[发明专利]一种击剑服用导电面料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于功能性纺织面料技术领域，具体涉及一种不含任何金属成分的击剑服用导电面料及其制备方法。

背景技术

随着击剑运动的兴起，围绕击剑服的研发和改进也得到越来越多的关注。在成套击剑服中，最外层的导电服是击剑服的重要组成部分，它需要具有良好的导电性以确保能够及时、有效且准确地判别击剑是否触碰到身体有效部位。当前，国内外生产的导电面料都是由合成纱线和金属线（以铜线为主）交织而成，其具有良好的导电性，但是这种面料不够轻便，质地较硬，柔软性不足，且金属线在使用中受潮易被氧化，生成的氧化物（如铜绿）不仅影响导电服的导电性能，而且对穿戴者的皮肤和呼吸系统也会产生很大危害。

发明内容

针对现有技术中含金属线材的面料所存在的不足，本发明旨在提供一种完全不含有金属材质的击剑服用导电面料及其制备方法。该面料以碳纤维和高强涤纶为原料，利用碳纤维的导电性，通过特定编织工艺，经配料、并丝、并线、织造、后处理等步骤制备而成。产品具有质量轻、柔软舒适度高、导电性能优异等特点，且制备方法简单，有望在击剑服领域得到推广应用。

具体而言，本发明首先提供一种击剑服用导电面料的制备方法，以碳纤维和高强涤纶为原料，包含以下步骤：

A）配料

分别选取50-80D的碳纤维和80-150D的高强涤纶丝，备用；

B）并丝

对碳纤维进行并丝处理，以每8-20根碳纤维合并成一根碳纤维股线；

C）并线

将单根碳纤维股线和单根涤纶丝并线，以0.8-3.0点/公分进行加点处理，得到复合股线；

D）织造

以涤纶丝和碳纤维股线为经纱，以步骤C）得到的复合股线为纬纱，采用喷水织机织造成型；其中，经纱设置成每13-30根涤纶经纱夹1根碳纤维经纱；

E）后处理

将步骤D）得到的面料水洗，然后烘干定型。

碳纤维能够导电的特性已经为人们所熟知，但是受限于织造工艺，迄今为止并未出现过将碳纤维用于击剑服以取代金属丝线的报道。在本发明中，申请人期望通过对碳纤维应用规格/形态和织造工艺的改进，将其用于击剑服外层导电面料，以取代现有面料中的金属材质。

步骤A）中碳纤维的纤度为50-80D，D表示旦尼尔。碳纤维的粗细对织物的强度、导电性和舒适性有直接影响。优选地，碳纤维的纤度控制在60-80D。就原料来源而言，本发明中适用的碳纤维可直接在市面上通过商购获得，如可购自无锡捷通高性能纤维制造有限公司，也可采用已知的合成工艺方便地制得，这对本领域技术人员而言属于常规技术知识。

步骤A）中高强涤纶丝的纤度为80-150D，其断裂强度宜大于4 kg。作为优选方案，高强涤纶丝的纤度应控制在100-120D，断裂强度在4-8kg之间，以确保面料的强度和舒适性之间的平衡。这里所说的断裂强度是指单根涤纶丝在断裂前所能承受的最大重量，该值可通过在丝上挂置重物进行测定。本发明中适用的涤纶丝可直接通过商购获得，例如可购自常熟市协铭高强涤纶有限公司。

步骤B）中并丝处理的目的在于将碳纤维以相同标准合并成统一规格的碳纤维股线。出于对导电性能的考虑，单根碳纤维并不适于直接用于编织，并丝形态的碳纤维股线不仅可有效提高可织造性，而且在面料中部分碳纤维断裂时也能够确保导电性能的完整。另外，调整每根股线中碳纤维的数量也可以在一定程度上调节面料的性能（如导电性能）。一般来说，用于并丝的碳纤维根数越多，采用相同工艺织得的面料中碳纤维的含量越高，面料电阻越低，电响应速度也会越快，但是根数过多会导致碳纤维股线可织造性降低，制作成本也会相应增高。作为优选方案，并丝过程中每根碳纤维股线是由10-18根碳纤维构成。

步骤C）的目的是为了将部分碳纤维股线与涤纶丝以1：1（根）的比例作并线和加点处理，以便作为下一步织造工艺中的纬纱使用。该处理可有效提高碳纤维股线的可织造性和最终面料的强度，并确保最终面料中碳纤维网络的有序性和完整性。基于对织造工艺和织物性能的考虑，加点处理的参数优选为2-3点/公分。

在步骤A-C之后，本发明以涤纶丝和碳纤维股线为经纱，以复合股线为纬纱，采用喷水织机进行织造。织造工艺步骤是实现本发明目的的关键点之一。作为优选方案，步骤D）所述的织造参照如图1a和1b所示的织造工艺图进行；其中，

经纱：1根1综，2综1箱，每15-25根涤纶经纱中夹1根碳纤维经纱；综框起法1、2、3；

纬纱：加点参数为2-3点/公分。