CN118087129A - 一种具有抗静电性能的面料 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种具有抗静电性能的面料，涉及纺织领域，其包括以下质量份数的组分：改性聚丙烯酸导电纤维200‑300份，改性丝素蛋白纤维150‑200份，所述改性聚丙烯酸导电纤维包括改性聚丙烯酸纤维和增韧导电剂。本申请具有提升面料抗静电性能、抗菌性能和抗断裂性能的效果。

Description

一种具有抗静电性能的面料
技术领域
本申请涉及纺织领域，尤其是涉及一种具有抗静电性能的面料。
背景技术
面料是服装工业的基本材料，作为服装三要素之一，面料对服装的风格特性、色彩和造型的表现效果有着重要的影响。随着新型原料的大量使用，纺织染整工艺的不断更新，面料的手感和其他性能也相应地发生变化。
随着人们生活水平的提升，市场对于面料产品提出了抗静电要求。化纤衣服容易产生静电，电器所产生的静电荷也会被人体皮肤和衣服吸收并积存起来，在空气干燥的条件下，产生的静电不容易被释放出来，因此，衣物经常会出现静电现象，瞬间静电压可达上万伏，造成人体不适。
相关技术通常采用抗静电整理剂来处理面料使其具备抗静电性能，但是，这类面料的抗静电效果能够保持的时间较短，因为抗静电层的耐洗牢度较差，在水洗后抗静电层容易发生脱落，面料的抗静电性能会受到较大的影响，故有待改善。
发明内容
为了提升面料的抗静电性能，本申请提供一种具有抗静电性能的面料。
本申请提供的一种具有抗静电性能的面料采用如下的技术方案：
一种具有抗静电性能的面料，包括以下质量份数的组分：
改性聚丙烯酸导电纤维200-300份
改性丝素蛋白纤维150-200份
所述改性聚丙烯酸导电纤维包括改性聚丙烯酸纤维和增韧导电剂。
改性聚丙烯酸纤维具有轻薄透气、耐磨、抗皱和耐洗涤的优点，含有大量的羧基，可与水形成氢键，具有良好的亲水性，可以提升面料的回潮率，增加导电性，从而提升面料的抗静电性能；增韧导电剂具有良好的导电性能，可以进一步增强纤维的抗断裂性能和抗静电性能；改性丝素蛋白纤维具有高韧性和高透气性，富含多种亲水性基团，具有良好的生物相容性和吸湿性，能够提升衣物的抗静电性能。
优选的，所述改性聚丙烯酸纤维包括噻吩接枝聚丙烯酸和共交联剂。
噻吩接枝聚丙烯酸通过噻吩接枝改性，可以提升面料的抗静电性能；共交联剂可以与噻吩接枝聚丙烯酸进行交联聚合形成交联网络，提升改性聚丙烯酸纤维的抗断裂性能和导电性能，从而提升面料的抗静电性能。
优选的，所述噻吩接枝聚丙烯酸包括丙烯酸和3，4-二甲氧基噻吩。
丙烯酸分子中含有一个羧基，可以参与水分子之间的氢键作用，具有良好的亲水性和吸湿性，制得的噻吩接枝聚丙烯酸纤维具有高回潮率和良好的导电性能；3，4-二甲氧基噻吩是一种有机化合物，其噻吩环上的3号位和4号位分别连接有一个甲氧基，具有高电子亲和性和电子传导性，可以协同丙烯酸提升面料的导电性能；噻吩接枝聚丙烯酸具有良好的抗菌性能，噻吩基团通过与微生物的细胞壁、细胞膜或细胞质膜发生化学反应，破坏微生物的结构，使其失活死亡。
优选的，所述共交联剂为吡咯。
吡咯是含有一个氮杂原子的五元杂环化合物，可以和噻吩接枝聚丙烯酸进行交联网络互穿共聚，提升改性聚丙烯酸纤维的抗断裂性能，得到的聚吡咯导电性能优良，具有良好的生物相容性，聚吡咯可以和3，4-二甲氧基噻吩协同提升改性聚丙烯酸纤维的导电性能，从而提升面料的抗静电能力；聚吡咯还具有良好的抗菌性能，可以诱导细菌产生多聚糖，破坏细菌细胞膜结构导致细菌死亡，可以和噻吩接枝聚丙烯酸协同作用，提升改性聚丙烯酸纤维的抗菌性能，从而提升面料的抗菌性能。
优选的，所述丙烯酸、3，4-二甲氧基噻吩和吡咯的质量比为1：1.08：(0.5-0.7)。
按照上述质量比获得的面料具有良好的抗静电性能、抗菌性能和抗断裂性能。
优选的，所述改性聚丙烯酸导电纤维采用如下步骤制备：
