酮的质量比为18：1；
(4)纺丝定型：将步骤(3)中所得的混合液投入到纺丝罐内进行纺丝处理，然后经过常规的固化成型、水洗拉伸、干燥，即得改性的复合纤维。
对比例2
(1)导电纤维的制备：
a、导电聚合物与石墨烯的共聚物：取2g六偏磷酸钠加入25mL的去离子水中，加入5g石墨烯，在搅拌的条件下加入4g蒙脱石和1g荷荷巴油，继续搅拌30min，得到溶液A；取4mL邻苯二胺加入50mL、2mol/L的盐酸溶液中配制成溶液后加入三口烧瓶中，机械搅拌下缓慢加入溶液A，再于冰水浴的条件下逐滴加入25mL、40wt％的过硫酸铵溶液，继续冰水浴反应24h，反应结束后，抽滤、洗涤、浸泡、干燥，得到导电聚合物与石墨烯的共聚物；
b、称取80％的聚癸二酰癸二胺、20％的间苯二甲酰己二胺-对苯二甲酰己二胺共聚酰胺、5％的石墨烯和4％的乙烯基双硬脂酰胺，将原料采用搅拌机进行均匀混合，烘干后将混合原料送入单螺杆挤出机熔融成混合熔体；
c、将步骤b所得的混合熔体，进入复合纺丝机，经熔体分配后，从复合喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸、卷绕，得到导电纤维；
(2)复合纤维的预处理
a、称取60％的聚酯纤维，20％的聚氨酯纤维，20％的羊毛纤维、10％的蚕丝纤维和0.6％的导电纤维，将混合后的纤维投入粉碎机内进行粉碎，粉碎后过300目筛得到复合纤维粉末备用；
b、将步骤a所得的复合纤维粉末浸入质量分数10％氢氧化钠溶液中，控制溶液温度为25℃，以70rpm的转速搅拌，搅拌60min后，离心，乙醇洗涤3-4次，烘干至含水率为3％-0.5％备用；
c、将步骤b处理后的复合纤维粉末浸入丙酮溶液中，以50rpm的转速搅拌，搅拌80min后，离心，乙醇洗涤3-4次，烘干至含水率为0.5％以下备用；
(3)将步骤(2)处理好的复合纤维粉末浸渍于去离子水中12h，得混合液；
(4)纺丝定型：将步骤(3)中所得的混合液投入到纺丝罐内进行纺丝处理，然后经过常规的固化成型、水洗拉伸、干燥，即得改性的复合纤维。
对比例3
(1)导电纤维的制备：
a、称取80％的聚癸二酰癸二胺、20％的间苯二甲酰己二胺-对苯二甲酰己二胺共聚酰胺、5％的石墨烯和4％的乙烯基双硬脂酰胺，将原料采用搅拌机进行均匀混合，烘干后将混合原料送入单螺杆挤出机熔融成混合熔体；
b、将步骤a所得的混合熔体，进入复合纺丝机，经熔体分配后，从复合喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸、卷绕，得到导电纤维；
(2)复合纤维的预处理
a、称取60％的聚酯纤维，20％的聚氨酯纤维，20％的羊毛纤维、10％的蚕丝纤维和0.6％的导电纤维，将混合后的纤维投入粉碎机内进行粉碎，粉碎后过300目筛得到复合纤维粉末备用；
b、将步骤a所得的复合纤维粉末浸入质量分数10％氢氧化钠溶液中，控制溶液温度为25℃，以70rpm的转速搅拌，搅拌60min后，离心，乙醇洗涤3-4次，烘干至含水率为3％-0.5％备用；
c、将步骤b处理后的复合纤维粉末浸入丙酮溶液中，以50rpm的转速搅拌，搅拌80min后，离心，乙醇洗涤3-4次，烘干至含水率为0.5％以下备用；
(3)将步骤(2)处理好的复合纤维粉末浸渍于去离子水中12h，得混合液；
(4)纺丝定型：将步骤(3)中所得的混合液投入到纺丝罐内进行纺丝处理，然后经过常规的固化成型、水洗拉伸、干燥，即得改性的复合纤维。
对本发明实施例1-6及对比例1-3所得纤维进行性能测试，测试结果如表1所示：
表1
Figure BDA0002846568960000111
从上表可以看出，通过导电聚合物与石墨烯形成共聚物后制备的纤维，经过长时间洗涤后不容易脱落，且通过导电聚合物和抗静电剂与石墨烯的协同作用，纤维的抗静电性能得到提高。
对实施例3和对比例1分别随机取5个样测试其体积比电阻，结果如表2所示：
表2
Figure BDA0002846568960000112
Figure BDA0002846568960000121
