CN114875499A - 一种复合纤维经编布及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本文公开了一种复合纤维经编布及其制备工艺，该发明是将氧化石墨烯与聚乙烯醇(PVA)结合，通过简单便捷的静电纺丝方法形成复合纤维，再结合经编布的独特加工工艺得到成品。石墨烯材料的纺织品在导电、抗静电、防紫外、抗菌、特殊防护和智能织物方面应用广泛；PVA含有丰富的羟基，可与人体呼出的水蒸气分子自发形成氢键并固定水分子，将两者结合制成复合纤维，不但具有普通纤维的基本功能，而且还拥有亲肤、抗菌等独特的功能。更重要的是，石墨烯材料独特的薄片状使得PVA与其嵌合之后，可增加垂坠感，表现为该布料优异的抗皱性。

Description

一种复合纤维经编布及其制备工艺
技术领域
本发明涉及经编布的制备及加工技术，特别是一种复合纤维经编布的制备工艺。
背景技术
石墨烯材料在纺织领域的应用日益广泛，其纺织品在导电、抗静电、防紫外、抗菌、特殊防护和智能织物等领域展现出较大的应用前景，但单纯的石墨烯纤维达不到可纺要求，而利用涤纶、锦纶、腈纶等与石墨烯复合制备出的石墨烯复合纤维，不但具有普通纤维的基本功能，而且还拥有亲肤、抗菌等独特的功能。石墨烯复合纤维主要有表面处理法、原位聚合法和物理共混法三种制备方法，在实际使用时需要结合操作难易度、设备要求和使用需求进行选择，同时由于石墨烯本身存在不同的形式，如氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、石墨烯纳米片以及各种功能化石墨烯等，这些形式上的不同导致复合纤维制备方法的选择上也存在很大不同，往往会产生截然不同的性能和效果。基于此，本发明采用静电纺丝法进行制备石墨烯-PVA复合纤维，而后结合涤纶DTY弹丝、T800，利用经编布工艺来进行生产，最终所得产品垂坠感强、易整理、穿着舒适。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种操作简单、工艺可控、成本低廉、绿色安全，且能够连续制备复合纤维经编布的工艺，以解决上述技术背景中提出的问题。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：
S1.将天然石墨粉8-12g和硝酸钠8-12g添加到烧杯中，保持低温搅拌的条件下将25-35ml硫酸缓慢倒入烧杯中使其与天然石墨粉充分混合，定时缓慢加入20-30g高锰酸钾粉末；加料结束30min后将冰浴换为油浴，升温至35℃，保持5-6h，在此期间向混合体系中缓慢加入300-400ml蒸馏水，滴加完成后将油浴温度升至95℃，并保持15-20min；冷却至室温后，用水和盐酸溶液对反应产物进行离心反复洗涤纯化，直到PH呈中性；使用蒸馏水稀释，得到一定浓度的均匀氧化石墨烯分散液待用。
S2.将适量的氧化石墨烯分散液与98％的甲酸溶液混合，室温下用磁力搅拌器搅拌至完全溶解，配置质量百分数为10％-30％的纺丝液；在静电纺丝装置上，将一定量的纺丝液置于带有喷丝头的塑料注射器中，喷丝头与高压电源正极相连；铝箔置于接地的金属板上面，固定针尖(正极)到接收装置(负极)之间的极板间距为15cm，电压为15kV，喷丝头内径为0.45mm，纺丝液流量0.5ml/h的条件下进行静电纺丝，在覆盖有铝箔纸的滚筒接收装置上收集纤维，得到氧化石墨烯纤维。
S3.称取1-3g聚乙烯醇粉末溶解于30m L蒸馏水中，溶胀12h后，置于恒温加热搅拌器上，在70℃-80℃条件下加热搅拌，然后放置于室温下进行冷却消泡，得到均匀透明的PVA凝胶溶液。随后，将冷却到室温的PVA溶液引入规格为10m L的一次性注射器中，固定针尖(正极)到接收装置(负极)之间的极板间距为15cm，电压为15kV，喷丝头内径为0.45mm，纺丝液流量0.5ml/h的条件下进行静电纺丝，在覆盖有铝箔纸的滚筒接收装置上收集纤维，得到PVA纤维。