将噻吩接枝聚丙烯酸、氯化铁和无水乙醇混合得到纺丝溶液A，将吡咯溶于无水乙醇中得到纺丝溶液B，将增韧导电剂、N，N-二甲基乙酰胺和无水乙醇混合得到凝固浴，使用三层同轴静电纺丝，第一层放置纺丝溶液B，第二层放置纺丝溶液A，第三层放置纺丝溶液B，所述第二层包覆在第一层的外面，所述第三层包覆在第二层的外面，将得到的改性聚丙烯酸纤维通入凝固浴中，收集凝固浴中的纺线，洗涤干燥后得到改性聚丙烯酸导电纤维。
通过三层同轴静电纺丝，可以使得吡咯与噻吩接枝聚丙烯酸充分接触，发生交联聚合，聚吡咯和噻吩接枝聚丙烯酸形成交联互穿网络，为增韧导电剂提供可以牢固结合的位点；增韧导电剂分散在凝固浴中，在纺丝接触凝固浴的时候迅速通过吡咯的聚合结合到纺丝纤维上，提升改性聚丙烯酸纤维的导电性能，从而提升面料的抗静电性能。
优选的，所述增韧导电剂包括二维过渡金属氮化物和吡咯。
二维过渡金属氮化物是一类新型二维层状材料，具有优异的导电性能和机械性能，表面丰富的羟基、氧和氟官能团带来了良好的导电性和高度亲水性，可以和3，4-二甲氧基噻吩与吡咯协同提升改性聚丙烯酸纤维的抗静电性能；吡咯通过单体聚合在二维过渡金属氮化物表面形成聚吡咯颗粒，提升二维过渡金属氮化物的导电性能，同时为二维过渡金属氮化物提供和改性聚丙烯酸纤维结合的位点，提升二维过渡金属氮化物和改性聚丙烯酸纤维的结合牢度，提升改性聚丙烯酸纤维的抗断裂性能和稳定性。
优选的，所述改性丝素蛋白包括丝素蛋白、京尼平和单宁酸。
丝素蛋白是从蚕丝中提取的天然高分子纤维蛋白，含有18种氨基酸，具有良好的柔韧性、抗拉伸强度和透气透湿性，具有高回潮率，能够提升衣物的抗静电性能；京尼平是栀子苷经β-葡萄糖苷酶水解后的产物，是一种优良的交联剂，丝素蛋白分子链上的氨基可以和京尼平反应形成含氮的六元环，京尼平的羧基端也可以与氨基共价结合，提高丝素蛋白的稳定性；单宁酸是一种酚类化合物，可以和丝素蛋白结合，提升改性丝素蛋白纤维的稳定性和抗断裂性能；单宁酸还具有良好的亲水性和抗菌性能，可以提升改性丝素蛋白纤维的回潮率，与吡咯和3，4-二甲氧基噻吩协同作用提升面料的抗静电性能和抗菌性能。
优选的，所述丝素蛋白、京尼平和单宁酸的质量比为1：0.05：(0.05-0.1)。
按照上述质量比获得面料具有良好的抗静电性能、抗断裂性能和抗菌性能。
优选的，所述一种具有抗静电性能的面料采用如下步骤制备：
制备改性聚丙烯酸导电纤维；
制备改性丝素蛋白纤维：将丝素蛋白、京尼平、单宁酸和去离子水混合搅拌得到改性丝素蛋白溶液，将改性丝素蛋白溶液冷冻干燥得到改性丝素蛋白，将改性丝素蛋白溶解至氯化钙甲酸溶液中得到纺丝溶液，将去离子水、十二烷基硫酸钠和乙醇混合溶解得到凝固浴，将纺丝溶液进行湿法纺丝收集纤维，将收集的纤维用去离子水洗涤后干燥得到改性丝素蛋白纤维。
以改性聚丙烯酸导电纤维为经线，以改性丝素蛋白纤维为纬线，通过梭织得到具有抗静电性能的面料。
按照上述步骤制备的面料具有良好的抗静电性能、抗断裂性能和抗菌性能。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.改性聚丙烯酸纤维具有轻薄透气、耐磨、抗皱和耐洗涤的优点，具有良好的亲水性，可以提升面料的回潮率，增加导电性；增韧导电剂具有良好的导电性能，可以进一步增强纤维的抗断裂性能和抗静电性能；改性丝素蛋白纤维具有高韧性和高透气性，富含多种亲水性基团，具有良好的生物相容性和吸湿性，能够提升衣物的抗静电性能，使用上述纤维梭织得到面料具有良好的抗静电性能。
2.吡咯可以和噻吩接枝聚丙烯酸进行交联网络互穿共聚，提升改性聚丙烯酸纤维的抗断裂性能；二维过渡金属氮化物通过吡咯的聚合结合到改性聚丙烯酸导电纤维上，二维过渡金属氮化物和聚吡咯协同提升面料的抗断裂性能。
3.聚吡咯、噻吩接枝聚丙烯酸和单宁酸能够破坏细菌的细胞结构，诱导细菌死亡，协同提升面料的抗菌性能。
具体实施方式
本申请实施例公开一种具有抗静电性能的面料，以下结合实施例对本申请作进一步详细说明：
实施例
实施例1
制备具有抗静电性能的面料
制备噻吩接枝聚丙烯酸
在氮气气氛下，将167.5g的3，4-二甲氧基噻吩(cas号：51792-34-8)，370g的3-氯-1，2-丙二醇(CAS号：96-24-2)和22.65g对甲苯磺酸(CAS号：104-15-4)溶解至4L甲苯中，水浴加热至90℃以200r/min搅拌反应8h；待反应结束后冷却至30℃，使用加有硅藻土的布氏漏斗过滤反应后的溶液得到滤饼，用甲苯洗涤滤饼得到有机相，将有机相使用旋转蒸发仪浓缩得到粗产物，将粗产物用硅胶柱色谱分离，用石油醚进行淋洗，得到噻吩接枝前体。
