本申请涉及电缆
技术领域：
，尤其涉及一种基于复合型聚酯功能纤维的电缆。
背景技术：
：电缆是一种电力系统常用的材料，现有技术中，电缆结构包括多根导体、包覆在导体外面的绝缘层、编制层和外护层四部分，其中，导体与绝缘层构成绝缘线芯，编织层包覆在多根绝缘线芯的外面，外护层包覆在编织层的外表面。在信号传输过程中，这种结构的电缆的抗外部干扰性能和信号保真性较差，容易导致信号失真，因此信号传输不稳定，传输的图像也很不清晰；并且，现有的电缆防潮性不好，容易被氧化；现有电缆的抗菌性不是很好，容易在外护层表面滋生细菌，造成使用不便；现有电缆采用具有阻燃效果的聚氯乙烯作为保护层及绝缘层，而聚氯乙烯材料在高温下容易老化，耐高温性较差，需要对上述方面进行改进。技术实现要素：针对以上所述，本发明旨在提供一种基于复合型聚酯功能纤维的电缆，该电缆具有抗干扰性强、防潮性好、不易被氧化、高稳定性、抗菌性好的优点，从而解决上述提出技术问题。为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于复合型聚酯功能纤维的电缆，该电缆包括导体，该导体由内而外包覆有绝缘层、编织层及外护层；该编织层为铜丝编织层，编织层的内壁设有铜塑复合带屏蔽层，编织层的外表面设有铝塑复合带防护层；该外护层由内而外包括聚氯乙烯层和复合型聚酯纤维层；该复合型聚酯纤维层中添加有复合添加剂；该复合添加剂中包括有zro2纳米粉体、纳米cu-zno复合粒子及添加剂载体。本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：1.本发明的技术方案中，该铜塑复合带屏蔽层有很好的屏蔽性，抗干扰性能很强；加上编织层，组成了复合屏蔽层，大大增强了抗干扰性能，信号传输更加稳定，传输的图像也更加清晰；2.本发明的技术方案中，该铝塑复合带防护层也具有屏蔽效果，其还可有效避免长期使用过程中潮湿气体的渗透，减少电缆芯氧化的机率；3.本发明的技术方案中，该外护层中包括复合型聚酯纤维层，该复合型聚酯纤维层具有强度高、耐高温、韧性高、抗菌效果好的优点，使该电缆具有更好的稳定性、耐高温性、抗菌性与耐摩擦性。本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。附图说明利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是本发明所述电缆的结构示意图；其中，1-导体，2-绝缘层，3-编织层，31-铜塑复合带屏蔽层，32-铝塑复合带防护层，41-聚氯乙烯层，42-复合型聚酯纤维层，5-防腐蚀层。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。本申请的实施例涉及一种基于复合型聚酯功能纤维的电缆，结合图1，该电缆包括导体1，该导体1由内而外包覆有绝缘层2、编织层3及外护层；具体的，导体1与绝缘层2组成电缆芯，电缆芯为四根，电缆芯呈平行排列成正方形；具体的，该编织层3为铜丝编织层，编织层3的内壁设有铜塑复合带屏蔽层31，编织层3的外表面设有铝塑复合带防护层32；具体的，该外护层由内而外包括聚氯乙烯层41和复合型聚酯纤维层42。本发明的技术方案中，该铜塑复合带屏蔽层31具有良好的电磁波屏蔽效果，抗干扰性强，铜塑复合带屏蔽层31和编织层3共同作用，大大增强了对电磁波的屏蔽性，使得信号传输更加稳定；该铝塑复合带防护层32也能够提高屏蔽效果，并且其还具有防潮性，避免了潮湿水汽的渗透对电缆中电缆芯的损害，减少了电缆芯氧化的几率；在外护层中，该复合型聚酯纤维层42具有高强度、耐高温、韧性高、抗菌效果明显的性能，采用这种外护层，使得该电缆具有更好的稳定性、抗菌性、耐高温性和耐摩擦性。