PEDOT:PSS/PVA涂層導電織物的制備及其性能

摘 要： 為拓展滌綸織物在電子紡織品領域中的應用，賦予其導電性，將PEDOT：PSS、EG和PVA混合制備導電涂料，以滌綸織物為基底，通過“涂覆-烘干”的方法制備PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物。首先，通過單因素實驗探討涂層導電織物具有良好均勻性的涂覆次數區間，由此確定影響涂層導電織物導電性的3因素3水平，設計正交實驗，得到導電性最優組合參數，并測試涂層導電織物的耐洗滌性、力學性能、生物相容性。結果表明：在EG添加量7%、PVA溶液添加量11%、涂覆次數12次的最優組合參數下，該涂層導電織物的電阻為4.48 Ω，體積電阻率為0.09 Ω·cm；洗滌10次后電阻率為1.35 Ω·cm，耐洗滌性較好；急彈性回復性和緩彈性回復性保留率分別為59.77%～70.34%、63.26%～74.43%；經緯向平均斷裂強力分別增加59.73 N和40.40 N，斷裂伸長率分別增加6.15%和5.78%；與皮膚接觸4 h，無紅腫過敏等現象，顯示較好的生物相容性。

關鍵詞：PEDOT：PSS/PVA；導電織物；滌綸織物；涂覆-烘干；耐洗滌性；生物相容性

中圖分類號：TS101.923

文獻標志碼：A

文章編號：1009-265X（2025）04-0122-09

收稿日期：20240523

網絡出版日期：20240823

基金項目：浙江省教育廳一般科研項目（22200112-F）；浙江理工大學科研啟動基金項目（21202239-Y）

作者簡介：王廣華（1998—），男，江西吉安人，碩士研究生，主要從事功能性織物的制備及其應用方面的研究

通信作者：曾芳夢，E-mail：zfmeng@zstu.edu.cn

近年來，隨著柔性可穿戴電子技術的快速發展，智能可穿戴紡織品因其自身柔軟、舒適、靈活等特性，被廣泛應用于生理信號監測^［1-3］、體溫調節^［4］、個人健康管理^［5］、能量收集^［6］、醫療保健^［7］等領域。導電織物作為智能可穿戴紡織品的理想基底材料，對智能可穿戴電子設備的研發至關重要^［8］。目前，導電織物主要有金屬基導電織物^［9］、碳基導電織物^［10］、導電聚合物基導電織物^{［8，11］}，其中金屬材料、碳材料具有優異的導電性而備受青睞。然而，有研究表明，這兩種類型的導電織物存在柔性差、拉伸性能差等缺點，在使用過程中會帶來不舒適感并且難以承受較大的機械應力和變形^［12］。

導電聚合物不僅具有較好的導電性，而且在柔性、機械可加工性、生物相容性方面表現優異。因此，綜合考慮，導電聚合物是制備導電織物的首選。PEDOT（聚（3，4乙烯二氧噻吩））是最典型的導電聚合物之一，不溶于一般溶劑，可以引入PSS（聚苯乙烯磺酸鹽）作為電荷平衡摻雜劑克服溶解性問題，制備PEDOT：PSS（聚（3，4-乙烯二氧噻吩）：聚苯乙烯磺酸鹽）導電分散液，但PSS的引入會降低導電性^［13］。經研究發現，使用有機溶劑對PEDOT：PSS溶液進行摻雜可以提高電導率^［14-15］。Ouyang等^［16］在PEDOT：PSS中加入EG（乙二醇），使PEDOT：PSS薄膜電導率提高了兩個數量級，這是因為EG的添加增加了載流子密度和遷移率。此外，還發現，在PEDOT：PSS中加入少量的PVA可以提高拉伸性能。張新宇等^［17］在PEDOT：PSS中加入PVA，制備了PEDOT：PSS/PVA復合纖維，電導率可達257.3S/cm，而且PVA的協同拉伸作用顯著提高了PEDOT：PSS/PVA復合纖維的拉伸性能。

因此，本文結合EG的導電增強性能和PVA的協同拉升性能，將它們與PEDOT：PSS混合，制成導電涂料，通過“涂覆-烘干”的方法制備PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物，并對該涂層導電織物的導電性、耐洗滌性、力學性能、生物相容性進行測試分析，為智能紡織品的研發提供了新的思路和方法，具有重要的理論意義和應用價值。

