[發(fā)明專利]一種石墨烯滌綸阻燃纖維及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810040880.3 | 申請日： | 2018-01-16 |
| 公開（公告）號： | CN108277548B | 公開（公告）日： | 2020-08-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 閆石 | 申請（專利權(quán)）人： | 上海帕吉索納米技術(shù)有限公司 |
| 主分類號： | D01F6/92 | 分類號： | D01F6/92;D01F1/07 |
| 代理公司： | 北京市東方至睿知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11485 | 代理人： | 霍金虎 |
| 地址： | 200125 上海市浦東*** | 國省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 石墨 滌綸 阻燃 纖維 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明提供一種石墨烯滌綸阻燃纖維，所述纖維，石墨烯含量為1.5?3.5%，干斷裂強(qiáng)度為6.1?6.5cN/dtex，極限氧指數(shù)為31?33%；本發(fā)明還提供一種石墨烯滌綸阻燃纖維的制備方法，所述制備方法，包括制備二氧化硅?石墨烯復(fù)合多孔材料、制備石墨烯分散懸濁液、制備混合功能母粒、熔融紡絲、冷卻成型、牽伸。本發(fā)明制備的石墨烯滌綸阻燃纖維，石墨烯含量為1.5?3.5%，干斷裂強(qiáng)度為6.1?6.5cN/dtex，斷裂伸長率6.0?7.3%，200℃干熱收縮率低于0.8?1.2%，極限氧指數(shù)高達(dá)31?33%；本發(fā)明石墨烯滌綸阻燃纖維，遇高溫熔縮率低，在500?600℃著火點(diǎn)溫度下20分鐘內(nèi)熔縮率小于2?3%。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種滌綸纖維，特別是一種石墨烯滌綸阻燃纖維及其制備方法，屬于紡織技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
滌綸是世界產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的合成纖維品種，滌綸占世界合成纖維產(chǎn)量的60%以上。
石墨烯具有很高的導(dǎo)電性，是世界上電阻率最小的材料，可以把石墨烯添加到纖維材料中，提高纖維的導(dǎo)電性；石墨烯還具有抗菌性、阻燃性和抗輻射性，可以賦予纖維制品不同的功能。
現(xiàn)有技術(shù)制備石墨烯滌綸阻燃纖維存在的不足為：
（1）為了降低石墨烯對纖維機(jī)械性能和可紡性的影響，石墨烯在纖維中添加量一般較少，因此，現(xiàn)有技術(shù)制備的石墨烯滌綸阻燃纖維的強(qiáng)力和阻燃性均較低，一般需要額外加入阻燃劑才能提高纖維的阻燃性能。
（2）現(xiàn)有技術(shù)制備的石墨烯滌綸阻燃纖維，存在高溫熔縮，熔融滴落燙傷的問題。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種石墨烯滌綸阻燃纖維及其制備方法，以實(shí)現(xiàn)以下發(fā)明目的：
（1）制備的石墨烯滌綸阻燃纖維，強(qiáng)度高、阻燃性能好；
（2）制備的石墨烯滌綸阻燃纖維，遇高溫不熔縮。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
一種石墨烯滌綸阻燃纖維，所述纖維，石墨烯含量為1.5-3.5%，干斷裂強(qiáng)度為6.1-6.5cN/dtex，極限氧指數(shù)為31-33%。
以下是對上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：
所述纖維，在500-600℃著火點(diǎn)溫度下，20分鐘內(nèi)的熔縮率小于2-3%。
一種石墨烯滌綸阻燃纖維的制備方法，所述制備方法，包括制備二氧化硅-石墨烯復(fù)合多孔材料、制備石墨烯分散懸濁液、制備混合功能母粒、熔融紡絲、冷卻成型、牽伸。
所述制備二氧化硅-石墨烯復(fù)合多孔材料，包括以下步驟：
將粒徑為300 -500納米的石墨烯按對生產(chǎn)干燥硅酸質(zhì)量的6-10%加入濃度為30-40%的硅酸鈉水溶液中，加入碳酸氫鈉，充分?jǐn)嚢?-3小時(shí)后在50-70分鐘內(nèi)緩慢升溫至50-60℃保溫，超聲波超聲2-3小時(shí)，在30-40轉(zhuǎn)/分的速率下攪拌的同時(shí)，緩慢加入稀硫酸，調(diào)節(jié)pH至5-6，直至無絮狀沉淀和氣泡產(chǎn)生；過濾后得到石墨烯硅酸凝膠物質(zhì)，脫水、干燥后，在20-30分鐘內(nèi)升高溫度至150-160℃，保溫時(shí)間為4-5小時(shí)至重量無損失后，粉碎后得到粒徑為3-3.5微米，孔隙度在60-70%，孔徑在600納米-1000納米的二氧化硅-石墨烯復(fù)合多孔材料。
所述碳酸氫鈉，質(zhì)量為硅酸鈉質(zhì)量的1.5-1.7%；
所述過濾，優(yōu)選為板框?yàn)V機(jī)過濾，采用間歇式壓力泵按變頻速率為0.16-0.20Mpa/10秒的速率升壓或降壓，維持在0.5-0.8Mpa，得到硅酸凝膠物質(zhì)后；
所述脫水，優(yōu)選為脫水30-40分鐘，轉(zhuǎn)速為500-800轉(zhuǎn)/分。
所述干燥，優(yōu)選為100-106℃干燥2-3小時(shí)；
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