进一步的，在该外护层的外表面设有防腐蚀层5，使得该电缆能够长时间不受腐蚀，延长使用寿命。以下所述涉及本申请电缆中的复合型聚酯纤维层42。该复合型聚酯纤维层42中添加有复合添加剂。在现有技术中，聚酯纤维通常是指聚对苯二甲酸乙二醇酯经熔融纺丝制得的纤维，是目前合成纤维的第一大品种，由于其具有优良的特性，备受人们青睐，在实现聚酯纤维功能化的过程中，通常情况下是在聚酯纤维中添加功能性粒子或粉体等，目前市面上具有功能化的纤维织物主要是通过添加剂来实现的；然而，随着纳米技术的发展，需要添加的功能性粒子的粒径不断减小，当其直接添加到聚酯纤维中时，由于纳米团聚效应，其在聚酯纤维中的功效发挥不明显。基于以上原因，本申请的技术方案中，该复合添加剂包括：添加剂载体、电气石负离子粉、太极石粉体、zro2纳米粉体、纳米cu-zno复合粒子、纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米二氧化钛、纳米氧化锌。其中，在一方面，该复合添加剂中含有添加剂载体，该添加剂载体为tio2空心球，该tio2空心球是以花粉为模板制备的，然后经过退火过程将花粉去除，从而形成空心球结构，由于花粉是一种表面结构复杂的生物体物质，其表面具有分层多孔的结构，使得该tio2空心球能够复制该结构，这种结构对于复合添加剂中其它粒子具有良好的吸附性能，此外，由于该tio2空心球能够在聚酯纤维中均匀分散，从而有效改善了各个纳米粒子的团聚现象，同时，适量添加的tio2空心球也能够改善聚酯纤维的加工性能和力学性能，增强其强度、韧性及耐高温性。在第二方面，由于二氧化钛是一种化学性质稳定的半导体材料，一般表现为光催化性能，用于光催化自清洁材料，或者用于造纸、橡胶等制品中，作为填充剂、着色剂使用，而本申请中，采用水热法以花粉为模板制备了tio2空心球，并将其创造性的作为添加剂载体使用，得益于其特殊的表面结构，在本申请中对于复合型聚酯纤维的抗菌效果的发挥起到关键作用。在第三方面，对于抗菌效果，该复合添加剂中含有纳米cu-zno复合粒子、纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米二氧化硅；其中，纳米二氧化钛、纳米氧化锌是传统的抗菌剂，纳米氧化锌是一种氧化还原电位高、物理和化学稳定性较好、廉价且无毒的无机抗菌剂，纳米氧化锌能在紫外光的照射下对细菌、微生物等具有明显的抑制和消灭作用；但细菌的生长和繁殖环境处于黑暗状态下，单一的纳米氧化锌在弱紫外光的照射条件下光催化活性不足，抗菌性能下降，为此，本申请采用凝胶溶胶法，在纳米氧化锌的基础上复合了铜离子，制备了一种纳米cu-zno复合粒子，该纳米cu-zno复合粒子是一种铜基复合抗菌材料，提高了复合添加剂的光催化活性，提高了抗菌的效果。优选地，在上述的复合型聚酯纤维层中，该复合添加剂质量百分数为18％。进一步优选地，在上述的复合添加剂中，各物质的质量份数为：添加剂载体25份、电气石负离子粉2份、太极石粉体3份、zro2纳米粉体2份、纳米cu-zno复合粒子12份、纳米二氧化硅5份、纳米氧化铝3份、纳米二氧化钛9份、纳米氧化锌4份。