1 實驗

1.1 材料與儀器

材料：滌綸機織物（105 g/m²，河北宏達織布廠），滌綸陪洗布（20 cm×20 cm，寧波紡織耗材儀器中心），聚（3，4-乙烯二氧噻吩）：聚苯乙烯磺酸鹽分散液（PEDOT：PSS，1.5%，pH=2.0～2.5，上海歐依有機光電材料有限公司），乙二醇（EG，≥99.5%，浙江騰宇新材料科技有限公司），聚乙烯醇（PVA，1788型，無錫市亞泰聯合化工有限公司），去離子水（實驗室自制），藍月亮洗滌劑（廣州藍月亮實業有限公司）。

儀器：集熱式恒溫加熱磁力攪拌器（DF-101S，上海予申儀器有限公司），真空干燥箱（DZF-6032，上海一恒科學儀器有限公司），超聲波清洗機（SN-QX-65，紹興科學儀器商城），洗衣機（EB55M919，海爾集團），油畫筆（8號，圓峰頭，衛莊辦公用品專營店），數字萬用表（DEM11，中國德力西電氣有限公司），直尺（30 cm，晨光文具有限公司），數顯千分尺（217-111，南京蘇測計量儀器有限公司），場發射掃描電鏡（Vltra55，德國蔡司有限公司），傅里葉變換紅外光譜儀（Nicolet 5700，美國跨國生物技術產品和服務有限公司）、激光織物折皺彈性測試儀（YG541E，寧波儀器紡織廠），電子織物強力機（YG026T-Ⅱ，寧波儀器紡織廠）。

1.2 PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物的制備

1.2.1 制備流程

PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物的制備流程如圖1所示。

織物預處理：將滌綸織物浸沒在適量去離子水中，反復超聲清洗3次，每次清洗5 min，超聲功率為20 W，然后取出，置于干燥箱內烘干，去除織物表面雜質，得到潔凈織物試樣。

導電涂料的制備：首先，稱取2.09 g PVA粉末加入裝有50 mL水的燒杯中，然后放置在磁力攪拌器中98 ℃加熱攪拌，直至PVA粉末全部溶解，得到質量分數為4%的PVA溶液，冷卻備用。隨后，在一定量的PEDOT：PSS導電分散液中摻雜EG，并置于磁力攪拌器中常溫下攪拌30 min，得到導電混合物。最后，在導電混合物中加入PVA溶液，并置于磁力攪拌器中常溫下攪拌30 min，攪拌完成后，靜置10 min，得到導電涂料。

PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物的制備：采用“涂覆-烘干”的方式將配制好的導電涂料用油畫筆多次涂覆在潔凈織物表面，每涂覆1次后，放入干燥箱中80 ℃干燥5 min，直至導電涂料用完，即得到PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物。

1.2.2 涂覆次數對均勻性的影響

首先，探究不同涂覆次數對PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物均勻性的影響，根據文獻^［17-18］選取合適的EG添加量和PVA溶液添加量，分別為7%和9%，制備5塊3 cm×3 cm PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物，這5塊織物的涂覆次數分別為4、6、8、10、12次。隨后，采用數字萬用表和數顯千分尺分別測量每塊織物的電阻和厚度。電阻測量方式為：將每塊織物平均劃分為4塊區域，如圖2（a）所示，左上（A1）、右上（A2）、左下（A3）、右下（A4），每塊區域測量五次電阻，取其平均電阻作為該區域的電阻。厚度測量方式為：測量該涂層導電織物5個點的厚度，如圖2（b）所示。隨后，根據誤差分析得出均勻性良好的涂覆次數區間。

oated conductive fabrics

1.2.3 正交實驗設計

根據1.2.2得出，PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物具有良好均勻性的涂覆次數區間為8、10、12次，由此確定影響涂層導電織物導電性的3因素3水平，設計正交實驗。其中EG的添加量為：5%、7%、9%，PVA溶液添加量為：9%、11%、13%。最后，得到導電性最優組合參數。

1.3 涂層導電織物性能測試

1.3.1 結構和形貌

采用傅里葉變換紅外光譜儀和場發射掃描電鏡對該涂層導電織物的分子結構和表面微觀形貌進行表征分析，場發射掃描電鏡的工作條件為：加速電壓3 kV、工作距離8.6 mm、放大倍數為50、100、500倍。

