[發明專利]一種石墨烯-滌綸納米復合纖維的制備方法

在審

• 申請號: 202010550325.2
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111690994A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 孟偉東;周乾松;沈斌
• 申請（專利權）人: 孟偉東
• 主分類號: D01D5/092
• 分類號: D01D5/092;D01D5/08;D01D4/00;D01F6/92;D01F1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于復合纖維生產技術領域，具體的說是一種石墨烯?滌綸納米復合纖維的制備方法，該方法中所使用的紡絲箱，通過設置箱體、轉盤和導氣桿；所述箱體的內部靠近箱體的上表面位置設有噴絲板；所述噴絲板的下表面固連有導管；所述箱體的內部靠近導管的下端面位置固連有冷板；所述冷板的內部左右滑動連接有導氣桿；所述導管的內部轉動連接有轉盤；通過本發明有效的實現了紡絲纖維的平行氣流冷卻，避免了風向與纖維之間呈現垂直狀態，風速的不均，非常容易導致空氣湍動，造成飄絲問題，同時對紡絲纖維的冷卻效果更加均勻，使得紡絲纖維的冷卻時間以及拉絲比例保持一致，進而制得的紡絲質量較高。

技術領域

本發明屬于復合纖維生產技術領域，具體的說是一種石墨烯-滌綸納米復合纖維的制備方法。

背景技術

石墨烯是目前已知最薄的二維納米材料，它的晶格是由六個碳原子圍成的六邊2形，厚度為一個原子層，碳原子之間由s鍵連接，結合方式為sp雜化，這些s鍵賦予了石墨烯極其優異的力學性能和結構剛性，石墨烯的強度比最好的鋼鐵還要強100倍，石墨烯具有很高的導電性，是世界上電阻率最小的材料；石墨烯還是一種非常好的抗菌材料，基于石墨烯的力學性能，可以把石墨烯添加到聚合物基體中，能很好地改善材料的力學性能，如拉伸強度、模量、硬度等；基于石墨烯優異的電學性能，可以添加到復合材料中使絕緣體成為可以導電的材料，而且效果非常明顯；還可以把石墨烯添加到復合材料中增加復合材料本身不具有的功能性，如抗菌性、阻燃性、抗輻射性等，因此，與其他納米復合材料相比，石墨烯納米復合材料具有無可比擬的優勢。

根據CN105200547B一種石墨烯-滌綸納米復合纖維的制備方法，現有技術中，熔體自紡絲頭噴絲后，向周圍空氣中放出大量凝固熱，為此必須在固過絲出噴絲板后吹冷風進行對流熱交換，以帶走放出的熱量使熔體細流凝固成纖維，在冷卻凝程中，均勻送風很重要，側吹風送風不均勻會產生纖維條干不均，同時側吹風和環吹風的風向由于均與纖維之間呈現垂直狀態，風速的不均，容易導致空氣湍動，造成飄絲問題上升，進而初生纖維條干不勻，使得拉絲時間不同，纖維直徑大小不一，進而導致紡絲質量不穩定等問題。

鑒于此，為了克服上述技術問題，本公司設計研發了一種石墨烯-滌綸納米復合纖維的制備方法，采用了特殊的紡絲箱，解決了上述技術問題。

發明內容

為了彌補現有技術的不足，解決現有技術中，熔體自紡絲頭噴絲后，向周圍空氣中放出大量凝固熱，為此必須在固過絲出噴絲板后吹冷風進行對流熱交換，以帶走放出的熱量使熔體細流凝固成纖維，在冷卻凝程中，均勻送風很重要，側吹風送風不均勻會產生纖維條干不均，同時側吹風和環吹風的風向由于均與纖維之間呈現垂直狀態，風速的不均，容易導致空氣湍動，造成飄絲問題上升，進而初生纖維條干不勻，使得拉絲時間不同，纖維直徑大小不一，進而導致紡絲質量不穩定等問題，本發明提出一種石墨烯-滌綸納米復合纖維的制備方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：本發明所述的一種石墨烯-滌綸納米復合纖維的制備方法，該制備方法包括以下步驟：

S1：將滌綸聚酯切片使用前需要進行干燥，同時機械球磨剝離石墨烯，將干燥后的滌綸聚酯切片與剝離出的石墨烯按照質量比為100：0.1～20，進行配比，得到混合物，并將混合物導入攪拌罐；石墨烯作為一種由碳原子構成的二維蜂窩狀晶體，具有無與倫比的力學性能和導電、導熱、抗菌、抗輻射等功能性，它是目前已知的最薄、強度最高的材料，因此與現有技術相比，石墨烯-滌綸納米復合纖維的斷裂強度有了很大的提高；

S2：通過攪拌罐設定在10000～25000轉/分鐘的轉速條件下，持續攪拌0.5～4min，對混合物進行高速混合，得到石墨烯-滌綸聚酯復合母粒；