S4.将3-8g的聚乙烯醇粉末溶解于S1所得的氧化石墨烯分散液中，在90-110℃下持续搅拌2-4h，直至聚乙烯醇完全溶解，待冷却至室温后将一定量的氯化钠粉末分散于同样的混合溶剂中，超声30-60min，静置片刻即得到氧化石墨烯-PVA悬浮液；将冷却到室温的混合溶液引入规格为10m L的一次性注射器中，固定针尖(正极)到接收装置(负极)之间的极板间距为15cm，电压为15kV，喷丝头内径为0.45mm，纺丝液流量0.5ml/h的条件下进行静电纺丝，在覆盖有铝箔纸的滚筒接收装置上收集纤维，得到氧化石墨烯-PVA纤维。
S5.将S4得到的氧化石墨烯-PVA纤维与涤纶DTY弹丝、T800相结合，使用经编布工艺进行生产，具体工艺为：
整经工艺：使用经编整经机整经。
75D/72F全消光弹丝，面纱整10-15个盘头，每个盘头690-700根头纹(纱线数量)整经机机头到机尾张力设置，依次为6、6、5.5、5.5、5、5、4.5、4.5。
T800高弹丝50D，底纱整10-15个盘头，每个盘头690-700根头纹(纱线数量)整经机机头到机尾张力设置，依次为3、3、2.5、2.5、2、2、1.5、1.5。
整经底纱时，机器设置需将罗拉位置放置到从机尾开始算的第二个孔位。并将机器参数纱线设置为高弹丝，高弹丝纱线系数设置为140％-160％左右。并将纱线过油装置关闭。
由经编整经机做出的面纱底纱盘头再安装到特里科经编机上进行织造：
使用特里科经编机工艺：面丝GB1花盘：10/12//送经量：1250-1300左右，底丝GB2花盘：23/10//送经量：1500-1550左右。
上机密度20-25针左右，下布105-115米左右、30-35公斤左右，由此得到坯布。
S6.将S5得到的坯布进染厂，首先进行水平整(水温80-100℃、车速40码、气压5.5公斤)，门幅1.48m，克重200g；接下来进行机缸预缩，机内温度90-135℃，克重上升至240g；紧接着进行预定型，定型机上温度在180-230℃之间，车速15-50码；随后进行机缸染色，机缸内温度在120-140℃之间，染色150min即可；紧接着保温20-60min；保温结束后需要在每分钟600转的情况下脱水3-10min；然后进行低温烘干、添加助剂(定型机上150-200℃，车速20-40码)，最后得到成品。
优选的，步骤S1中天然石墨粉和硝酸钠均为10g，硫酸30ml，高锰酸钾25g，35℃油浴下保持5h，95℃下保持20min；
优选的，步骤S2中纺丝液的合适浓度为20％；
优选的，步骤S3中PVA粉末2g，加热搅拌条件为80℃；
优选的，步骤S4中PVA粉末5g，在110℃下持续搅拌2.5h，超声时间为40min；
优选的，步骤S5中面丝每个盘头694根头纹，GB1花盘送经量1270；底丝每个盘头691根头纹，GB2花盘送经量1530；上机密度23.5针，下布110米，34公斤左右；
优选的，步骤S6中水平整：水温80℃；机缸预缩，机内温度120℃；预定型：定型机上温度在210℃之间，车速40码；机缸染色：机缸内温度在135℃之间；保温40min；脱水8min；低温烘干、添加助剂：定型机上180℃，车速30码；
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
区别于传统的经编布，本发明的复合纤维经编布是将石墨烯与PVA结合，通过简单便捷的静电纺丝方法形成复合纤维，再结合涤纶DTY弹丝、T800，利用经编布的独特加工工艺得到成品，其可达到很显著的特点，如：手感好，接近全棉；经向纬向弹性好，穿着舒适；面料可塑性强，易整理，不容易起皱等。