1.3.2 導電性

用數字萬用表測量PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物4塊區域的電阻，左上（A1）、右上（A2）、左下（A3）、右下（A4），每塊區域測量5次，每塊區域的平均電阻作為該區域的電阻，最后計算4塊區域的總平均電阻作為該涂層導電織物的電阻。根據公式（1）計算該涂層導電織物的體積電阻率：

ρ=R₁SL（1）

式中：ρ示涂層導電織物體積電阻率，Ω·cm；R₁表示涂層導電織物的電阻，Ω；S表示涂層導電織物的橫截面積（橫截面積等于厚度與長度的乘積），cm²；L表示涂層導電織物長度，cm。

1.3.3 耐洗滌性

參考GB/T 8629—2017《紡織品 試驗用家庭洗滌和干燥程序》，準備在相同制備工藝條件下的兩種涂層導電織物：未加PVA涂層導電織物和PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物，尺寸均為25 cm²，將它們分別放入洗衣機中進行洗滌。洗滌參數為：速洗模式，陪洗布1 kg，洗滌用水12 L，洗滌時間15 min，洗滌劑30 g，連續洗10次。每次洗滌結束后，分別記錄兩種涂層導電織物的電阻，對比它們的耐洗滌性。

1.3.4 力學性能

參考GB/T 3819—1997《紡織品 織物折痕回復性的測定 回復角法》，使用激光織物折皺彈性測試儀，測試PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物和滌綸織物的折皺彈性回復性。取1塊相同方向的滌綸織物和1塊最優組合參數制備的PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物，裁剪出2塊大小相同的“凸”字形試樣，隨后將2塊試樣放在儀器上測試。測試條件為：試樣壓重10 N，受壓時間為5 min，急彈性為回復15 s后讀數，緩彈性為回復5 min后讀數，連續測量5次，根據公式（2）計算彈性回復角的變化率：

R₂/%=θ₀-θ₁θ₀×100（2）

式中：R₂表示回復角的變化率；θ₀表示滌綸織物的急彈性回復角或緩彈性回復角，（°）；θ₁表示PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物的急彈性回復角或緩彈性回復角，（°）。

隨后，使用電子織物強力機測量了滌綸織物和PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物的拉伸性能，并計算兩者的平均初始模量，初始模量的計算選取伸長率1%時的應力值。測試樣品為：長100 mm、寬20 mm，毛邊5 mm，每組樣品各10個，徑向5個，緯向5個。測試儀器參數設置為：隔距25 mm、預張力2.0 N、測試速度100 mm/min、溫度20 ℃、濕度65%。

1.3.5 生物相容性

參考ISO10993－10－2021 Biological evaluation of medical devices-Part 10：Tests for skin sensitization進行皮膚貼片實驗，用紙膠帶將PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物固定在手臂的光滑皮膚處，4 h后撕開膠帶，檢查皮膚的生理狀態，以此評估PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物的生物相容性。

2 結果與分析

2.1 涂覆次數與均勻性分析

PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物的均勻性直接影響其導電穩定性，為此，本文探究了涂覆次數與均勻性的關系，結果如圖3所示。從圖3中可以看出當涂覆次數為4、6次時，PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物的整體的顏色深淺不一；涂覆8、10、12次時，PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物整體顏色很均勻。因此，初步推斷涂覆次數為4、6次時，均勻性差，涂覆次數為8、10、12次時，均勻性良好。