将噻吩接枝前体、450mL二甲基亚砜(CAS号：67-68-5)和155g丙烯酸(CAS号：79-10-7)溶解至三口烧瓶中，向三口烧瓶中加入145g碳酸钾和1.9g碘化钾，将三口烧瓶油浴升温至120℃，在氮气保护下以300r/min搅拌反应4h；将反应结束后的溶液冷却至30℃，倒入去离子水中，用二氯甲烷进行萃取，收集萃取得到的产物溶液并使用去离子水洗涤，将洗涤后的产物溶液用无水硫酸镁干燥；将干燥后的产物溶液使用旋转蒸发仪浓缩后用硅胶柱色谱分离，用体积比为2：1的石油醚和乙酸乙酯淋洗得到噻吩接枝丙烯酸。
将上述步骤制备的噻吩接枝丙烯酸，15g偶氮二异丁腈(CAS号：78-67-1)和1L四氢呋喃混合得到混合液，在氮气保护下以60℃水浴搅拌8h，待反应结束后，将反应后的混合液滴入甲醇中，得到淡黄色沉淀，将淡黄色沉淀用四氢呋喃溶解后，再使用甲醇析出，将二次析出的沉淀在50℃烘箱中烘干得到噻吩接枝聚丙烯酸。
制备增韧导电剂
将10g氟化锂(CAS号：7789-24-4)、50mL盐酸和50mL去离子水混合，在35℃水浴条件下以200r/min搅拌15min，得到刻蚀溶液，将15g钛氮化铝(CAS号：60317-94-4)加入刻蚀溶液中，在35℃水浴条件下以200r/min搅拌反应24h，得到刻蚀相分散溶液，将刻蚀相分散溶液离心去除上清液得到沉淀，将沉淀用去离子水洗涤五次，每次洗涤5min，将洗涤后的沉淀以80℃烘干，得到二维过渡金属氮化物。
将2g吡咯(CAS号：109-97-7)加入去离子水中，超声30min得到吡咯水溶液，将二维过渡金属氮化物分散液和吡咯水溶液在磁力搅拌器上以200r/min搅拌30min得到混合溶液；将40mL的0.3mol/L的三氯化铁(CAS号：10025-77-1)水溶液在搅拌过程中以30滴/min逐滴加入混合溶液中，在冰浴条件下反应6h，将反应后的溶液离心得到沉淀物，将沉淀物用去离子水洗涤后放入真空干燥箱以70℃干燥12h得到增韧导电剂。
制备改性聚丙烯酸导电纤维
将322.5g噻吩接枝聚丙烯酸、100g氯化铁和1L无水乙醇混合得到纺丝溶液A，将77.5g吡咯溶于2L无水乙醇中得到纺丝溶液B，将10g增韧导电剂、500g的N，N-二甲基乙酰胺和1L无水乙醇混合得到凝固浴，使用三层同轴静电纺丝，第一层放置纺丝溶液B，第二层放置纺丝溶液A，第三层放置纺丝溶液B，第二层包覆在第一层的外面，第三层包覆在第二层的外面，将得到的改性聚丙烯酸纤维通入凝固浴中，收集凝固浴中的纺线，用去离子水洗涤后在烘箱以50℃干燥4h得到改性聚丙烯酸导电纤维。
制备改性丝素蛋白纤维
将272.7g丝素蛋白(CAS号：96690-41-4)和13.65g京尼平(CAS号：6902-77-8)在500mL去离子水中混合搅拌30min，搅拌转速200r/min，得到初步改性溶液；将13.65g单宁酸(CAS号：1401-55-4)溶于500mL去离子水得到单宁酸水溶液，将单宁酸水溶液以30滴/min的速度滴加至初步改性溶液中，以500r/min的速度搅拌30min得到改性丝素蛋白溶液，将改性丝素蛋白溶液在-20℃冷冻干燥得到改性丝素蛋白。
将改性丝素蛋白溶解至质量分数为5％的氯化钙甲酸溶液中得到纺丝溶液，将250mL去离子水、50g十二烷基硫酸钠和750mL乙醇混合溶解得到凝固浴，将纺丝液倒入医用注射器，静置消泡，将纺丝溶液以12mL/h的速度进行湿法纺丝，通过注射泵将注射器中的纺丝溶液平行挤压至凝固浴中，纺丝针头内径为0.85mm，收集纺丝的卷绕辊的速度为7.85cm/s，将收集的纤维用去离子水洗涤后置于30℃烘箱干燥得到改性丝素蛋白纤维。
以200g改性聚丙烯酸导电纤维为经线，150g改性丝素蛋白纤维为纬线，通过梭织得到具有抗静电性能的面料，定型温度为120℃。
实施例2
制备具有抗静电性能的面料