更进一步优选地，在上述的复合添加剂中，各物质的粒径为：添加剂载体50μm、电气石负离子粉300nm、太极石粉体1μm、zro2纳米粉体20nm、纳米cu-zno复合粒子30nm、纳米二氧化硅50nm、纳米氧化铝100nm、纳米二氧化钛50nm、纳米氧化锌50nm。该复合型聚酯纤维层的制备过程为：步骤1：首先对油菜花花粉进行筛选，筛选的目标粒径为50μm及以下，然后称取20g的目标花粉，用酒精漂洗、干燥；然后，向300ml的去例子水中加入9g的ti(so4)2，搅拌20min，再向上述去离子水中加入1.2g的氟化铵和3.8g的尿素，搅拌60min，再向上述去离子水中加入20g目标花粉，搅拌20min，将上述去离子水转移到水热釜中，将其在180℃水热反应20h，反应结束后，收集水热釜中白色沉淀，并将其清洗干净，在干燥箱中60℃下干燥15h，然后将其放入马弗炉中460℃退火2h，490℃退火1h，升温速率为2℃/min，退火过程中会将花粉颗粒去除，退火结束后，得到tio2空心球，即为添加剂载体；步骤2：分别配制浓度为720g/l、94g/l的zrocl2·8h2o和乙二胺四乙酸溶液，取适量的两种溶液进行混合，剧烈搅拌5min使其混合均匀，得到透明的微乳液，用氨水调节ph>10.5，在65℃、30khz下超声10min得到透明的凝胶，然后用蒸馏水洗涤凝胶至用agno3溶液检测不出cl-，然后用乙醇洗涤3遍，将洗涤后的氧化锆前驱体溶液放入恒温干燥箱中，在60℃下干燥15h，将干燥好的前驱体在氮气保护下于700℃下煅烧4h，最后撤掉氮气保护让粉体自然冷却至室温，得到zro2纳米粉体；步骤3：按照cu:zn的摩尔比为0.1:1的比例称取共5g的硝酸锌和硝酸铜的混合物，将其溶于200ml的蒸馏水中磁力搅拌均匀至透明溶液，再加入柠檬酸磁力搅拌至充分溶解，其中，硝酸锌和柠檬酸的摩尔比为1:1.1，用氨水调节溶液的ph为8.1，在80℃恒温水浴中使溶液蒸发水分形成湿凝胶，再在80℃真空干燥箱内干燥24h直至恒重，得到干凝胶；将干凝胶于空气气氛中650℃煅烧2h，自然冷却至室温，研磨后得到纳米cu-zno复合粒子；步骤4：将添加剂载体、电气石负离子粉、太极石粉体、zro2纳米粉体、纳米cu-zno复合粒子、纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米二氧化钛、纳米氧化锌、钛酸酯偶联剂加入到去例子水中，充分搅拌均匀，得到添加剂浆料，然后将其烘干，研磨成粉，即得复合添加剂；步骤5：将上述的复合添加剂和乙二醇混合，搅拌后在室温下超声5h，得到混合液，然后在酯化反应釜中加入pta、混合液、催化助剂，搅拌均匀后进行酯化，聚合，得到聚酯母粒，其中，酯化温度为280℃，压力400kpa，酯化率达到大于93.5％时进行缩聚反应，缩聚温度为300℃，抽真空至50mpa，缩聚至特性粘度为0.65时，出料，切料，得到聚酯母粒；聚酯母粒再经纺丝得聚酯纤维，即为本申请的复合型聚酯纤维，然后将其设于上述电缆中，形成复合型聚酯纤维层。为了了解该电缆的抗菌效果，采用如下四个实施例进行测试：实施例1该复合添加剂包括：添加剂载体、电气石负离子粉、太极石粉体、zro2纳米粉体、纳米cu-zno复合粒子、纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米二氧化钛、纳米氧化锌；各物质的质量份数为：添加剂载体25份、电气石负离子粉2份、太极石粉体3份、zro2纳米粉体2份、纳米cu-zno复合粒子12份、纳米二氧化硅5份、纳米氧化铝3份、纳米二氧化钛9份、纳米氧化锌4份。