[發(fā)明專利]一種改性纖維制品、制備方法及其用途

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• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN106930097A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設計）人: 張金柱;王文平;張安;劉頂
• 申請（專利權(quán)）人: 山東圣泉新材料股份有限公司
• 主分類號: D06M11/74
• 分類號: D06M11/74;D06M15/05;D06M101/32;D06M101/34;D06M101/38;D06M101/28;D06M101/24
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 鞏克棟,侯桂麗

1.一種改性纖維制品，其特征在于，所述改性纖維制品含有改性纖維，所述改性纖維內(nèi)部存在石墨烯類物質(zhì)，所述改性纖維外部也存在石墨烯類物質(zhì)。

2.如權(quán)利要求1所述的纖維制品，其特征在于，存在于所述改性纖維外部的石墨烯類物質(zhì)比存在于改性纖維內(nèi)部的石墨烯類物質(zhì)多；

優(yōu)選地，所述改性纖維制品中石墨烯類物質(zhì)總質(zhì)量為纖維制品總質(zhì)量的0.5～3wt％；

優(yōu)選地，所述改性纖維內(nèi)部包括改性纖維的結(jié)晶區(qū)、非結(jié)晶區(qū)、以及結(jié)晶區(qū)與非結(jié)晶區(qū)之間的間隙；

優(yōu)選地，所述改性纖維內(nèi)部結(jié)晶區(qū)存在石墨烯類物質(zhì)，同時所述改性纖維外部存在石墨烯類物質(zhì)；

優(yōu)選地，所述石墨烯類物質(zhì)包括石墨烯、生物質(zhì)石墨烯、氧化石墨烯、石墨烯衍生物的任意1種或至少2種的混合，優(yōu)選石墨烯和/或生物質(zhì)石墨烯；

優(yōu)選地，所述石墨烯衍生物包括元素摻雜石墨烯或官能團化石墨烯物中的任意1種或至少2種的組合；

優(yōu)選地，所述石墨烯類物質(zhì)的粒徑≤20μm；

優(yōu)選地，所述改性纖維內(nèi)部存在的石墨烯類物質(zhì)的粒徑小于1μm；

優(yōu)選地，所述改性纖維外部存在的石墨烯類物質(zhì)的粒徑為1～20μm。

3.如權(quán)利要求1或2所述的改性纖維制品，其特征在于，當所述石墨烯類物質(zhì)為石墨烯和/或生物質(zhì)石墨烯時，所述改性纖維制品中改性纖維的比電阻≤1×10⁵Ω·cm；

優(yōu)選地，當所述石墨烯類物質(zhì)為石墨烯和/或生物質(zhì)石墨烯時，所述改性纖維制品中改性纖維水洗50次之后，其比電阻≤1×10⁵Ω·cm。

4.如權(quán)利要求1～3之一所述的改性纖維制品，其特征在于，所述改性纖維制品包括改性纖維、包含改性纖維的紗線和包含改性纖維的織物中的任意1種或至少2種的組合；

優(yōu)選地，所述改性纖維包括改性滌綸纖維、改性錦綸纖維、改性氨綸纖維、改性芳綸纖維、改性腈綸纖維、改性PVA纖維、改性再生纖維素纖維；

優(yōu)選地，所述包含改性纖維的紗線由所述改性纖維單紡，混紡或與未改性纖維混紡得到；

優(yōu)選地，所述包含改性纖維的織物由所述改性纖維，所述包含改性纖維的紗線制成。

5.如權(quán)利要求1～4之一所述的改性纖維制品，其特征在于，所述改性纖維制品的改性纖維中復合有納米纖維素；

優(yōu)選地，所述納米纖維素纏繞在所述改性纖維的內(nèi)部和/或外部。

6.一種如權(quán)利要求1～5之一所述的改性纖維制品的制備方法，其特征在于，所述方法包括將未改性的纖維制品在石墨烯類物質(zhì)分散液中浸漬，之后經(jīng)過冷卻、干燥，得到處理后的纖維制品；

其中，所述浸漬的溫度范圍處于未改性的纖維制品中纖維材料的高彈態(tài)溫度。

優(yōu)選地，所述浸漬溫度至少比未改性的纖維制品中纖維材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高5℃。

7.如權(quán)利要求6之一所述的制備方法，其特征在于，所述石墨烯類物質(zhì)分散液的濃度為0.1～5wt％，優(yōu)選0.3～2wt％；

優(yōu)選地，所述石墨烯類物質(zhì)分散液中的石墨烯類物質(zhì)的粒徑為不大于20μm；優(yōu)選為100nm～10μm，進一步優(yōu)選200nm～5um；

優(yōu)選地，所述浸漬時間為15～120min；

優(yōu)選地，當所述石墨烯類物質(zhì)包括氧化石墨烯時，在冷卻之前和/或之后進行還原處理；

優(yōu)選地，所述還原處理的方法包括還原劑還原法和/或加熱還原法；

優(yōu)選地，所述還原劑還原法包括加入還原劑進行還原；

優(yōu)選地，所述還原劑的加入量為石墨烯類物質(zhì)的10～200wt％，優(yōu)選50～100wt％；

優(yōu)選地，所述還原劑包括抗壞血酸、水合肼、葡萄糖、乙二胺、檸檬酸鈉、L-半胱氨酸、氫碘酸或硼氫化鈉中的任意1種或至少2種的組合；

優(yōu)選地，所述加熱還原法包括在非氧化性氣氛中，加熱進行還原；

優(yōu)選地，所述加熱還原法步驟包括：在高壓反應釜中，通入保護性氣氛和/或還原性氣氛，加熱還原；所述加熱還原的溫度≤200℃，壓力≤1.6MPa。

8.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述石墨烯類物質(zhì)分散液中添加有納米纖維素；

優(yōu)選地，所述納米纖維素的直徑不大于10nm，長徑比不小于10；

優(yōu)選地，所述納米纖維素在分散液中的濃度為2wt％以下，優(yōu)選1wt％以下，再優(yōu)選0.5wt％以下。