附图说明
图1为本发明实施例3的扫描(SEM)图。
图2中为本发明最终成品布料图。
图3为本发明实施例1、实施例2以及实施例3中氧化石墨烯纤维、PVA纤维、氧化石墨烯-PVA复合纤维的平均直径图。
图4为本发明实施例1、实施例2以及实施例3中氧化石墨烯纤维、PVA纤维、氧化石墨烯-PVA复合纤维的硬挺度对比图。
图5为本发明实施例1、实施例2以及实施例3中氧化石墨烯纤维、PVA纤维、氧化石墨烯-PVA复合纤维导湿性(不同时间的毛细高度值)对比图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明提供了一种复合纤维经编布的制备工艺，其具体包括以下步骤：
S1.将天然石墨粉8-12g和硝酸钠8-12g添加到烧杯中，保持低温搅拌的条件下将25-35ml硫酸缓慢倒入烧杯中使其与天然石墨粉充分混合，定时缓慢加入20-30g高锰酸钾粉末；加料结束30min后将冰浴换为油浴，升温至35℃，保持5-6h，在此期间向混合体系中缓慢加入300-400ml蒸馏水，滴加完成后将油浴温度升至95℃，并保持15-20min。冷却至室温后，用水和盐酸溶液对反应产物进行离心反复洗涤纯化，直到PH呈中性。使用蒸馏水稀释，得到一定浓度的均匀氧化石墨烯分散液待用。
S2.将适量的氧化石墨烯分散液与98％的甲酸溶液混合，室温下用磁力搅拌器搅拌至完全溶解，配置质量百分数为10％-30％的纺丝液；在静电纺丝装置上，将一定量的纺丝液置于带有喷丝头的塑料注射器中，喷丝头与高压电源正极相连；铝箔置于接地的金属板上面，固定针尖(正极)到接收装置(负极)之间的极板间距为15cm，电压为15kV，喷丝头内径为0.45mm，纺丝液流量0.5ml/h的条件下进行静电纺丝，在覆盖有铝箔纸的滚筒接收装置上收集纤维，得到氧化石墨烯纤维。
S3.称取1-3g聚乙烯醇粉末溶解于30m L蒸馏水中，溶胀12h后，置于恒温加热搅拌器上，在70℃-80℃条件下加热搅拌，然后放置于室温下进行冷却消泡，得到均匀透明的PVA凝胶溶液。随后，将冷却到室温的PVA溶液引入规格为10m L的一次性注射器中，固定针尖(正极)到接收装置(负极)之间的极板间距为15cm，电压为15kV，喷丝头内径为0.45mm，纺丝液流量0.5ml/h的条件下进行静电纺丝，在覆盖有铝箔纸的滚筒接收装置上收集纤维，得到PVA纤维。
S4.将3-8g的聚乙烯醇粉末溶解于S1所得的氧化石墨烯分散液中，在90-110℃下持续搅拌2-4h，直至聚乙烯醇完全溶解，待冷却至室温后将一定量的氯化钠粉末分散于同样的混合溶剂中，超声30-60min，静置片刻即得到氧化石墨烯-PVA悬浮液；将冷却到室温的混合溶液引入规格为10m L的一次性注射器中，固定针尖(正极)到接收装置(负极)之间的极板间距为15cm，电压为15kV，喷丝头内径为0.45mm，纺丝液流量0.5ml/h的条件下进行静电纺丝，在覆盖有铝箔纸的滚筒接收装置上收集纤维，得到氧化石墨烯-PVA纤维。
S5.将S4得到的氧化石墨烯-PVA纤维与涤纶DTY弹丝、T800相结合，使用经编布工艺进行生产，具体工艺为：
整经工艺：使用经编整经机整经。
75D/72F全消光弹丝，面纱整10-15个盘头，每个盘头690-700根头纹(纱线数量)整经机机头到机尾张力设置，依次为6、6、5.5、5.5、5、5、4.5、4.5。
T800高弹丝50D，底纱整10-15个盘头，每个盘头690-700根头纹(纱线数量)整经机机头到机尾张力设置，依次为3、3、2.5、2.5、2、2、1.5、1.5。
整经底纱时，机器设置需将罗拉位置放置到从机尾开始算的第二个孔位。并将机器参数纱线设置为高弹丝，高弹丝纱线系数设置为140％-160％左右。并将纱线过油装置关闭。
