[发明专利]一种抗静电功能性织物及其制备方法

说明书

本发明涉及纺织技术领域，公开了一种抗静电功能性织物及其制备方法。该抗静电功能性织物包括亲肤层、抗静电层，以及连接亲肤层和抗静电层的粘胶纤维层；所述亲肤层、粘胶纤维层、抗静电层分别由棉纤维、粘胶纤维、镀镍碳纤维织造而成；所述镀镍碳纤维由内到外依次包括碳纤维芯部、镍/碳复合皮层和镍层。本发明的抗静电功能性织物中采用三层结构镀镍碳纤维，在碳纤维芯部和镍层之间采用镍/碳复合皮层过渡，能提高镍层与碳纤维之间的界面结合力，并能避免镀镍时引入钯等电阻率较高的杂质，故制得的镀镍碳纤维具有较好的导电性能，采用该镀镍碳纤维制得的织物具有较好的抗静电能力。

技术领域

本发明涉及纺织技术领域，尤其涉及一种抗静电功能性织物及其制备方法。

背景技术

随着经济的快速发展，劳动安全防护标准不断提高，织物原有的性能已不能满足诸多特殊行业、特殊工作场所的要求，如煤矿、天然气、油田、化工厂等易燃易爆的工作场合；又如电子计算机、电子仪器、变电站等高频辐射源，都会对人体健康造成一定危害，而抗静电功能性织物的开发与生产满足了以上工作要求，确保了相关行业的安全生产。

根据静电产生的机理，纺织材料在生产和加工或使用中，发生静电的产生和散佚这两个相反的静电过程，实际的静电荷水平是这两个相反过程达到动态平衡的过程。碳纤维常见的体积电阻率在(0.8～1.8)×10^-3Ω·cm之间，并且电导率会随着热处理温度的升高而增大。因此，碳纤维在经过高温石墨化处理之后，能利用其优良的导电性能加快静电荷的散佚，常作为导电纤维用于抗静电功能性织物中。

在碳纤维表面镀镍能增大碳纤维的导电性，进而提高织物的抗静电能力。但镍与碳纤维之间存在界面相容性问题，界面结合不紧密将导致界面处电阻率较大，限制织物的抗静电能力；此外，现有的碳纤维镀镍工艺通常需要在镀镍前对碳纤维进行敏化和活化，使其表面包覆上一层钯，用来催化后续镍的还原反应，而由于钯的电阻率高于镍(前者为1.08×10^-5Ω·cm，后者为6.84×10^-6Ω·cm)，钯的引入将导致镀镍碳纤维的电阻率增大，进而影响织物的抗静电性能。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种抗静电功能性织物及其制备方法。本发明采用三层结构镀镍碳纤维，能改善镍与碳纤维之间的界面结合，且不引入钯等杂质，因而能提高镀镍碳纤维的导电性能，进而提高织物的抗静电能力。

本发明的具体技术方案为：

一种抗静电功能性织物，包括亲肤层、抗静电层，以及连接亲肤层和抗静电层的粘胶纤维层；所述亲肤层、粘胶纤维层、抗静电层分别由棉纤维、粘胶纤维、镀镍碳纤维织造而成；所述镀镍碳纤维由内到外依次包括碳纤维芯部、镍/碳复合皮层和镍层。

碳纤维能使静电荷快速散佚，具有较好的抗静电作用，但穿着舒适性差；粘胶纤维吸湿性好、柔软透气，不易产生静电；棉纤维具有较好的吸湿排汗性、亲肤性、透气性，手感柔软，穿着舒适，且相较于合成纤维而言不易产生静电。本发明采用棉纤维亲肤层、粘胶纤维层和镀镍碳纤维抗静电层三层结构，综合了三种纤维的优点，使织物在不失穿着舒适性的情况下，具有较好的抗静电功能。

本发明将镀镍碳纤维设计成三层结构，在碳纤维芯部和镍层之间采用镍/碳复合皮层过渡。芯部的存在保留了碳纤维的固有性能(例如强度大、质轻等)。镍/碳复合皮层可在碳纤维芯部与镍层之间起到过渡作用，使镍层更容易结合到碳纤维上，并增大镍与碳之间的接触面积，从而改善镍与碳纤维之间的界面结合，降低镀镍碳纤维的电阻率，因而能加快静电荷散佚，提高织物的抗静电性能；此外，在后续镀镍过程中，皮层中的镍能催化镀液中镍离子的还原过程，因而不需要对碳纤维进行敏化和活化以引入钯，这能降低镀镍碳纤维的电阻率，提高织物的抗静电性能。

作为优选，所述抗静电层的经密为450～600根/10cm，纬密为250～350根/10cm。