该复合型聚酯纤维层的制备过程为：步骤1：首先对油菜花花粉进行筛选，筛选的目标粒径为50μm及以下，然后称取20g的目标花粉，用酒精漂洗、干燥；然后，向300ml的去例子水中加入9g的ti(so4)2，搅拌20min，再向上述去离子水中加入1.2g的氟化铵和3.8g的尿素，搅拌60min，再向上述去离子水中加入20g目标花粉，搅拌20min，将上述去离子水转移到水热釜中，将其在180℃水热反应20h，反应结束后，收集水热釜中白色沉淀，并将其清洗干净，在干燥箱中60℃下干燥15h，然后将其放入马弗炉中460℃退火2h，490℃退火1h，升温速率为2℃/min，退火过程中会将花粉颗粒去除，退火结束后，得到tio2空心球，即为添加剂载体；步骤2：分别配制浓度为720g/l、94g/l的zrocl2·8h2o和乙二胺四乙酸溶液，取适量的两种溶液进行混合，剧烈搅拌5min使其混合均匀，得到透明的微乳液，用氨水调节ph>10.5，在65℃、30khz下超声10min得到透明的凝胶，然后用蒸馏水洗涤凝胶至用agno3溶液检测不出cl-，然后用乙醇洗涤3遍，将洗涤后的氧化锆前驱体溶液放入恒温干燥箱中，在60℃下干燥15h，将干燥好的前驱体在氮气保护下于700℃下煅烧4h，最后撤掉氮气保护让粉体自然冷却至室温，得到zro2纳米粉体；步骤3：按照cu:zn的摩尔比为0.1:1的比例称取共5g的硝酸锌和硝酸铜的混合物，将其溶于200ml的蒸馏水中磁力搅拌均匀至透明溶液，再加入柠檬酸磁力搅拌至充分溶解，其中，硝酸锌和柠檬酸的摩尔比为1:1.1，用氨水调节溶液的ph为8.1，在80℃恒温水浴中使溶液蒸发水分形成湿凝胶，再在80℃真空干燥箱内干燥24h直至恒重，得到干凝胶；将干凝胶于空气气氛中650℃煅烧2h，自然冷却至室温，研磨后得到纳米cu-zno复合粒子；步骤4：将添加剂载体、电气石负离子粉、太极石粉体、zro2纳米粉体、纳米cu-zno复合粒子、纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米二氧化钛、纳米氧化锌、钛酸酯偶联剂加入到去例子水中，充分搅拌均匀，得到添加剂浆料，然后将其烘干，研磨成粉，即得复合添加剂；步骤5：将上述的复合添加剂和乙二醇混合，搅拌后在室温下超声5h，得到混合液，然后在酯化反应釜中加入pta、混合液、催化助剂，搅拌均匀后进行酯化，聚合，得到聚酯母粒，其中，酯化温度为280℃，压力400kpa，酯化率达到大于93.5％时进行缩聚反应，缩聚温度为300℃，抽真空至50mpa，缩聚至特性粘度为0.65时，出料，切料，得到聚酯母粒；聚酯母粒再经纺丝得聚酯纤维，即为本申请的复合型聚酯纤维。实施例2该复合添加剂包括：添加剂载体、电气石负离子粉、太极石粉体、纳米cu-zno复合粒子、纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米二氧化钛、纳米氧化锌；各物质的质量份数为：添加剂载体25份、电气石负离子粉2份、太极石粉体3份、纳米cu-zno复合粒子12份、纳米二氧化硅5份、纳米氧化铝3份、纳米二氧化钛9份、纳米氧化锌4份。