由经编整经机做出的面纱底纱盘头再安装到特里科经编机上进行织造：
使用特里科经编机工艺：面丝GB1花盘：10/12//送经量：1250-1300左右，底丝GB2花盘：23/10//送经量：1500-1550左右。
上机密度20-25针左右，下布105-115米左右、30-35公斤左右，由此得到坯布。
S6.将S5得到的坯布进染厂，首先进行水平整(水温80-100℃、车速40码、气压5.5公斤)，门幅1.48m，克重200g；接下来进行机缸预缩，机内温度90-135℃，克重上升至240g；紧接着进行预定型，定型机上温度在180-230℃之间，车速15-50码；随后进行机缸染色，机缸内温度在120-140℃之间，染色150min即可；紧接着保温20-60min；保温结束后需要在每分钟600转的情况下脱水3-10min；然后进行低温烘干、添加助剂(定型机上150-200℃，车速20-40码)，最后得到成品。
本发明以石墨烯与聚乙烯醇(PVA)为原料，通过静电纺丝的方法将两者有效结合，形成复合纤维，由于石墨烯本身固有的特性，可以与PVA进一步发挥协同作用，除了具有普通纤维的基本功能外，还达到了意想不到的抗皱效果；之后再结合涤纶DTY弹丝、T800，使用经编布的独特加工工艺得到成品，最终所得产品可塑性强、易整理、不容易起皱、穿着舒适。
对比例1
S1.将氧化石墨烯-PVA纤维使用经编布工艺进行生产，具体工艺为；
整经工艺：使用经编整经机整经；
75D/72F全消光弹丝，面纱整12个盘头，每个盘头694根头纹(纱线数量)整经机机头到机尾张力设置，依次为6、6、5.5、5.5、5、5、4.5、4.5。
T800高弹丝50D，底纱整12个盘头，每个盘头694根头纹(纱线数量)整经机机头到机尾张力设置，依次为3、3、2.5、2.5、2、2、1.5、1.5。
整经底纱时，机器设置需将罗拉位置放置到从机尾开始算的第二个孔位。并将机器参数纱线设置为高弹丝，高弹丝纱线系数设置为150％。并将纱线过油装置关闭。由经编整经机做出的面纱底纱盘头再安装到特里科经编机上进行织造：
使用特里科经编机工艺：面丝GB1花盘：10/12//送经量：1270，底丝GB2花盘：23/10//送经量：1520。
上机密度20-25针左右，下布105-115米左右、30-35公斤左右，由此得到坯布。
实施例1(氧化石墨烯纤维)
S1.将适量的氧化石墨烯分散液与98％的甲酸溶液混合，室温下用磁力搅拌器搅拌至完全溶解，配置质量百分数为10％的纺丝液。在静电纺丝装置上，将一定量的纺丝液置于带有喷丝头的塑料注射器中，喷丝头与高压电源正极相连；铝箔置于接地的金属板上面，固定针尖(正极)到接收装置(负极)之间的极板间距为15cm，电压为15kV，喷丝头内径为0.45mm，纺丝液流量0.5ml/h的条件下进行静电纺丝，在覆盖有铝箔纸的滚筒接收装置上收集纤维，得到氧化石墨烯纤维。
S2.将S1得到的氧化石墨烯纤维与涤纶DTY弹丝、T800相结合，使用经编布工艺进行生产，具体工艺为；
整经工艺：使用经编整经机整经；
75D/72F全消光弹丝，面纱整12个盘头，每个盘头694根头纹(纱线数量)整经机机头到机尾张力设置，依次为6、6、5.5、5.5、5、5、4.5、4.5。
T800高弹丝50D，底纱整12个盘头，每个盘头694根头纹(纱线数量)整经机机头到机尾张力设置，依次为3、3、2.5、2.5、2、2、1.5、1.5。
整经底纱时，机器设置需将罗拉位置放置到从机尾开始算的第二个孔位。并将机器参数纱线设置为高弹丝，高弹丝纱线系数设置为150％。并将纱线过油装置关闭。
由经编整经机做出的面纱底纱盘头再安装到特里科经编机上进行织造：