制备噻吩接枝聚丙烯酸
在氮气气氛下，将155.4g的3，4-二甲氧基噻吩(cas号：51792-34-8)，370g的3-氯-1，2-丙二醇(CAS号：96-24-2)和22.65g对甲苯磺酸(CAS号：104-15-4)溶解至4L甲苯中，水浴加热至90℃以200r/min搅拌反应8h；待反应结束后冷却至30℃，使用加有硅藻土的布氏漏斗过滤反应后的溶液得到滤饼，用甲苯洗涤滤饼得到有机相，将有机相使用旋转蒸发仪浓缩得到粗产物，将粗产物用硅胶柱色谱分离，用石油醚进行淋洗，得到噻吩接枝前体。
将噻吩接枝前体、450mL二甲基亚砜(CAS号：67-68-5)和143.9g丙烯酸(CAS号：79-10-7)溶解至三口烧瓶中，向三口烧瓶中加入145g碳酸钾和1.9g碘化钾，将三口烧瓶油浴升温至120℃，在氮气保护下以300r/min搅拌反应4h；将反应结束后的溶液冷却至30℃，倒入去离子水中，用二氯甲烷进行萃取，收集萃取得到的产物溶液并使用去离子水洗涤，将洗涤后的产物溶液用无水硫酸镁干燥；将干燥后的产物溶液使用旋转蒸发仪浓缩后用硅胶柱色谱分离，用体积比为2：1的石油醚和乙酸乙酯淋洗得到噻吩接枝丙烯酸。
将上述步骤制备的噻吩接枝丙烯酸，15g偶氮二异丁腈(CAS号：78-67-1)和1L四氢呋喃混合得到混合液，在氮气保护下以60℃水浴搅拌8h，待反应结束后，将反应后的混合液滴入甲醇中，得到淡黄色沉淀，将淡黄色沉淀用四氢呋喃溶解后，再使用甲醇析出，将二次析出的沉淀在50℃烘箱中烘干得到噻吩接枝聚丙烯酸。
制备增韧导电剂
将10g氟化锂(CAS号：7789-24-4)、50mL盐酸和50mL去离子水混合，在35℃水浴条件下以200r/min搅拌15min，得到刻蚀溶液，将15g钛氮化铝(CAS号：60317-94-4)加入刻蚀溶液中，在35℃水浴条件下以200r/min搅拌反应24h，得到刻蚀相分散溶液，将刻蚀相分散溶液离心去除上清液得到沉淀，将沉淀用去离子水洗涤五次，每次洗涤5min，将洗涤后的沉淀以80℃烘干，得到二维过渡金属氮化物。
将2g吡咯(CAS号：109-97-7)加入去离子水中，超声30min得到吡咯水溶液，将二维过渡金属氮化物分散液和吡咯水溶液在磁力搅拌器上以200r/min搅拌30min得到混合溶液；将40mL的0.3mol/L的三氯化铁(CAS号：10025-77-1)水溶液在搅拌过程中以30滴/min逐滴加入混合溶液中，在冰浴条件下反应6h，将反应后的溶液离心得到沉淀物，将沉淀物用去离子水洗涤后放入真空干燥箱以70℃干燥12h得到增韧导电剂。
制备改性聚丙烯酸导电纤维
将299.3g噻吩接枝聚丙烯酸、100g氯化铁和1L无水乙醇混合得到纺丝溶液A，将100.7g吡咯溶于2L无水乙醇中得到纺丝溶液B，将10g增韧导电剂、500g的N，N-二甲基乙酰胺和1L无水乙醇混合得到凝固浴，使用三层同轴静电纺丝，第一层放置纺丝溶液B，第二层放置纺丝溶液A，第三层放置纺丝溶液B，第二层包覆在第一层的外面，第三层包覆在第二层的外面，将得到的改性聚丙烯酸纤维通入凝固浴中，收集凝固浴中的纺线，用去离子水洗涤后在烘箱以50℃干燥4h得到改性聚丙烯酸导电纤维。
制备改性丝素蛋白纤维
将261g丝素蛋白(CAS号：96690-41-4)和13g京尼平(CAS号：6902-77-8)在500mL去离子水中混合搅拌30min，搅拌转速200r/min，得到初步改性溶液；将26g单宁酸(CAS号：1401-55-4)溶于500mL去离子水得到单宁酸水溶液，将单宁酸水溶液以30滴/min的速度滴加至初步改性溶液中，以500r/min的速度搅拌30min得到改性丝素蛋白溶液，将改性丝素蛋白溶液在-20℃冷冻干燥得到改性丝素蛋白。
将300g改性丝素蛋白溶解至质量分数为5％的氯化钙甲酸溶液中得到纺丝溶液，将250mL去离子水、50g十二烷基硫酸钠和750mL乙醇混合溶解得到凝固浴，将纺丝液倒入医用注射器，静置消泡，将纺丝溶液以12mL/h的速度进行湿法纺丝，通过注射泵将注射器中的纺丝液平行挤压至凝固浴中，纺丝针头内径为0.85mm，收集纺丝的卷绕辊的速度为7.85cm/s，将收集的纤维用去离子水洗涤后置于30℃烘箱干燥得到改性丝素蛋白纤维。