该复合型聚酯纤维层的制备过程为：步骤1：首先对油菜花花粉进行筛选，筛选的目标粒径为50μm及以下，然后称取20g的目标花粉，用酒精漂洗、干燥；然后，向300ml的去例子水中加入9g的ti(so4)2，搅拌20min，再向上述去离子水中加入1.2g的氟化铵和3.8g的尿素，搅拌60min，再向上述去离子水中加入20g目标花粉，搅拌20min，将上述去离子水转移到水热釜中，将其在180℃水热反应20h，反应结束后，收集水热釜中白色沉淀，并将其清洗干净，在干燥箱中60℃下干燥15h，然后将其放入马弗炉中460℃退火2h，490℃退火1h，升温速率为2℃/min，退火过程中会将花粉颗粒去除，退火结束后，得到tio2空心球，即为添加剂载体；步骤2：按照cu:zn的摩尔比为0.1:1的比例称取共5g的硝酸锌和硝酸铜的混合物，将其溶于200ml的蒸馏水中磁力搅拌均匀至透明溶液，再加入柠檬酸磁力搅拌至充分溶解，其中，硝酸锌和柠檬酸的摩尔比为1:1.1，用氨水调节溶液的ph为8.1，在80℃恒温水浴中使溶液蒸发水分形成湿凝胶，再在80℃真空干燥箱内干燥24h直至恒重，得到干凝胶；将干凝胶于空气气氛中650℃煅烧2h，自然冷却至室温，研磨后得到纳米cu-zno复合粒子；步骤3：将添加剂载体、电气石负离子粉、太极石粉体、纳米cu-zno复合粒子、纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米二氧化钛、纳米氧化锌、钛酸酯偶联剂加入到去例子水中，充分搅拌均匀，得到添加剂浆料，然后将其烘干，研磨成粉，即得复合添加剂；步骤4：将上述的复合添加剂和乙二醇混合，搅拌后在室温下超声5h，得到混合液，然后在酯化反应釜中加入pta、混合液、催化助剂，搅拌均匀后进行酯化，聚合，得到聚酯母粒，其中，酯化温度为280℃，压力400kpa，酯化率达到大于93.5％时进行缩聚反应，缩聚温度为300℃，抽真空至50mpa，缩聚至特性粘度为0.65时，出料，切料，得到聚酯母粒；聚酯母粒再经纺丝得聚酯纤维，即为本申请的复合型聚酯纤维。实施例3该复合添加剂包括：添加剂载体、电气石负离子粉、太极石粉体、zro2纳米粉体、纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米二氧化钛、纳米氧化锌；各物质的质量份数为：添加剂载体25份、电气石负离子粉2份、太极石粉体3份、zro2纳米粉体2份、纳米二氧化硅5份、纳米氧化铝3份、纳米二氧化钛9份、纳米氧化锌4份。该复合型聚酯纤维层的制备过程为：步骤1：首先对油菜花花粉进行筛选，筛选的目标粒径为50μm及以下，然后称取20g的目标花粉，用酒精漂洗、干燥；然后，向300ml的去例子水中加入9g的ti(so4)2，搅拌20min，再向上述去离子水中加入1.2g的氟化铵和3.8g的尿素，搅拌60min，再向上述去离子水中加入20g目标花粉，搅拌20min，将上述去离子水转移到水热釜中，将其在180℃水热反应20h，反应结束后，收集水热釜中白色沉淀，并将其清洗干净，在干燥箱中60℃下干燥15h，然后将其放入马弗炉中460℃退火2h，490℃退火1h，升温速率为2℃/min，退火过程中会将花粉颗粒去除，退火结束后，得到tio2空心球，即为添加剂载体；步骤2：分别配制浓度为720g/l、94g/l的zrocl2·8h2o和乙二胺四乙酸溶液，取适量的两种溶液进行混合，剧烈搅拌5min使其混合均匀，得到透明的微乳液，用氨水调节ph>10.5，在65℃、30khz下超声10min得到透明的凝胶，然后用蒸馏水洗涤凝胶至用agno3溶液检测不出cl-，然后用乙醇洗涤3遍，将洗涤后的氧化锆前驱体溶液放入恒温干燥箱中，在60℃下干燥15h，将干燥好的前驱体在氮气保护下于700℃下煅烧4h，最后撤掉氮气保护让粉体自然冷却至室温，得到zro2纳米粉体；步骤3：将