使用特里科经编机工艺：面丝GB1花盘：10/12//送经量：1270，底丝GB2花盘：23/10//送经量：1530。
上机密度：23针，下布110米，35公斤左右，由此得到坯布。
S6.将S2得到的坯布进染厂，首先进行水平整(水温80℃、车速40码、气压5.5公斤)，门幅1.48m，克重200g；接下来进行机缸预缩，机内温度120℃，克重上升至240g；紧接着进行预定型，定型机上温度在200℃之间，车速40码；随后进行机缸染色，机缸内温度在135℃之间，染色150min即可；紧接着保温400min；保温结束后需要在每分钟600转的情况下脱水70min；然后进行低温烘干、添加助剂(定型机上180℃，车速30码)，最后得到成品。
实施例2(PVA纤维)
S1.称取1.8g聚乙烯醇粉末溶解于30m L蒸馏水中，溶胀12h后，置于恒温加热搅拌器上，在80℃条件下加热搅拌，然后放置于室温下进行冷却消泡，得到均匀透明的PVA凝胶溶液；随后，将冷却到室温的PVA溶液引入规格为10m L的一次性注射器中，固定针尖(正极)到接收装置(负极)之间的极板间距为15cm，电压为15kV，喷丝头内径为0.45mm，纺丝液流量0.5ml/h的条件下进行静电纺丝，在覆盖有铝箔纸的滚筒接收装置上收集纤维，得到PVA纤维。
S2.将S1得到的PVA纤维与涤纶DTY弹丝、T800相结合，使用经编布工艺进行生产，具体工艺为：
整经工艺：使用经编整经机整经；
75D/72F全消光弹丝，面纱整12个盘头，每个盘头694根头纹(纱线数量)整经机机头到机尾张力设置，依次为6、6、5.5、5.5、5、5、4.5、4.5。
T800高弹丝50D，底纱整12个盘头，每个盘头694根头纹(纱线数量)整经机机头到机尾张力设置，依次为3、3、2.5、2.5、2、2、1.5、1.5。
整经底纱时，机器设置需将罗拉位置放置到从机尾开始算的第二个孔位。并将机器参数纱线设置为高弹丝，高弹丝纱线系数设置为150％。并将纱线过油装置关闭。
由经编整经机做出的面纱底纱盘头再安装到特里科经编机上进行织造：
使用特里科经编机工艺：面丝GB1花盘：10/12//送经量：1270，底丝GB2花盘：23/10//送经量：1530。
上机密度：23针，下布110米，35公斤左右，由此得到坯布。
S6.将S2得到的坯布进染厂，首先进行水平整(水温80℃、车速40码、气压5.5公斤)，门幅1.48m，克重200g；接下来进行机缸预缩，机内温度120℃，克重上升至240g；紧接着进行预定型，定型机上温度在200℃之间，车速40码；随后进行机缸染色，机缸内温度在135℃之间，染色150min即可；紧接着保温400min；保温结束后需要在每分钟600转的情况下脱水70min；然后进行低温烘干、添加助剂(定型机上180℃，车速30码)，最后得到成品。
图1为本发明实施例3的扫描图(SEM)。由图可看出当氧化石墨烯和PVA相结合时，表面没有串珠和液滴，纤维分散相对均勾，没有明显的结构缺陷；由此可见这种复合纤维是最想达到的理想效果。
图2中从最终成品图中可以看出，该布料经向纬向排列整齐，达到了预想的效果。
图3为本发明实施例1、实施例2以及实施例3中氧化石墨烯纤维、PVA纤维、氧化石墨烯-PVA纤维的平均直径图。由图可知他们的平均直径分别为321nm、436nm、512nm。随着纤维的平均直径变大，其透气性越来越好。
实施例3(氧化石墨烯-PVA纤维)
S1.将天然石墨粉10g和硝酸钠10g添加到烧杯中，保持低温搅拌的条件下将30ml硫酸缓慢倒入烧杯中使其与天然石墨粉充分混合，定时缓慢加入25g高锰酸钾粉末；加料结束30min后将冰浴换为油浴，升温至35℃，保持5h，在此期间向混合体系中缓慢加入300-400ml蒸馏水，滴加完成后将油浴温度升至95℃，并保持20min；冷却至室温后，用水和盐酸溶液对反应产物进行离心反复洗涤纯化，直到PH呈中性；使用蒸馏水稀释，得到一定浓度的均匀氧化石墨烯分散液待用。