以改性聚丙烯酸导电纤维为经线，200g改性丝素蛋白纤维为纬线，通过梭织得到具有抗静电性能的面料，定型温度为120℃。
实施例3
制备具有抗静电性能的面料
制备噻吩接枝聚丙烯酸
在氮气气氛下，将161.2g的3，4-二甲氧基噻吩(cas号：51792-34-8)，370g的3-氯-1，2-丙二醇(CAS号：96-24-2)和22.65g对甲苯磺酸(CAS号：104-15-4)溶解至4L甲苯中，水浴加热至90℃以200r/min搅拌反应8h；待反应结束后冷却至30℃，使用加有硅藻土的布氏漏斗过滤反应后的溶液得到滤饼，用甲苯洗涤滤饼得到有机相，将有机相使用旋转蒸发仪浓缩得到粗产物，将粗产物用硅胶柱色谱分离，用石油醚进行淋洗，得到噻吩接枝前体。
将噻吩接枝前体、450mL二甲基亚砜(CAS号：67-68-5)和149.3g丙烯酸(CAS号：79-10-7)溶解至三口烧瓶中，向三口烧瓶中加入145g碳酸钾和1.9g碘化钾，将三口烧瓶油浴升温至120℃，在氮气保护下以300r/min搅拌反应4h；将反应结束后的溶液冷却至30℃，倒入去离子水中，用二氯甲烷进行萃取，收集萃取得到的产物溶液并使用去离子水洗涤，将洗涤后的产物溶液用无水硫酸镁干燥；将干燥后的产物溶液使用旋转蒸发仪浓缩后用硅胶柱色谱分离，用体积比为2：1的石油醚和乙酸乙酯淋洗得到噻吩接枝丙烯酸。
将上述步骤制备的噻吩接枝丙烯酸，15g偶氮二异丁腈(CAS号：78-67-1)和1L四氢呋喃混合得到混合液，在氮气保护下以60℃水浴搅拌8h，待反应结束后，将反应后的混合液滴入甲醇中，得到淡黄色沉淀，将淡黄色沉淀用四氢呋喃溶解后，再使用甲醇析出，将二次析出的沉淀在50℃烘箱中烘干得到噻吩接枝聚丙烯酸。
制备增韧导电剂
将10g氟化锂(CAS号：7789-24-4)、50mL盐酸和50mL去离子水混合，在35℃水浴条件下以200r/min搅拌15min，得到刻蚀溶液，将15g钛氮化铝(CAS号：60317-94-4)加入刻蚀溶液中，在35℃水浴条件下以200r/min搅拌反应24h，得到刻蚀相分散溶液，将刻蚀相分散溶液离心去除上清液得到沉淀，将沉淀用去离子水洗涤五次，每次洗涤5min，将洗涤后的沉淀以80℃烘干，得到二维过渡金属氮化物。
将2g吡咯(CAS号：109-97-7)加入去离子水中，超声30min得到吡咯水溶液，将二维过渡金属氮化物分散液和吡咯水溶液在磁力搅拌器上以200r/min搅拌30min得到混合溶液；将40mL的0.3mol/L的三氯化铁(CAS号：10025-77-1)水溶液在搅拌过程中以30滴/min逐滴加入混合溶液中，在冰浴条件下反应6h，将反应后的溶液离心得到沉淀物，将沉淀物用去离子水洗涤后放入真空干燥箱以70℃干燥12h得到增韧导电剂。
制备改性聚丙烯酸导电纤维
将310.5g噻吩接枝聚丙烯酸、100g氯化铁和1L无水乙醇混合得到纺丝溶液A，将89.5g吡咯溶于2L无水乙醇中得到纺丝溶液B，将10g增韧导电剂、500g的N，N-二甲基乙酰胺和1L无水乙醇混合得到凝固浴，使用三层同轴静电纺丝，第一层放置纺丝溶液B，第二层放置纺丝溶液A，第三层放置纺丝溶液B，第二层包覆在第一层的外面，第三层包覆在第二层的外面，将得到的改性聚丙烯酸纤维通入凝固浴中，收集凝固浴中的纺线，用去离子水洗涤后在烘箱以50℃干燥4h得到改性聚丙烯酸导电纤维。
制备改性丝素蛋白纤维
将266.7g丝素蛋白(CAS号：96690-41-4)和13.3g京尼平(CAS号：6902-77-8)在500mL去离子水中混合搅拌30min，搅拌转速200r/min，得到初步改性溶液；将20g单宁酸(CAS号：1401-55-4)溶于500mL去离子水得到单宁酸水溶液，将单宁酸水溶液以30滴/min的速度滴加至初步改性溶液中，以500r/min的速度搅拌30min得到改性丝素蛋白溶液，将改性丝素蛋白溶液在-20℃冷冻干燥得到改性丝素蛋白。
