[發明專利]一種改性白石墨烯滌綸復合纖維及其制備方法

在審

• 申請號: 201910603986.4
• 申請日: 2019-07-05
• 公開（公告）號: CN110205702A
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 劉少華;林忠義;馬立國
• 申請（專利權）人: 常州興烯石墨烯科技有限公司
• 主分類號: D01F6/92
• 分類號: D01F6/92;D01F1/10;D01D5/08
• 代理公司: 上海尚象專利代理有限公司 31335
• 代理人: 徐炫

本發明公開了一種改性白石墨烯滌綸復合纖維及其制備方法，該復合纖維的原料包含：滌綸切片84％～99％，白石墨烯0.1％～15％，改性劑0.1％～1％。本發明還提供了該復合纖維的制備方法，其包含：步驟1，稱取各原料；步驟2，將滌綸切片及白石墨烯干燥，將滌綸切片研磨成粉體，將白石墨烯粉體及改性劑加入滌綸切片粉體中混合攪拌；步驟3，將白石墨烯滌綸混合粉體加入雙螺桿擠出機中擠出造粒；步驟4，將改性白石墨烯滌綸母粒干燥，然后加入雙螺桿擠出機中加熱熔融，再經紡絲箱體過濾后紡絲成束，得到改性白石墨烯滌綸復合纖維。本發明制備的復合纖維具有抗菌、遠紅外、抗紫外的特點，能夠提升滌綸附加值，擴展滌綸纖維的使用范圍。

技術領域

本發明涉及一種復合纖維及其制備方法，具體地，涉及一種改性白石墨烯滌綸復合纖維及其制備方法。

背景技術

“白色石墨烯”是晶粒為層片狀結構的六方氮化硼(英文名稱為Hexagonal BoronNitride，縮寫為h-BN)在經過剝層后得到的納米薄片的別名。由于六方氮化硼的結構和石墨非常相似，具有六方層狀結構，質地柔軟，可加工性強，并且顏色為白色。與石墨烯相對應，因此六方氮化硼被稱為“白色石墨烯”。

六方氮化硼和石墨烯都是僅一個原子厚度的層狀二維材料，不同之處在于石墨烯結合純屬碳原子之間的共價鍵，而六方氮化硼晶體中的結合則是硼、氮異類原子間的共價結合。

高度相似的晶體結構賦予白色石墨烯與石墨烯一些共同特性，如極高的面內彈性模量、高溫穩定性、原子級平滑的表面。白色石墨烯具有高透明度和化學惰性，而且具有很高的機械強度、高熔點、高熱導率，以及極低的摩擦系數等性質。單層原子厚的氮化硼可以在空氣中經受住800℃的高溫。白色石墨烯具有極好的不滲透性，非常適合用于金屬在高溫和腐蝕性液體環境下的防腐。與此同時，我司最新研究發現，白石墨烯還具有優異的抗菌、遠紅外、抗紫外等性能，在纖維應用上極具發展潛力。

滌綸纖維是一種成本低，性能好，用途極為廣泛的化學纖維，但傳統滌綸纖維并不具備功能性，隨著社會發展，傳統滌綸已不能滿足人們對功能性紡織品的需求。

發明內容

本發明的目的是提供一種復合纖維及其制備方法，利用改性白石墨烯分散體系，以及滌綸熔融法技術制備一種改性白石墨烯滌綸復合纖維，該復合纖維具有抗菌、遠紅外、抗紫外特點，且白石墨烯滌綸復合纖維中白石墨烯分散均勻，不易脫落，功能性具有持久性。

為了達到上述目的，本發明提供了一種改性白石墨烯滌綸復合纖維，其中，所述的復合纖維的原料按質量百分比計包含：滌綸切片84％～99％，白石墨烯0.1％～15％，改性劑0.1％～1％。

上述的改性白石墨烯滌綸復合纖維，其中，所述的改性劑包含聚乙烯醇、羥丙基纖維素、聚乙二醇、木質素磺酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、脫氧膽酸鈉、氨基硅氧烷、十八胺、硅烷偶聯劑等中的任意一種或多種。

上述的改性白石墨烯滌綸復合纖維，其中，所述的白石墨烯是采用硼砂-氯化銨法、化學氣相沉積法、硼砂-尿素法、高頻等離子法、水熱法、前驅體法等中的方法制備的任意一種。

本發明還提供了上述的改性白石墨烯滌綸復合纖維的制備方法，其中，所述的方法包含：步驟1，按比例稱取各原料；步驟2，將滌綸切片及白石墨烯分別進行干燥處理，然后將滌綸切片進行研磨，得到滌綸切片粉體，將白石墨烯粉體以及改性劑加入到滌綸切片粉體中混合攪拌，得到白石墨烯滌綸混合粉體；步驟3，將步驟2所得的白石墨烯滌綸混合粉體加入到雙螺桿擠出機中擠出造粒，得到改性白石墨烯滌綸母粒；步驟4，將步驟3所得的改性白石墨烯滌綸母粒進行干燥，然后加入到雙螺桿擠出機中加熱熔融，再經紡絲箱體過濾后紡絲成束，得到改性白石墨烯滌綸復合纖維。

上述的改性白石墨烯滌綸復合纖維的制備方法，其中，所述的步驟2中，將滌綸切片及白石墨烯分別進行干燥處理，干燥后二者的含水量均小于100ppm。