S2.将适量的氧化石墨烯分散液与98％的甲酸溶液混合，室温下用磁力搅拌器搅拌至完全溶解，配置质量百分数为20％的纺丝液；在静电纺丝装置上，将一定量的纺丝液置于带有喷丝头的塑料注射器中，喷丝头与高压电源正极相连；铝箔置于接地的金属板上面，固定针尖(正极)到接收装置(负极)之间的极板间距为15cm，电压为15kV，喷丝头内径为0.45mm，纺丝液流量0.5ml/h的条件下进行静电纺丝，在覆盖有铝箔纸的滚筒接收装置上收集纤维，得到氧化石墨烯纤维。
S3.称取2g聚乙烯醇粉末溶解于30m L蒸馏水中，溶胀12h后，置于恒温加热搅拌器上，在80℃条件下加热搅拌，然后放置于室温下进行冷却消泡，得到均匀透明的PVA凝胶溶液；随后，将冷却到室温的PVA溶液引入规格为10m L的一次性注射器中，固定针尖(正极)到接收装置(负极)之间的极板间距为15cm，电压为15kV，喷丝头内径为0.45mm，纺丝液流量0.5ml/h的条件下进行静电纺丝，在覆盖有铝箔纸的滚筒接收装置上收集纤维，得到PVA纤维。
S4.将5g的聚乙烯醇粉末溶解于S1所得的氧化石墨烯分散液中，在110℃下持续搅拌2.5h，直至聚乙烯醇完全溶解，待冷却至室温后将一定量的氯化钠粉末分散于同样的混合溶剂中，超声40min，静置片刻即得到氧化石墨烯-PVA悬浮液。将冷却到室温的混合溶液引入规格为10m L的一次性注射器中，固定针尖(正极)到接收装置(负极)之间的极板间距为15cm，电压为15kV，喷丝头内径为0.45mm，纺丝液流量0.5ml/h的条件下进行静电纺丝，在覆盖有铝箔纸的滚筒接收装置上收集纤维，得到氧化石墨烯-PVA纤维。
S5.将S4得到的氧化石墨烯-PVA纤维与涤纶DTY弹丝、T800相结合，使用经编布工艺进行生产，具体工艺为：
整经工艺：使用经编整经机整经；
75D/72F全消光弹丝，面纱整12个盘头，每个盘头694根头纹(纱线数量)整经机机头到机尾张力设置，依次为6、6、5.5、5.5、5、5、4.5、4.5。
T800高弹丝50D，底纱整12个盘头，每个盘头694根头纹(纱线数量)整经机机头到机尾张力设置，依次为3、3、2.5、2.5、2、2、1.5、1.5。
整经底纱时，机器设置需将罗拉位置放置到从机尾开始算的第二个孔位。并将机器参数纱线设置为高弹丝，高弹丝纱线系数设置为150％。并将纱线过油装置关闭。
由经编整经机做出的面纱底纱盘头再安装到特里科经编机上进行织造：
使用特里科经编机工艺：面丝GB1花盘：10/12//送经量：1270，底丝GB2花盘：23/10//送经量：1530。
上机密度：23.5针，下布110米，34公斤左右，由此得到坯布。
S6.将S5得到的坯布进染厂，首先进行水平整(水温80℃、车速40码、气压5.5公斤)，门幅1.48m，克重200g；接下来进行机缸预缩，机内温度120℃，克重上升至240g；紧接着进行预定型，定型机上温度在210℃，车速40码；随后进行机缸染色，机缸内温度在135℃，染色150min即可；紧接着保温40min；保温结束后需要在每分钟600转的情况下脱水8min；然后进行低温烘干、添加助剂(定型机上180℃，车速30码)，最后得到成品。
图4为本发明实施例1、实施例2以及实施例3中氧化石墨烯纤维、PVA纤维、氧化石墨烯-PVA纤维的硬挺度对比图。由表中可以看出，氧化石墨烯纤维、PVA纤维的硬挺度较大，说明布料硬，达不到舒适的效果，而氧化石墨烯-PVA纤维的硬挺度与丝绸更为接近，说明该布料具有一定的硬挺性，但是总体来说较为柔软，可以达到穿着舒适的效果。
