【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及合股丝，尤其涉及一种合股丝及其加捻工艺。
技术介绍
1、随着材料科学的不断进步，纤维材料在各个领域中的应用日益广泛，尤其是在纺织、航空航天、军事等领域。传统的纤维材料虽然具有一定的强度和耐久性，但在面对复杂多变的使用环境时，往往难以满足日益增长的性能需求。因此，研发具有优异综合性能的新型纤维材料成为当前材料科学领域的热点之一。
2、合股丝作为一种高性能纤维材料，其性能优劣直接影响到产品的质量和使用寿命。传统的合股丝制备工艺虽然成熟，但在面对更高性能要求时，显现出诸多不足。
3、现有技术中的不足：
4、性能均衡性问题：现有合股丝在追求高强度的同时，往往牺牲了韧性和其他关键性能。如何在保持高强度的同时，提升韧性和耐久性，是当前技术面临的一大挑战。
5、环境适应性不足：传统合股丝在面对极端环境(如高温、低温、紫外线照射等)时，性能容易受到影响，甚至发生降解或失效。
6、功能性单一：现有合股丝大多仅具备基本的力学性能，缺乏多功能性，如抗菌、抗静电、自清洁等特殊性能，限制了其应用范围的进一步拓展。
7、因此，我们提出了一种合股丝及其加捻工艺用于解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种合股丝及其加捻工艺。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种合股丝，包括如下重量份数的各组分：聚酯纤维25～35份、纳米银线3
4、作为优选的技术方案：
5、如上所述的一种合股丝，包括如下重量份数的各组分：聚酯纤维28份、纳米银线4份、仿蛛丝蛋白13份、二氧化硅气凝胶4份、尼龙6618份、碳纤维膜tpu 7份、抗氧化剂2份、紫外线稳定剂2份、润滑剂0.9份。
6、如上所述的一种合股丝，所述聚酯纤维的直径控制在10-20微米，聚酯纤维的结晶度在60％-100％；所述纳米银线的粒径在25-50纳米，长径比在100-450；所述仿蛛丝蛋白的氨基酸序列与天然蛛丝蛋白的关键序列相似度在80％-100％，所述仿蛛丝蛋白的二级结构含量中的β-折叠结构的含量占总蛋白结构的60％-90％；所述二氧化硅气凝胶的孔隙率在90％-100％，构成气凝胶的二氧化硅颗粒粒径在10-50纳米；所述尼龙66的结晶度在50％-80％，尼龙66的分子量在20,000-30,000道尔顿；所述碳纤维膜tpu中的碳纤维的直径在5-10微米，碳纤维在膜中的含量在30％-70％；所述抗氧化剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、二丁基羟基甲苯中的一种，所述紫外线稳定剂为2-(2'-羟基-5'-甲基苯基)苯并三唑、2-(2'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑中的一种，所述润滑剂为长链脂肪酸酯或硅油类化合物中的一种。
7、如上所述的一种合股丝，所述聚酯纤维通过化学改性引入功能性基团，功能性基团包括亲水基团或抗静电基团；所述纳米银线在合股丝中呈线性排列，通过表面修饰，使纳米银线与其他组分之间形成氢键或化学键，增强界面相互作用和整体稳定性；所述仿蛛丝蛋白的分子链成三排相互平行的结构，模拟天然蛛丝的多层次结构，通过互穿网络技术，使仿蛛丝蛋白与其他高分子组分形成互穿网络，增强合股丝的复合性能，设定合股丝的复合性能为p_c，则：
8、p_c＝k_2\cdotd^{n_2}；
9、其中，d为互穿网络的密度，表示仿蛛丝蛋白与其他高分子组分的交织程度；k_2为与材料组成、加工条件有关的常数；n_2为互穿网络密度对复合性能影响的指数；所述二氧化硅气凝胶的形成过程中，构建一次预网络和二次预网络结构，以优化其孔隙结构和隔热性能；对尼龙66进行共聚改性，引入具有增韧功能的第三单体。
10、如上所述的一种合股丝，所述聚酯纤维具有超分子自组装结构，在纤维内部形成有序的纳米级域，从而增强其力学性能和耐热性，通过控制聚合过程中的立体化学，使聚酯纤维的分子链呈现螺旋状构象，以提升其弹性和回弹性；所述纳米银线构造有核壳结构，其中核为纯银，壳为保护层，通过控制纳米银线的排列和连接，形成多维度的导电网络，以实现更高效的电流传输；所述仿蛛丝蛋白自组装成纳米级的纤维阵列，模拟天然蛛丝的精细结构，在仿蛛丝蛋白中引入能形成动态交联域的基团，这些交联域能在应力作用下可逆地形成和断裂，从而耗散能量，提高材料的抗冲击性；所述碳纤维膜tpu具有层叠式复合结构，其中碳纤维层提供强度，而tpu层提供柔韧性和耐冲击性。
11、本专利技术的第二方面提出了一种合股丝的加捻工艺，包括以下步骤：
12、s1：采用共混纺丝技术，将聚酯纤维与尼龙66在熔融状态下混合加入双螺杆挤出机中，通过高温熔融、混合、挤出，再经过喷丝板形成连续的基础纤维层；
13、s2：利用超声波分散技术对纳米银线进行分散处理，打破银线的团聚状态，将分散好的纳米银线缓慢加入基础纤维层中，同时加入润滑剂，得到混合纤维；