从表2看出，没有导电聚合物与石墨烯形成共聚物的纤维，其体积比电阻变化比较大，说明石墨烯的分布不均匀。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种具有抗静电性能床垫面料的改性复合纤维，其特征在于：复合纤维是按重量百分比由如下组分组成：50-60％的聚酯纤维，20％-30％的聚氨酯纤维，10-20％的毛纤维、5-10％的蚕丝纤维和0.5-1.5％的导电纤维；
所述导电纤维是按重量百分比由以下组分组成：85-95％的聚癸二酰癸二胺、15-20％的间苯二甲酰己二胺-对苯二甲酰己二胺共聚酰胺、4-6％的石墨烯和3-5％的乙烯基双硬脂酰胺；
所述石墨烯为导电聚合物与边缘氧化纳米石墨烯微片的共聚物；
所述复合纤维通过抗静电剂进行改性。
2.根据权利要求1所述的具有抗静电性能床垫面料的改性复合纤维，其特征在于：所述导电聚合物为聚邻苯二胺或聚吡咯。
3.根据权利要求1所述的具有抗静电性能床垫面料的改性复合纤维，其特征在于：所述抗静电剂为PEDOT/PSS和N-甲基吡咯烷酮，且PEDOT/PSS和N-甲基吡咯烷酮的质量比为(15-20):1。
4.根据权利要求1所述的具有抗静电性能床垫面料的改性复合纤维，其特征在于：所述毛纤维为羊毛纤维。
5.一种权利要求1-4中任一项所述的具有抗静电性能床垫面料的改性复合纤维的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)导电纤维的制备：
a、导电聚合物与石墨烯的共聚物：将石墨烯加入六偏磷酸钠的水溶液中，再加入蒙脱石和荷荷巴油得到溶液A，并一直搅拌，取单体加入溶剂中配制成溶液后加入三口烧瓶中，机械搅拌下缓慢加入溶液A，再于冰水浴的条件下逐滴加入过硫酸铵溶液，继续冰水浴反应，反应结束后，抽滤、洗涤、浸泡、干燥，得到导电聚合物与石墨烯的共聚物；
b、按重量份称取导电纤维的原料，将原料采用搅拌机进行均匀混合，烘干后将混合原料送入单螺杆挤出机熔融成混合熔体；
c、将步骤b所得的混合熔体，进入复合纺丝机，经熔体分配后，从复合喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸、卷绕，得到导电纤维；
(2)复合纤维的预处理
a、将各纤维组分按所需比例进行称重并混合，将混合后的纤维投入粉碎机内进行粉碎，粉碎后过筛得到复合纤维粉末备用；
b、将步骤a所得的复合纤维粉末浸入氢氧化钠溶液中，控制溶液温度，并进行搅拌，之后离心，乙醇洗涤，烘干至含水率为3％-0.5％备用；
c、将步骤b处理后的复合纤维粉末浸入丙酮溶液中，搅拌，离心，乙醇洗涤，烘干至含水率为0.5％以下备用；
(3)复合纤维的改性：将抗静电剂溶于去离子水，搅拌均匀，再将步骤(2)处理好的复合纤维粉末浸渍10-12h，得混合液；
(4)纺丝定型：将步骤(3)中所得的混合液投入到纺丝罐内进行纺丝处理，然后经过常规的固化成型、水洗拉伸、干燥，即得改性的复合纤维。
6.根据权利要求5所述的具有抗静电性能床垫面料的改性复合纤维的制备方法，其特征在于：步骤(1)a中，蒙脱石、六偏磷酸钠和和荷荷巴油的质量比为(3-5):2:1，单体的体积为1-5mL，过硫酸铵溶液的质量分数为10-40％，水浴反应的时间为24-36h。
7.根据权利要求5所述的具有抗静电性能床垫面料的改性复合纤维的制备方法，其特征在于：步骤(1)a中所述溶剂为50mL、1-2mol/L的盐酸溶液。
8.根据权利要求5所述的具有抗静电性能床垫面料的改性复合纤维的制备方法，其特征在于：步骤(1)a中所述溶剂为100-150mL的乙醇水溶液，其中，乙醇：水的体积比为(1-2):1。
9.根据权利要求5所述的具有抗静电性能床垫面料的改性复合纤维的制备方法，其特征在于：步骤(2)a中，粉碎后过250-300目筛。
10.根据权利要求5所述的具有抗静电性能床垫面料的改性复合纤维的制备方法，其特征在于：步骤(2)b中，氢氧化钠的质量分数为10-15％，溶液温度为25-30℃；
步骤(2)b和(2)c中，搅拌转速皆为50-80rpm，搅拌时间皆为60-90min，乙醇洗涤皆为3-5次。
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