图5为本发明实施例1、实施例2以及实施例3中氧化石墨烯纤维、PVA纤维、氧化石墨烯-PVA复合纤维导湿性(不同时间的毛细高度值)对比图。由图可以看出，同一时间，氧化石墨烯-PVA复合纤维的毛细高度值最大，氧化石墨烯纤维的毛细高度值最小，大小排序为，氧化石墨烯-PVA复合纤维＞PVA纤维＞氧化石墨烯纤维。这说明不同织物的导湿芯吸效应不同，与材料性质关系密切，相比其他两种材料，氧化石墨烯-PVA复合纤维的芯吸效应最好，说明其织物作为衣料可以迅速吸收汗液并排出，穿上会更加舒适。
综上，本发明制备的复合纤维经编布是将氧化石墨烯与聚乙烯醇(PVA)结合，通过简单便捷的静电纺丝方法形成复合纤维，石墨烯本身固有的特性，可以与PVA进一步发挥协同作用，不但具有普通纤维的基本功能，而且还拥有亲肤、抗菌等独特的功能，更重要的是，石墨烯材料独特的薄片状使得PVA与其嵌合之后，可增加垂坠感，表现为该布料优异的抗皱性。再结合涤纶DTY弹丝、T800，利用经编布的独特加工工艺得到成品，其可达到很显著的特点，如：手感好，接近全棉；经向纬向弹性好，穿着舒适；面料垂坠感强，易整理。该方法为复合材料技术提供了新的观点，也为复合纤维经编布的制备提供了一种新的方法。
最后应说明的是：以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种复合纤维经编布及其制备工艺：其特征在于：具体包括一下步骤：
S1.将天然石墨粉8-12g和硝酸钠8-12g添加到烧杯中，保持低温搅拌的条件下将25-35ml硫酸缓慢倒入烧杯中使其与天然石墨粉充分混合，定时缓慢加入20-30g高锰酸钾粉末；加料结束30min后将冰浴换为油浴，升温至35℃，保持5-6h，在此期间向混合体系中缓慢加入300-400ml蒸馏水，滴加完成后将油浴温度升至95℃，并保持15-20min；冷却至室温后，用水和盐酸溶液对反应产物进行离心反复洗涤纯化，直到PH呈中性；使用蒸馏水稀释，得到一定浓度的均匀氧化石墨烯分散液待用；
S2.将适量的氧化石墨烯分散液与98％的甲酸溶液混合，室温下用磁力搅拌器搅拌至完全溶解，配置质量百分数为10％-30％的纺丝液；在静电纺丝装置上，将一定量的纺丝液置于带有喷丝头的塑料注射器中，喷丝头与高压电源正极相连；铝箔置于接地的金属板上面，固定针尖(正极)到接收装置(负极)之间的极板间距为15cm，电压为15kV，喷丝头内径为0.45mm，纺丝液流量0.5ml/h的条件下进行静电纺丝，在覆盖有铝箔纸的滚筒接收装置上收集纤维，得到氧化石墨烯纤维；
S3.称取1-3g聚乙烯醇粉末溶解于30m L蒸馏水中，溶胀12h后，置于恒温加热搅拌器上，在70℃-80℃条件下加热搅拌，然后放置于室温下进行冷却消泡，得到均匀透明的PVA凝胶溶液；随后，将冷却到室温的PVA溶液引入规格为10m L的一次性注射器中，固定针尖(正极)到接收装置(负极)之间的极板间距为15cm，电压为15kV，喷丝头内径为0.45mm，纺丝液流量0.5ml/h的条件下进行静电纺丝，在覆盖有铝箔纸的滚筒接收装置上收集纤维，得到PVA纤维；
S4.将3-8g的聚乙烯醇粉末溶解于S1所得的氧化石墨烯分散液中，在90-110℃下持续搅拌2-4h，直至聚乙烯醇完全溶解，待冷却至室温后将一定量的氯化钠粉末分散于同样的混合溶剂中，超声30-60min，静置片刻即得到氧化石墨烯-PVA悬浮液；将冷却到室温的混合溶液引入规格为10m L的一次性注射器中，固定针尖(正极)到接收装置(负极)之间的极板间距为15cm，电压为15kV，喷丝头内径为0.45mm，纺丝液流量0.5ml/h的条件下进行静电纺丝，在覆盖有铝箔纸的滚筒接收装置上收集纤维，得到氧化石墨烯-PVA纤维；
S5.将S4得到的氧化石墨烯-PVA纤维与涤纶DTY弹丝、T800相结合，使用经编布工艺进行生产，具体工艺为；
整经工艺：使用经编整经机整经；