14、s3：将溶解好的仿蛛丝蛋白溶液均匀地涂覆在混合纤维上，通过涂层设备确保每根纤维都被均匀涂覆；
15、s4：在涂覆了仿蛛丝蛋白的纤维中加入二氧化硅气凝胶，利用气凝胶的多孔结构增强合股丝的隔热性能；
16、s5：将碳纤维膜tpu置于热压机的模具中，加热至tpu的熔点以上，然后将混合纤维放入模具中，施加压力使tpu紧密地包裹在纤维外层，形成一层坚固的保护膜，得到包裹纤维；
17、s6：将包裹纤维放入加捻机中进行加捻，在加捻过程中逐步加入抗氧化剂和紫外线稳定剂，得到加捻后的合股丝；
18、s7：对加捻后的合股丝进行热处理，以进一步巩固结构并消除内部应力，得到合股丝。
19、作为优选的技术方案：
20、如上所述的一种合股丝的加捻工艺，所述s3中，将溶解好的仿蛛丝蛋白溶液置于静电纺丝机的注射器中，利用静电纺丝机使溶液雾化成均匀细小的液滴，并在电场作用下精确涂覆在每一根混合纤维上。
21、如上所述的一种合股丝的加捻工艺，将含有硅源的前驱体溶液均匀喷洒在涂覆了仿蛛丝蛋白的纤维上，通过控制前驱体的水解和缩聚反应，原位生成二氧化硅气凝胶，填充在纤维之间的空隙中。
22、如上所述的一种合股丝的加捻工艺，所述s7中，对加捻后的合股丝进行热处理，采用分段热处理技术，对加捻后的合股丝进行逐步升温、保温和降温处理，得到合股丝。
23、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
24、增强的导电性与柔韧性：纳米银线的引入显著提升了合股丝的导电性和柔韧性。这使得合股丝在柔性电子设备中具有更广泛的应用前景，如可穿戴设备、智能纺织品等，从而实现设备的高效能量与数据传输同时保持舒适的穿戴体验。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种合股丝，其特征在于，包括如下重量份数的各组分：聚酯纤维25～35份、纳米银线3～7份、仿蛛丝蛋白10～20份、二氧化硅气凝胶3～7份、尼龙6615～25份、碳纤维膜TPU 5～15份、抗氧化剂1～3份、紫外线稳定剂1～3份、润滑剂0.5～1.5份。
2.根据权利要求1所述的一种合股丝，其特征在于，包括如下重量份数的各组分：聚酯纤维28份、纳米银线4份、仿蛛丝蛋白13份、二氧化硅气凝胶4份、尼龙6618份、碳纤维膜TPU7份、抗氧化剂2份、紫外线稳定剂2份、润滑剂0.9份。
3.根据权利要求1所述的一种合股丝，其特征在于，所述聚酯纤维的直径控制在10-20微米，聚酯纤维的结晶度在60％-100％；
4.根据权利要求1所述的一种合股丝，其特征在于，所述聚酯纤维通过化学改性引入功能性基团，功能性基团包括亲水基团或抗静电基团；
5.根据权利要求1所述的一种合股丝，其特征在于，所述聚酯纤维具有超分子自组装结构，在纤维内部形成有序的纳米级域，从而增强其力学性能和耐热性，通过控制聚合过程中的立体化学，使聚酯纤维的分子链呈现螺旋状构象，以提
6.一种根据权利要求1～5任一项所述的合股丝的加捻工艺，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种合股丝的加捻工艺，其特征在于，所述S3中，将溶解好的仿蛛丝蛋白溶液置于静电纺丝机的注射器中，利用静电纺丝机使溶液雾化成均匀细小的液滴，并在电场作用下精确涂覆在每一根混合纤维上。
8.根据权利要求6所述的一种合股丝的加捻工艺，其特征在于，所述S4中，将含有硅源的前驱体溶液均匀喷洒在涂覆了仿蛛丝蛋白的纤维上，通过控制前驱体的水解和缩聚反应，原位生成二氧化硅气凝胶，填充在纤维之间的空隙中。
9.根据权利要求6所述的一种合股丝的加捻工艺，其特征在于，所述S7中，对加捻后的合股丝进行热处理，采用分段热处理技术，对加捻后的合股丝进行逐步升温、保温和降温处理，得到合股丝。
...【技术特征摘要】
1.一种合股丝，其特征在于，包括如下重量份数的各组分：聚酯纤维25～35份、纳米银线3～7份、仿蛛丝蛋白10～20份、二氧化硅气凝胶3～7份、尼龙6615～25份、碳纤维膜tpu 5～15份、抗氧化剂1～3份、紫外线稳定剂1～3份、润滑剂0.5～1.5份。
2.根据权利要求1所述的一种合股丝，其特征在于，包括如下重量份数的各组分：聚酯纤维28份、纳米银线4份、仿蛛丝蛋白13份、二氧化硅气凝胶4份、尼龙6618份、碳纤维膜tpu7份、抗氧化剂2份、紫外线稳定剂2份、润滑剂0.9份。
3.根据权利要求1所述的一种合股丝，其特征在于，所述聚酯纤维的直径控制在10-20微米，聚酯纤维的结晶度在60％-100％；
4.根据权利要求1所述的一种合股丝，其特征在于，所述聚酯纤维通过化学改性引入功能性基团，功能性基团包括亲水基团或抗静电基团；
5.根据权利要求1所述的一种合股丝，其特征在于，所述聚酯纤维具有超分子自组装结构，在...
【专利技术属性】
技术研发人员：倪水忠，陆建新，周天诚，
申请(专利权)人：苏州如德纺织品有限公司，
类型：发明
国别省市：
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