為了進一步驗證該推斷，對不同涂覆次數的涂層導電織物的電阻和厚度進行了分析。圖4（a）為不同涂覆次數的涂層導電織物各區域電阻分布，涂覆次數為4、6次時，極差值分別為5.68、6.44 Ω，折線圖波動很大；涂覆次數為8、10、12次時，極差分別為0.48、0.18、0.20 Ω，折線圖未見明顯波動。圖4（b）為不同涂覆次數的涂層導電織物各點厚度，涂覆次數為4、6次時，極差分別15.00、11.00 μm，折線圖有較大波動；涂覆次數為8、10、12次時，極差分別為5.00、2.00、1.00 μm，折線圖波動很小。進一步的誤差分析表明，在95%置信區間（CI）下，涂覆次數為8次時，平均電阻值和誤差范圍為（11.39±0.22） Ω（1.90%），平均厚度和誤差范圍為（179.00±1.90）μm（1.06%）；涂覆次數為10次時，平均電阻值和誤差范圍為（6.18±0.08） Ω（1.3%），平均厚度和誤差范圍為（181.00±0.70）μm（0.39%）；涂覆次數為12次時，平均電阻值為（6.24±0.10）Ω（1.60%），平均厚度和誤差范圍為（180.00±0.50）μm（0.28%）。這表明當涂覆次數為8、10、12次時，該涂層導電織物均勻性良好。此外，還發現，當涂覆次數為10、12次時，該涂層導電織物的電阻要比涂覆次數為8次時的電阻低。這可能是因為隨著涂覆次數的增加，可以將導電涂料充分且均勻地涂覆至織物表面，提高了導電涂料的利用率。

根據2.1得出的均勻性良好的涂覆次數為8、10、12次，設計了3因素3水平的正交實驗，如表2所示。表2中k1、k2、k3表示各因素在3個水平測試時的平均值；R表示同一因素的極差，R越大，表明該因素影響效果越顯著，反之越不顯著。從表2的分析中可以得出EG添加量的極差最大，說明EG的添加量對導電性的影響最大，涂覆次數次之，PVA溶液添加量極差最小。因此，可以得到3種因素影響導電性的主次關系依次為：EG添加量、涂覆次數、PVA溶液添加量。此外，9組實驗中，實驗5制備的PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物體積電阻率最小，為0.09 Ω·cm，即制備該涂層導電織物的最優組合參數為：EG添加量7%、PVA溶液添加量11%、涂覆次數12次。通過比較各因素的k1、k2、k3可以得出，隨著EG添加量的上升，體積電阻率先下降后上升，7%時達到最小值，這與先前的研究一致^［18］，這是因為當EG摻雜到PEDOT：PSS中，導致PEDOT導電顆粒在固體膜中擴大并聚并，然后EG繼續增加，會使PEDOT導電晶粒會有一定的收縮；PVA添加量和涂覆次數與體積電阻率成反比，其原因分別是：PVA與PSS的—SO₃（磺酸根）之間的氫鍵相互作用，可以形成更均勻的PEDOT導電網格^［19］，涂覆次數的增加可以提高導電涂料的利用率。

2.2 導電織物表面形貌表征

為了探究導電涂料在織物上的附著情況，對PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物進行掃描電鏡拍攝。圖5為未處理的滌綸織物和最優組合參數制備的涂層導電織物放大50、100、500倍的掃描電鏡圖像。通過對比圖5（a）—（c）和圖5（d）—（f）可以清楚的觀察到，導電涂料均勻地附著在滌綸織物上，表面只有很少的顆粒，說明PEDOT：PSS和PVA具有良好的混相性。這種良好的混相性可能是因為它們之間的相互作用，這種相互作用會使導電涂料在織物上形成了一層致密的薄膜，有利于形成連續完整的導電網絡。

2.3 耐洗滌性分析

涂層導電織物的耐洗滌性決定其在清潔洗后能否繼續使用，對未加PVA涂層導電織物和PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物的耐洗滌性進行測試分析。圖6（a）—（e）分別為兩者洗滌10次后的外觀變化圖和電阻變化圖。對比兩者洗滌10次后的外觀圖可以發現，未加PVA涂層導電織物的涂層全部脫落，而PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物的涂層幾乎未脫落，初步推斷PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物耐洗滌性比未加PVA涂層導電織物更好。通過對比兩者的電阻變化發現，未加PVA涂層導電織物電阻增加幅度很大，洗滌10次后的電阻為265.30 Ω，電阻率為4.72 Ω·cm，導電性變差。而PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物電阻變化相對較小，洗滌10次后的電阻為75.80 Ω，電阻率為1.35 Ω·cm，仍具有良好的導電性。綜上所述，PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物耐洗滌性比未加PVA涂層導電織物更好，具備一定的耐洗滌性能。

PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物耐洗滌性之所以要比未加PVA涂層導電織物好，可能是因為PVA的存在。為此，對未加PVA涂層導電織物和PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物進行紅外光譜分析，結果如圖7所示。從圖7可以看到，未加PVA涂層導電織物1713 cm^-1處為PSS芳香環中的CC伸縮振動，1548 cm^-1處為噻吩環上的CC伸縮振動，1160 cm^-1處是PSS的二磺酸基的吸收峰^［13］，而PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物在3286 cm^-1附近處出現了明顯的O—H伸縮振動，并且伴有紅移現象，這歸因于PVA中的—OH（羥基）與PEDOT：PSS中含氧官能團的相互作用^［20-21］，這證實了PVA的存在。PVA的存在增加了導電涂料中—OH的數量，使得PSS（聚苯乙烯磺酸鹽）的—SO₃H（磺酸基）與—OH形成更多的氫鍵和纖維表面分子進行吸附，保證了導電涂料在洗滌過程中不會脫落。

2.4 力學性能分析

折皺回彈性是表征紡織性能的一項重要指標，圖8為滌綸織物和PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物的折皺回復角折線圖。從圖8中可以看出，滌綸織物經過3次壓重折疊后，急彈性回復角和緩彈性回復角才急劇下降，但PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物只經過1次壓重折疊后，急彈性回復角和緩彈性回復角急劇下降。隨后，由公式（2）計算出該涂層導電織物相對于滌綸織物的急彈性和緩彈性回復角的變化率范圍分別為：29.66%～40.23%、25.57%～36.74%，即該涂層導電織物的急彈性回復性和緩彈性回復性保留率分別為：59.77%～70.34%、63.26%～74.43%。以上結果表明，導電涂料對滌綸織物的折皺彈性回復性具有一定的影響，彈性的下降主要是因為導電涂料會在纖維之間和織物表面上形成一層致密的剛性膜，這層剛性膜會限制纖維的自由移動和織物的回彈性。

涂層導電織物應用在智能服裝、健康監測設備上，需要應對不同的人體活動，因此，拉伸性能至關重要，滌綸織物和PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物拉伸指標和應力—應變曲線如表3和圖9所示。該涂層導電織物的平均斷裂強力比滌綸織物大，這歸因于導電涂料滲透到纖維的孔隙和紗線之間的空隙里，增加了纖維與纖維、紗線與紗線之間的摩擦，抱合力增大，即斷裂強力增加。PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物經緯向斷裂伸長率比滌綸織物增加了6.15%、5.78%，這歸因于PVA存在纖維表面，PVA是柔性聚合物鏈，拉伸時其分子鏈運動能力更強，并且具有協同拉伸作用，進而使得該涂層導電織物的斷裂伸長率增加^［17］。進一步通過計算得出，滌綸織物經緯向的初始模量分別為21.01、22.70 MPa，該涂層導電織物經緯向初始模量為18.99、22.32 MPa，該涂層導電織物的初始模量略低于滌綸織物的初始模量，初始模量的變化幾乎可以忽略不計。綜上所述，與滌綸織物相比，PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物的拉伸性能提高了，有利于增強織物的耐用性和使用壽命。

2.5 生物相容性分析

涂層導電織物的生物相容性決定其是否能用于與皮膚直接接觸方面的應用。例如，表面生物電極在監測生理信號時需要與皮膚長期接觸，而先前關于導電織物的一些研究^［21-23］，并沒有過多地關注生物相容性。因此，本文對PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物進行了生物相容性測試，結果如圖10（a）和10（b）所示。結果表明，4 h后取下涂層導電織物，觀察到紅色框選區域的皮膚沒有出現任何紅腫和搔癢等過敏現象，即制備的涂層導電織物具有良好的生物相容性。

3 結論

采用“涂覆-烘干”法制備了PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物，探究涂覆次數與均勻性的關系，通過正交實驗設計得出了制備該涂層導電織物的最優組合參數，并對該涂層導電織物的性能進行測試分析，得出如下結論：

a）當涂覆次數為8、10、12次時，PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物均勻性良好，其制備的最優組合參數為：EG添加量7%、PVA溶液添加量11%、涂覆次數12次。在最優組合參數條件下，該涂層導電織物的電阻率僅為0.09 Ω·cm，具有良好的導電性能，此外，該涂層織物具有一定的耐洗滌性能，洗滌10次后的電阻率為1.35 Ω·cm。

b）相比滌綸織物，PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物的拉伸性能得到了一定的提升，對該涂層導電織物的耐用性有積極的影響。

c）PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物具有良好生物相容性，在智能可穿戴紡織品、表面生物電極方面具有較大的應用潛力。