75D/72F全消光弹丝，面纱整10-15个盘头，每个盘头690-700根头纹(纱线数量)整经机机头到机尾张力设置，依次为6、6、5.5、5.5、5、5、4.5、4.5；
T800高弹丝50D，底纱整10-15个盘头，每个盘头690-700根头纹(纱线数量)整经机机头到机尾张力设置，依次为3、3、2.5、2.5、2、2、1.5、1.5；
整经底纱时，机器设置需将罗拉位置放置到从机尾开始算的第二个孔位。并将机器参数纱线设置为高弹丝，高弹丝纱线系数设置为140％-160％左右，并将纱线过油装置关闭；
由经编整经机做出的面纱底纱盘头再安装到特里科经编机上进行织造：
使用特里科经编机工艺：面丝GB1花盘：10/12//送经量：1250-1300左右，底丝GB2花盘：23/10//送经量：1500-1550左右；
上机密度20-25针左右，下布105-115米左右、30-35公斤左右，由此得到坯布；
S6.将S5得到的坯布进染厂，首先进行水平整(水温80-100℃、车速40码、气压5.5公斤)，门幅1.48m，克重200g；接下来进行机缸预缩，机内温度90-135℃，克重上升至240g；紧接着进行预定型，定型机上温度在180-230℃之间，车速15-50码；随后进行机缸染色，机缸内温度在120-140℃之间，染色150min即可；紧接着保温20-60min；保温结束后需要在每分钟600转的情况下脱水3-10min；然后进行低温烘干、添加助剂(定型机上150-200℃，车速20-40码)，最后得到成品。
2.根据权利要求1所述的一种复合纤维经编布及其制备工艺,其特征在于：所述步骤S1中天然石墨粉和硝酸钠均为10g，硫酸30ml，高锰酸钾25g，35℃油浴下保持5h，95℃下保持20min。
3.根据权利要求2所述的一种复合纤维经编布及其制备工艺,其特征在于：所述步骤S2中纺丝液的合适浓度为20％。
4.根据权利要求3所述的一种复合纤维经编布及其制备工艺,其特征在于：所述步骤S3中PVA粉末2g，加热搅拌条件为80℃。
5.根据权利要求3所述的一种复合纤维经编布及其制备工艺,其特征在于：所述步骤S4中PVA粉末5g，在110℃下持续搅拌2.5h。
6.根据权利要求4或5所述的一种复合纤维经编布及其制备工艺,其特征在于：所述步骤S4中PVA粉末4.5g，在110℃下持续搅拌2h超声时间为40min。
7.根据权利要求4或5所述的一种复合纤维经编布及其制备工艺,其特征在于：所述步骤S5中面丝每个盘头694根头纹，GB1花盘送经量1270；底丝每个盘头691根头纹，GB2花盘送经量1530；上机密度23.5针，下布110米，34公斤左右。
8.根据权利要求6或7所述的一种复合纤维经编布及其制备工艺,其特征在于：所述步骤S5中面丝每个盘头694根头纹，GB1花盘送经量1280；底丝每个盘头691根头纹，GB2花盘送经量1540；上机密度24针，下布110米，34公斤。
9.根据权利要求6或7所述的一种复合纤维经编布及其制备工艺,其特征在于：所述步骤S6中水平整：水温80℃；机缸预缩，机内温度120℃；预定型：定型机上温度在210℃之间，车速40码；机缸染色：机缸内温度在135℃之间；保温40min；脱水8min；低温烘干、添加助剂：定型机上180℃，车速30码。
10.根据权利要求6或7所述的一种复合纤维经编布及其制备工艺,其特征在于：所述步骤S6中水平整：水温90℃；机缸预缩，机内温度130℃；预定型：定型机上温度在210℃之间，车速50码；机缸染色：机缸内温度在145℃之间；保温40min；脱水10min；低温烘干、添加助剂：定型机上200℃，车速40码。
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