将改性丝素蛋白溶解至质量分数为5％的氯化钙甲酸溶液中得到纺丝溶液，将250mL去离子水、50g十二烷基硫酸钠和750mL乙醇混合溶解得到凝固浴，将纺丝液倒入医用注射器，静置消泡，将纺丝溶液以12mL/h的速度进行湿法纺丝，通过注射泵将注射器中的纺丝液平行挤压至凝固浴中，纺丝针头内径为0.85mm，收集纺丝的卷绕辊的速度为7.85cm/s，将收集的纤维用去离子水洗涤后置于30℃烘箱干燥得到改性丝素蛋白纤维。
以250g改性聚丙烯酸导电纤维为经线，175g改性丝素蛋白纤维为纬线，通过梭织得到具有抗静电性能的面料，定型温度为120℃。
实施例4
实施例4以实施例3为基础，实施例4和实施例3的区别仅在于实施例4中丙烯酸的用量为168g，3，4-二甲氧基噻吩的用量为181.5g，吡咯的用量为50.5g。
实施例5
实施例5以实施例3为基础，实施例5和实施例3的区别仅在于实施例5中丙烯酸的用量为134.2g，3，4-二甲氧基噻吩的用量为145g，吡咯的用量为120.8g。
实施例6
实施例6以实施例3为基础，实施例6和实施例3的区别仅在于实施例6中丝素蛋白的用量为280.4g，京尼平的用量为14g，单宁酸的用量为5.6g。
实施例7
实施例7以实施例3为基础，实施例7和实施例3的区别仅在于实施例7中丝素蛋白的用量为250g，京尼平的用量为12.5g，单宁酸的用量为37.5g。
实施例8
实施例8以实施例3为基础，实施例8和实施例3的区别仅在于实施例8中将制备改性聚丙烯酸导电纤维步骤的噻吩接枝聚丙烯酸替换为聚丙烯酸。
实施例9
实施例9以实施例3为基础，实施例9和实施例3的区别仅在于实施例9中将增韧导电剂替换为二维过渡金属氮化物。
实施例10
实施例10以实施例3为基础，实施例10和实施例3的区别仅在于实施例10不添加单宁酸。
实施例11
实施例11以实施例3为基础，实施例11和实施例3的区别仅在于实施例11不添加京尼平。
对比例1
对比例1以实施例3为基础，对比例1和实施例3的区别仅在于对比例1中不添加增韧导电剂。
对比例2
对比例2以实施例3为基础，对比例2和实施例3的区别仅在于对比例2中将改性丝素蛋白纤维替换为丝素蛋白纤维。
性能检测试验
(1)选取《GB/T12703-1991纺织品静电测试方法》为标准，采用C法电荷面密度法进行测试，随机从经向和纬向各采样两块，测算电荷面密度，每个试样测试三次，三次测试的平均值为该试样的测量值，将四块样品的测量值取平均值，结果记录在表1中。
(2)选取《GB/T20944.2-2007纺织品抗菌性能的评价第2部分：吸收法》为标准，裁剪0.4g的试样6个，进行抗菌性能测试，培养后洗脱，计算抑菌率并将测量结果填写至表2中。
(3)选取《GB/T3923.1-2013织物性能第1部分断裂强力和断裂伸长率的测定》为标准，截取有效宽度为50mm的试样5个，进行断裂强力和伸长率的测试，测量后取平均值，结果记录在表1中。
表1面料的抗静电性能、抗菌性能和抗断裂性能检测结果
由表1可知，实施例1-3的电荷面密度小于1.2μC/m2，大肠杆菌抑菌率大于98.2％，金黄色葡萄球菌抑菌率大于98.1％，白色念珠菌抑菌率大于98.3％，断裂强力大于389N，断裂伸长率大于77％，从而看出本申请所制备的面料具有良好的抗静电性能、抗菌性能和抗断裂性能。
由表1可知，实施例4与实施例3的区别仅在于：实施例4中的质量比为1：1.08：0.3，实施例3中的质量比为1：1.08：0.6，实施例4中的电荷面密度为1.5μC/m2，大肠杆菌抑菌率为96.7％，金黄色葡萄球菌抑菌率为96.3％，白色念珠菌抑菌率为96.1％，断裂强力为356N，断裂伸长率为71％，实施例3中的电荷面密度为0.8μC/m2，大肠杆菌抑菌率为99.3％，金黄色葡萄球菌抑菌率为99.5％，白色念珠菌抑菌率为99.7％，断裂强力为412N，断裂伸长率为83％，实施例4和实施例3相比，实施例4的抗静电性能、抗菌性能和抗断裂性能均有所下降；这是因为吡咯的用量减少，吡咯和噻吩接枝聚丙烯酸的交联聚合减少，聚吡咯和噻吩接枝聚丙烯酸的协同作用减弱，聚合物网络的稳定性有所下降，故面料的抗静电性能、抗菌性能和抗断裂性能均有所下降。