綜上所述，PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物在導電性、耐洗滌性、力學性能、生物相容性方面表現良好，具有后續應用開發的價值。然而，該研究仍存在一些不足：PEDOT：PSS/PVA涂層導電織物的折皺彈性回復性有一定的下降，且透氣性存在問題。如何提高該涂層導電織物的導電性和耐洗滌性，同時保留織物本身的折皺彈性回復性和透氣性，是今后研究的重點。

參考文獻：

［1］NIGUSSE A B， MENGISTIE D A， MALENGIER B， et al. Wearable smart textiles for long-term electrocardiography monitoring： A review［J］. Sensors，2021，21（12）：4174.

［2］TSEGHAI G B， MALENGIER B， FANTE K A， et al. Dry electroencephalography textrode for brain activity monitoring［J］. IEEE Sensors Journal，2021，21（19）：22077-22085.

［3］LIU Y， XU D， GE C， et al. Bifunctional smart textiles with simultaneous motion monitoring and thermotherapy for human joint injuries［J］. Advanced Science，2024，11（4）：2305312.

［4］FANG Y， CHEN G， BICK M， et al. Smart textiles for personalized thermoregulation［J］. Chemical Society Reviews，2021，50（17）：9357-9374.

［5］WANG H， ZHANG Y， LIANG X， et al. Smart fibers and textiles for personal health management［J］. ACS Nano，2021，15（8）：12497-12508.

［6］CHEN G， LI Y， BICK M， et al. Smart textiles for electricity generation［J］. Chemical Reviews，2020，120（8）：3668-3720.

［7］TAT T， CHEN G， ZHAO X， et al. Smart textiles for healthcare and sustainability［J］. ACS Nano，2022，16（9）：13301-13313.

［8］ALAMER F A， ALTHAGAFY K， ALSALMI O， et al. Review on PEDOT： PSS-based conductive fabric［J］. ACS Omega，2022，7（40）：35371-35386.

［9］LI T， WANG X， WANG Y， et al. Silver-coated conductive composite fabric with flexible， anti-flaming for electromag-netic interference shielding［J］. Journal of Applied Polymer Science，2022，139（13）：51875.

［10］JANG S J， KIM M， LIM J Y， et al. Development of mode-switchable touch sensor using MWCNT composite conductive nonwoven fabric［J］. Polymers，2022，14（8）：1545.

［11］ONAR N， AKIT A C， EBEOGLUGIL M F， et al. Structural， electrical， and electromagnetic properties of cotton fabrics coated with polyaniline and polypyrrole［J］. Journal of Applied Polymer Science，2009，114（4）：2003-2010.

［12］蔡東榮，周菁，段盼盼，等.導電織物的制備及應用研究進展［J］. 浙江理工大學學報（自然科學版），2018，39（6）：651-658.

CAI Dongrong， ZHOU Jing， DUAN Panpan， et al. Research progress on preparation and application of conductive fabrics［J］. Journal of Zhejiang Sci-Tech University （Natural Sciences Edition），2018，39（6）：651-658.

［13］GAO Q， WANG M， KANG X， et al. Continuous wet-spinning of flexible and water-stable conductive PEDOT： PSS/PVA composite fibers for wearable sensors［J］. Composites Communications，2020，17：134-140.

［14］GUEYE M N， CARELLA A， FAURE-VINCENT J， et al. Progress in understanding structure and transport proper-ties of PEDOT-based materials： A critical review［J］. Progress in Materials Science，2020，108：100616.

［15］SHI H， LIU C， JIANG Q， et al. Effective approaches to improve the electrical conductivity of PEDOT： PSS： A review［J］. Advanced Electronic Materials，2015，1（4）：1500017.

［16］OUYANG J， CHU C W， CHEN F C， et al. High-Conductivity Poly（3， 4-ethylenedioxythiophene）： Poly（styrene sulfonate） Film and Its Application in Polymer Optoelectronic Devices［J］. Advanced Functional Materials，2005，15（2）：203-208.

［17］張新宇，張旗，李鵬程.聚乙烯醇對PEDOT：PSS纖維熱電性能和拉伸性能的協同增強［J］. 能源研究與管理，2023，15（4）：120-126.

