一种保暖抗静电石墨烯纱线的制作方法

本实用新型涉及纺纱技术领域，具体涉及一种保暖抗静电石墨烯纱线。

背景技术：

衣食住行是人类生活的最重要的四个方面。一般的衣服，通常是采用纱线，通过各种交织方法形成面料，通过裁剪拼接等方法而制成，也可以直接采用纱线通过针织等方式直接形成衣服。不论采取何种方式，在生产衣服的过程中，大多数情况下还是会采用纱线。然而，冬季时，气温较低，空气干燥，容易产生静电。现有技术中，制备冬季服装时，为防止静电的产生，通常选择镀银长丝或镀银短纤维等含有金属离子的原料，混入制备冬季服装的纱线中，通过金属离子的导电性能而起到防静电的作用。然而，金属是不可再生资源，银又是贵重金属，将其用于服装的生产，会导致资源的浪费。此外，普通的镀银长丝或镀银短纤维，随着衣服穿着过程中的各种磨损，会使长丝或短纤维表面的金属离子磨掉，影响镀银长丝或镀银短纤维的导电性能。由此，我们需要制备一种不使用金属离子，还能持续抗静电的纱线。同时考虑到静电的产生多发生在冬季，因此，纱线的御寒保暖性能也是需要考虑的因素。此外，在生产智能服装时，通过需要在服装中设置导线，因此，如何设计具有导电性能的纱线，也是需要考虑的因素之一。此外，如果能在具有这些功能之外，还能使纱线同时具有一定的保健功能，则更容易获得消费者的亲耐。

现如今，科学家们发现了一种导电性能非常好的非金属材料—石墨烯。石墨烯具有十分良好的强度、柔韧、导电、导热、光学特性，在各个领域都得到了长足的发展。作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”。石墨烯是目前已知强度最高的材料之一，同时还具有很好的韧性，且可以弯曲，石墨烯的理论杨氏模量达1.0TPa，固有的拉伸强度为130GPa。而利用氢等离子改性的还原石墨烯也具有非常好的强度，平均模量可大0.25TPa。石墨烯在室温下的载流子迁移率极高，超过了硅材料的10倍，是目前已知载流子迁移率最高的物质锑化铟（InSb）的两倍以上。此外，与很多材料不一样，石墨烯的电子迁移率受温度变化的影响较小，50~500K之间的任何温度下，单层石墨烯的电子迁移率都在15000cm2/（V.s）左右。此外，石墨烯的柔韧性较好，在对石墨烯进行拉伸时，拉伸幅度能够达到自身尺寸的20%。另外，石墨烯还有一定的健康理疗作用。石墨烯能吸收和发射高达40%的远红外线，石墨烯加热发射的8-15微米远红外波，能有激活身体细胞核酸蛋白质等生物分子的功能。

基于上述内容，如何制得一种能持久导电、持久抗静电，且能保暖、能保健的纱线，是一个亟需解决的问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在上述技术问题，本实用新型提供一种保暖抗静电石墨烯纱线。其目的在于不使用金属还能达到持久导电、持久抗静电的作用，同时增加纱线的保暖性能和保健性能，且还能通过纱线表面的绒毛等保护作用，避免芯线上的石墨烯层被磨损。

为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种保暖抗静电石墨烯纱线，包括芯线、第一外包纱和第二外包纱，第一外包纱和第二外包纱包覆在芯线的外侧，芯线位于保暖抗静电石墨烯纱线的中心，第一外包纱和第二外包纱分别呈S形相互反向螺旋缠绕在芯线上，芯线的表面具有石墨烯层，第一外包纱的表面具有绒毛，第一外包纱由天然纤维制成，第二外包纱由双组份皮芯纤维制成，双组份皮芯纤维的外层为低熔点聚酯，芯层为熔点高于低熔点聚酯的熔点10℃的聚酯；第二外包纱中的低熔点聚酯在热处理作用下部分熔融。