由表1可知，实施例5与实施例3的区别仅在于：实施例5中的质量比为1：1.08：0.9，实施例5中的电荷面密度为1.4μC/m2，大肠杆菌抑菌率为97.1％，金黄色葡萄球菌抑菌率为97.5％，白色念珠菌抑菌率为96.9％，断裂强力为367N，断裂伸长率为73％，实施例5和实施例3相比，实施例5的抗静电性能、抗菌性能和抗断裂性能均有所下降；这是因为吡咯的用量增加，过多的吡咯在交联聚合的基础上进一步包覆住噻吩接枝聚丙烯酸，聚吡咯和噻吩接枝聚丙烯酸的协同作用减弱，导电增韧剂仅能贴附在聚吡咯的表面，增韧的效果有所下降，故面料的抗静电性能、抗菌性能和抗断裂性能均有所下降。
由表1可知，实施例6与实施例3的区别仅在于：实施例6中的质量比为1：0.05：0.02，实施例3中的质量比为1：0.05：0.075，实施例6中的电荷面密度为1.7μC/m2，大肠杆菌抑菌率为95.8％，金黄色葡萄球菌抑菌率为96.1％，白色念珠菌抑菌率为95.4％，断裂强力为351N，断裂伸长率为68％，实施例6和实施例3相比，实施例6的抗静电性能、抗菌性能和抗断裂性能均有所下降；这是因为单宁酸的用量减少，改性丝素蛋白纤维的结构趋于无序状态，改性丝素蛋白纤维的稳定性有所下降，故面料的抗静电性能、抗菌性能和抗断裂性能均有所下降。
由表1可知，实施例7与实施例3的区别仅在于：实施例7中的质量比为1：0.05：0.15，实施例7中的电荷面密度为1.6μC/m2，大肠杆菌抑菌率为97.5％，金黄色葡萄球菌抑菌率为97.2％，白色念珠菌抑菌率为97.9％，断裂强力为354N，断裂伸长率为72％，实施例7和实施例3相比，实施例7的抗静电性能、抗菌性能和抗断裂性能均有所下降；这是因为单宁酸的用量增加，过多的单宁酸会使得改性丝素蛋白的趋于有序的结构发生改变，影响改性丝素蛋白纤维的稳定性，从而面料的抗静电性能、抗菌性能和抗断裂性能均有所下降。
由表1可知，实施例8与实施例3的区别仅在于：实施例8中将制备改性聚丙烯酸导电纤维步骤的噻吩接枝聚丙烯酸替换为聚丙烯酸，实施例8中的电荷面密度为4.2μC/m2，大肠杆菌抑菌率为92.1％，金黄色葡萄球菌抑菌率为92.5％，白色念珠菌抑菌率为91.9％，断裂强力为295N，断裂伸长率为55％，实施例8和实施例3相比，抗静电性能、抗菌性能和抗断裂性能均有所下降；这是因为丙烯酸缺乏噻吩改性，改性聚丙烯酸纤维、增韧导电剂和改性丝素蛋白纤维的协同作用减弱，面料的稳定性下降，故面料的抗静电性能、抗菌性能和抗断裂性能均有所下降。
由表1可知，实施例9与实施例3的区别仅在于：实施例9中将增韧导电剂替换为二维过渡金属氮化物，实施例9中的电荷面密度为4.6μC/m2，大肠杆菌抑菌率为89.7％，金黄色葡萄球菌抑菌率为89.3％，白色念珠菌抑菌率为89.1％，断裂强力为287N，断裂伸长率为49％，实施例9和实施例3相比，抗静电性能、抗菌性能和抗断裂性能均有所下降；这是因为二维过渡金属氮化物缺乏吡咯的改性处理，二维过渡金属氮化物表面没有利于附着在改性聚丙烯酸纤维表面的位点，二维过渡金属氮化物和改性聚丙烯酸纤维的结合力下降，改性聚丙烯酸导电纤维的稳定性有所下降，故面料的抗静电性能、抗菌性能和抗断裂性能均有所下降。
由表1可知，实施例10与实施例3的区别仅在于：实施例10不添加单宁酸，实施例10中的电荷面密度为3.5μC/m2，大肠杆菌抑菌率为85.3％，金黄色葡萄球菌抑菌率为84.9％，白色念珠菌抑菌率为84.7％，断裂强力为262N，断裂伸长率为43％，实施例10和实施例3相比，抗静电性能、抗菌性能和抗断裂性能均有所下降；这是因为缺乏单宁酸的改性处理，改性丝素蛋白纤维的稳定性有所降低，改性丝素蛋白纤维和改性聚丙烯酸导电纤维的协同作用减弱，故面料的抗静电性能、抗菌性能和抗断裂性能均有所下降。
由表1可知，实施例11与实施例3的区别仅在于：实施例11不添加京尼平，实施例11中的电荷面密度为3.7μC/m2，大肠杆菌抑菌率为92.9％，金黄色葡萄球菌抑菌率为92.1％，白色念珠菌抑菌率为92.5％，断裂强力为277N，断裂伸长率为37％，实施例11和实施例3相比，抗静电性能、抗菌性能和抗断裂性能均有所下降；这是因为缺乏京尼平的改性处理，丝素蛋白之间的交联减少，网状结构的减少导致丝素蛋白的稳定性有所下降，故面料的抗静电性能、抗菌性能和抗断裂性能均有所下降。