添加剂载体、电气石负离子粉、太极石粉体、zro2纳米粉体、纳米cu-zno复合粒子、纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米二氧化钛、纳米氧化锌、钛酸酯偶联剂加入到去例子水中，充分搅拌均匀，得到添加剂浆料，然后将其烘干，研磨成粉，即得复合添加剂；步骤4：将上述的复合添加剂和乙二醇混合，搅拌后在室温下超声5h，得到混合液，然后在酯化反应釜中加入pta、混合液、催化助剂，搅拌均匀后进行酯化，聚合，得到聚酯母粒，其中，酯化温度为280℃，压力400kpa，酯化率达到大于93.5％时进行缩聚反应，缩聚温度为300℃，抽真空至50mpa，缩聚至特性粘度为0.65时，出料，切料，得到聚酯母粒；聚酯母粒再经纺丝得聚酯纤维，即为本申请的复合型聚酯纤维。实施例4该复合添加剂包括：添加剂载体、电气石负离子粉、太极石粉体、纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米二氧化钛、纳米氧化锌；各物质的质量份数为：添加剂载体25份、电气石负离子粉2份、太极石粉体3份、纳米二氧化硅5份、纳米氧化铝3份、纳米二氧化钛9份、纳米氧化锌4份。该复合型聚酯纤维层的制备过程为：步骤1：首先对油菜花花粉进行筛选，筛选的目标粒径为50μm及以下，然后称取20g的目标花粉，用酒精漂洗、干燥；然后，向300ml的去例子水中加入9g的ti(so4)2，搅拌20min，再向上述去离子水中加入1.2g的氟化铵和3.8g的尿素，搅拌60min，再向上述去离子水中加入20g目标花粉，搅拌20min，将上述去离子水转移到水热釜中，将其在180℃水热反应20h，反应结束后，收集水热釜中白色沉淀，并将其清洗干净，在干燥箱中60℃下干燥15h，然后将其放入马弗炉中460℃退火2h，490℃退火1h，升温速率为2℃/min，退火过程中会将花粉颗粒去除，退火结束后，得到tio2空心球，即为添加剂载体；步骤2：将添加剂载体、电气石负离子粉、太极石粉体、纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米二氧化钛、纳米氧化锌、钛酸酯偶联剂加入到去例子水中，充分搅拌均匀，得到添加剂浆料，然后将其烘干，研磨成粉，即得复合添加剂；步骤3：将上述的复合添加剂和乙二醇混合，搅拌后在室温下超声5h，得到混合液，然后在酯化反应釜中加入pta、混合液、催化助剂，搅拌均匀后进行酯化，聚合，得到聚酯母粒，其中，酯化温度为280℃，压力400kpa，酯化率达到大于93.5％时进行缩聚反应，缩聚温度为300℃，抽真空至50mpa，缩聚至特性粘度为0.65时，出料，切料，得到聚酯母粒；聚酯母粒再经纺丝得聚酯纤维，即为本申请的复合型聚酯纤维。将实施例1-4所制备的复合型聚酯纤维分别记为1号、2号、3号、4号，然后将1-4号的复合型聚酯纤维分别制成大肠杆菌培养器皿，在该培养器皿上培养相同菌落的大肠杆菌，并记录大肠杆菌生长情况，如下表：1天2天3天4天5天6天7天1号未长未长未长未长未长未长未长2号未长未长未长未长未长1颗菌落1颗菌落3号未长未长未长1颗菌落2颗菌落多颗菌落旺盛4号未长2颗菌落多颗菌落旺盛旺盛旺盛旺盛通过上表自然菌落试验可以看到，本申请的抗菌除螨添加剂能够有效抑制菌落的生长，具有较强的抑菌效果。以上所述仅为本发明的较佳方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12