优选地，第一外包纱由羊绒、驼绒、兔绒或棉纤维中的一种或多种混合制成。选用这些原料制备第一外包纱，能提高保暖抗静电石墨烯纱线的保暖效果。

优选地，第二外包纱表面也具有绒毛，这有助于进一步提升保暖抗静电石墨烯纱线的保暖效果。

优选地，芯线为一根或多根长丝。

在芯线的表面具有石墨烯层，这使得保暖抗静电石墨烯纱线具有良好的导电性能，能利用石墨烯的导电性能，及时将静电导出。

第二外包纱由双组份皮芯纤维制成，双组份皮芯纤维的外层为低熔点聚酯，芯层为熔点高于低熔点聚酯的熔点10℃的聚酯，主要目的是在制备保暖抗静电石墨烯纱线过程中，通过热处理方式，将双组份皮芯纤维的外层的低熔点聚酯部分熔融，而芯层以及第一外包纱不会熔融，这样能够使第一外包纱和第二外包纱牢固地与芯线结合在一起，这样更有利于保护芯线上的石墨烯层不会受到磨损等情况而使保暖抗静电石墨烯纱线失去导电性，从而影响抗静电性能。

保暖抗静电石墨烯纱线表面的绒毛以及这种结构布置，也能有效地保护石墨烯层不会受到磨损，避免影响纱线的导电性能。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的保暖抗静电石墨烯纱线，利用了石墨烯优异的导电性能，避免了抗静电纱线中金属的使用，尤其是贵金属银的使用。本实用新型不使用金属还能达到持久导电、持久抗静电的作用，同时增加纱线的保暖性能，且还能通过纱线表面的绒毛等保护作用，避免芯线上的石墨烯层被磨损。此外，这种纱线还可以用于智能服装中，比如需要进行导电的部位，兼做导电线使用。此外，由于石墨烯能吸收和发射高达40%的远红外线，因此，采用这种纱线制备的服装还具有一定的保健作用。

本实用新型的保暖抗静电石墨烯纱线，与传统纱线相比，同时具有保暖性好、抗静电性能持久、能导电、且具有一定的保健作用等优点。

附图说明

图1为本实用新型的保暖抗静电石墨烯纱线的结构示意图（绒毛以及石墨烯层未示出）。

附图标记：

1、芯线，2、第一外包纱，3、第二外包纱。

具体实施方式

以下结合具体实施例及附图对本实用新型进行详细说明。

一种保暖抗静电石墨烯纱线，包括芯线1、第一外包纱2和第二外包纱3，第一外包纱2和第二外包纱3包覆在芯线1的外侧，芯线1位于保暖抗静电石墨烯纱线的中心，第一外包纱2和第二外包纱3分别呈S形相互反向螺旋缠绕在芯线1上，芯线1的表面具有石墨烯层，第一外包纱2的表面具有绒毛，第一外包纱2由天然纤维制成，第二外包纱3由双组份皮芯纤维制成，双组份皮芯纤维的外层为低熔点聚酯，芯层为熔点高于低熔点聚酯的熔点10℃的聚酯；第二外包纱3中的低熔点聚酯在热处理作用下部分熔融。

优选地，第一外包纱2由羊绒、驼绒、兔绒或棉纤维中的一种或多种混合制成。选用这些原料制备第一外包纱2，能提高保暖抗静电石墨烯纱线的保暖效果。

优选地，第二外包纱3表面也具有绒毛，这有助于进一步提升保暖抗静电石墨烯纱线的保暖效果。

在芯线1的表面具有石墨烯层，这使得保暖抗静电石墨烯纱线具有良好的导电性能，能利用石墨烯的导电性能，及时将静电导出。

第二外包纱3由双组份皮芯纤维制成，双组份皮芯纤维的外层为低熔点聚酯，芯层为熔点高于低熔点聚酯的熔点10℃的聚酯，主要目的是在制备保暖抗静电石墨烯纱线过程中，通过热处理方式，将双组份皮芯纤维的外层的低熔点聚酯部分熔融，而芯层以及第一外包纱2不会熔融，这样能够使第一外包纱2和第二外包纱3牢固地与芯线1结合在一起，这样更有利于保护芯线1上的石墨烯层不会受到磨损等情况而使保暖抗静电石墨烯纱线失去导电性，从而影响抗静电性能。

保暖抗静电石墨烯纱线表面的绒毛以及这种结构布置，也能有效地保护石墨烯层不会受到磨损，避免影响纱线的导电性能。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。