由表1可知，对比例1与实施例3的区别仅在于：对比例1中不添加增韧导电剂，对比例1中的电荷面密度为6.1μC/m2，大肠杆菌抑菌率为87.2％，金黄色葡萄球菌抑菌率为86.8％，白色念珠菌抑菌率为86.7％，断裂强力为177N，断裂伸长率为29％，对比例1和实施例3相比，抗静电性能、抗菌性能和抗断裂性能均有明显下降；这是因为缺乏增韧导电剂的改性处理，面料的韧性有所下降，改性聚丙烯酸导电纤维和改性丝素蛋白纤维的协同作用有所减弱，故面料的抗静电性能、抗菌性能和抗断裂性能均有明显下降。
由表1可知，对比例2与实施例3的区别仅在于：对比例2中将改性丝素蛋白纤维替换为丝素蛋白纤维，对比例2中的电荷面密度为4.9μC/m2，大肠杆菌抑菌率为81.2％，金黄色葡萄球菌抑菌率为80.5％，白色念珠菌抑菌率为81.6％，断裂强力为183N，断裂伸长率为25％，对比例2和实施例3相比，抗静电性能、抗菌性能和抗断裂性能均有明显下降；这是因为丝素蛋白缺乏改性处理，丝素蛋白纤维的稳定性有所下降，改性聚丙烯酸导电纤维和丝素蛋白纤维的协同作用有所减弱，故面料的抗静电性能、抗菌性能和抗断裂性能均有明显下降。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种具有抗静电性能的面料，其特征在于：包括以下质量份数的组分：
改性聚丙烯酸导电纤维200-300份
改性丝素蛋白纤维150-200份
所述改性聚丙烯酸导电纤维包括改性聚丙烯酸纤维和增韧导电剂。
2.根据权利要求1所述的一种具有抗静电性能的面料，其特征在于：所述改性聚丙烯酸纤维包括噻吩接枝聚丙烯酸和共交联剂。
3.根据权利要求2所述的一种具有抗静电性能的面料，其特征在于：所述噻吩接枝聚丙烯酸包括丙烯酸和3，4-二甲氧基噻吩。
4.根据权利要求2所述的一种具有抗静电性能的面料，其特征在于：所述共交联剂为吡咯。
5.根据权利要求4所述的一种具有抗静电性能的面料，其特征在于：所述丙烯酸、3，4-二甲氧基噻吩和吡咯的质量比为1：1.08：（0.5-0.7）。
6.根据权利要求5所述的一种具有抗静电性能的面料，其特征在于：所述改性聚丙烯酸导电纤维采用如下步骤制备：
将噻吩接枝聚丙烯酸、氯化铁和无水乙醇混合得到纺丝溶液A，将吡咯溶于无水乙醇中得到纺丝溶液B，将增韧导电剂、N，N-二甲基乙酰胺和无水乙醇混合得到凝固浴，使用三层同轴静电纺丝，第一层放置纺丝溶液B，第二层放置纺丝溶液A，第三层放置纺丝溶液B，所述第二层包覆在第一层的外面，所述第三层包覆在第二层的外面，将得到的改性聚丙烯酸纤维通入凝固浴中，收集凝固浴中的纺线，洗涤干燥后得到改性聚丙烯酸导电纤维。
7.根据权利要求6所述的一种具有抗静电性能的面料，其特征在于：所述增韧导电剂包括二维过渡金属氮化物和吡咯。
8.根据权利要求1所述的一种具有抗静电性能的面料，其特征在于：所述改性丝素蛋白包括丝素蛋白、京尼平和单宁酸。
9.根据权利要求8所述的一种具有抗静电性能的面料，其特征在于：所述丝素蛋白、京尼平和单宁酸的质量比为1：0.05：（0.05-0.1）。
10.根据权利要求9所述的一种具有抗静电性能的面料，其特征在于：所述一种具有抗静电性能的面料采用如下步骤制备：
制备改性聚丙烯酸导电纤维；
制备改性丝素蛋白纤维：将丝素蛋白、京尼平、单宁酸和去离子水混合搅拌得到改性丝素蛋白溶液，将改性丝素蛋白溶液冷冻干燥得到改性丝素蛋白，将改性丝素蛋白溶解至氯化钙甲酸溶液中得到纺丝溶液，将去离子水、十二烷基硫酸钠和乙醇混合溶解得到凝固浴，将纺丝溶液进行湿法纺丝收集纤维，将收集的纤维用去离子水洗涤后干燥得到改性丝素蛋白纤维；
以改性聚丙烯酸导电纤维为经线，以改性丝素蛋白纤维为纬线，通过梭织得到具有抗静电性能的面料。
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