ZHANG Xinyu， ZHANG Qi， LI Pengcheng. Synergistic Enhancement of Thermoelectric and Tensile Properties of PEDOT： PSS Fibers with Poly（vinyl alcohol）［J］. Energy Research and Management，2023，15（4）：120-126.

［18］LUO R， LI H， DU B， et al. A simple strategy for high stretchable， flexible and conductive polymer films based on PEDOT： PSS-PDMS blends［J］. Organic Electronics，2020，76：105451.

［19］YANG J， JIA Y， LIU Y， et al. PEDOT： PSS/PVA/Te ternary composite fibers toward flexible thermoelectric generator［J］. Composites Communications，2021，27：100855.

［20］MYDHILI V， MANIVANNAN S. Effect of microstructure on the dielectric properties of poly（vinyl alcohol）-poly（3， 4-ethylenedioxythiophene） doped with poly（styrenesul-fonate） composite films［J］. Journal of Applied Polymer Science，2017，134（34）：e45079.

［21］肖琪，孫紅玉，賈濟如，等.復合導電織物的制備及其性能研究［J］. 絲綢，2023，60（11）：64-70.

XIAO Qi， SUN Hongyu， JIA Jiru， et al. Preparation and properties of composite conductive fabrics［J］. Journal of Silk，2023，60（11）：64-70.

［22］JIN Y， MA Z， WU M， et al. Preparation of MXene with high conductivity and its application on conductive fabrics［J］. Applied Nanoscience，2022，12（8）：2317-2329.

［23］YANG M， PAN J， XU A， et al. Conductive cotton fabrics for motion sensing and heating applications［J］. Poly-mers，2018，10（6）：568.

Preparation and properties of PEDOT：PSS/PVA-coated conductive fabrics

WANG Guanghua¹， HONG Xinghua¹， ZHU Zijiao¹， ZENG Xiangsong²， ZENG Fangmeng¹

（1.College of Textile Science and Engineering， Zhejiang Sci-Tech University， Hangzhou 310018， China；2.Zhejiang Yuntai Textile Co.， Ltd.， Changshan 324200， China）

Abstract： To expand the application of polyester fabrics in the field of electronic textiles， it is necessary to endow them with conductivity. Therefore， in this study， the conductive coating was prepared by using PEDOT：PSS （Poly （3，4-ethylenedioxythiophene）： polystyrene sulfonate）， EG （ethylene glycol） and PVA （polyvinyl alcohol）， and the conductive coating was evenly coated on the polyester fabric by \"coating-drying\" method to prepare the PEDOT：PSS/PVA-coated conductive fabric. Firstly， the optimal range of coating times was determined to be 8， 10， 12 times by single factor experiment to ensure the uniformity of PEDOT：PSS/PVA-coated conductive fabrics. On this basis， the orthogonal experiment of three factors and three levels was designed， and the optimal combination parameters of EG addition amount， PVA solution addition amount and coating times were obtained. The PEDOT：PSS/PVA-coated conductive fabric prepared under the optimal combination parameters showed good electrical conductivity with a resistance of 4.48 Ω and a volume resistivity of 0.09 Ω·cm. In terms of laundering durability， mechanical properties and biocompatibility， the test results show that the coated conductive fabric has certain laundering durability， and the resistivity after 10 washes is 1.35 Ω·cm， which is because PVA makes the conduc-tive coating not easy to fall off. The fast and slow elastic recovery retention rates of the coated conductive fabric are 59.77%-70.34% and 63.26%-74.43%， respectively. The average breaking strength and elongation at break increase by 59.73 N （6.15%） and 40.4 N （5.78%）， respectively， and the improvement of tensile properties is attributed to the synergistic tensile properties of PVA. Additionally， after four hours of contact with the skin， the coated conductive fabric does not cause redness， swelling， or allergic reactions， demonstrating good biocompatibility.

In summary， PEDOT：PSS/PVA-coated conductive fabrics not only perform well in terms of electrical conductivity， but also show excellent properties in terms of laundering durability， mechanical properties and biocompatibility， and have broad application prospects in the field of electronic textiles.

Keywords： PEDOT：PSS/PVA; conductive fabric; polyester fabric; coating-drying; laundering durability; biocom-patibility