[發(fā)明專利]一種軍警專用持久型電熱自發(fā)熱復(fù)合功能纖維材料及其制備方法和應(yīng)用有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010921487.2 | 申請日： | 2020-09-04 |
| 公開（公告）號： | CN112030269B | 公開（公告）日： | 2023-02-03 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 俞昌涼;王宗乾;王永翔;李成毅;王芳;王鵬 | 申請（專利權(quán)）人： | 安徽德和織造有限公司 |
| 主分類號： | D01F9/12 | 分類號： | D01F9/12;D01F1/08;A41D13/005;A41D31/06 |
| 代理公司： | 深圳市廣諾專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44611 | 代理人： | 李亞萍 |
| 地址： | 236699 安徽省阜陽*** | 國省代碼： | 安徽;34 |
| 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 軍警 專用 持久 電熱 發(fā)熱 復(fù)合 功能 纖維 材料 及其 制備 方法 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明提供了一種軍警專用持久型電熱自發(fā)熱復(fù)合功能纖維材料及其制備方法和應(yīng)用，采用二維納米新材料石墨烯為主要導(dǎo)電功能材料，通過高壓勻質(zhì)+超聲波處理，融合石墨烯納米片、石墨烯量子點、碳納米管等材質(zhì)，制備穩(wěn)定的石墨烯電熱功能體系；基材為醋酸纖維素、聚氨酯和聚丙烯酸三元復(fù)合體，具有優(yōu)異的柔韌性，經(jīng)同軸紡絲、冷凍干燥后，皮層可形成孔隙結(jié)構(gòu)，具有濕熱穿透性能，可滿足服用舒適性的需求，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制備的具有中空結(jié)構(gòu)的石墨烯纖維，中空結(jié)構(gòu)纖維自身就具有保溫輕質(zhì)等優(yōu)勢，再融合了石墨烯的電熱特性，顯著提升了產(chǎn)品的保溫性能，尤其適用于極高寒地區(qū)的戶外作業(yè)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于新材料制備領(lǐng)域，具體涉及一種軍警專用持久型電熱自發(fā)熱復(fù)合功能纖維材料及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)
保暖是人類生活最基本的需求之一，開發(fā)電熱功能的紡織終端產(chǎn)品是實施“個人熱管理”方案的重要途徑。尤其在西北邊防和高山服役的軍警人員，均需長時間身處極寒環(huán)境，身體健康受到極大考驗，迫切需要持久性高效保暖的功能紡織品，因此，開發(fā)具有持久型電熱自發(fā)熱復(fù)合功能的纖維材料具有重要意義。
目前市面上的電熱材料主要是金屬電阻絲，但金屬電阻絲存在著熱轉(zhuǎn)換效率低、電磁輻射嚴(yán)重、硬挺不柔軟等缺點，難以用于紡織品領(lǐng)域。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種軍警專用持久型電熱自發(fā)熱復(fù)合功能纖維材料，具有中空結(jié)構(gòu)的石墨烯纖維，具有電熱、自發(fā)熱、高效持久保溫性能。
本發(fā)明另一目的在于提供一種軍警專用持久型電熱自發(fā)熱復(fù)合功能纖維材料的制備方法。
本發(fā)明最后一個目的在于提供一種軍警專用持久型電熱自發(fā)熱復(fù)合功能纖維材料的應(yīng)用，用于制作柔性可穿戴的石墨烯電熱面料，作為遠(yuǎn)紅外電熱智能服裝，醫(yī)養(yǎng)健康防護(hù)服裝，掛毯，方向盤套等汽車工業(yè)用智能控溫新產(chǎn)品和軍警專用服裝。
本發(fā)明具體技術(shù)方案如下：
一種軍警專用持久型電熱自發(fā)熱復(fù)合功能纖維材料的制備方法，包括以下步驟：
1)高壓均質(zhì)條件下，將石墨烯材料、異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚植酸酯、氨水、十二烷基苯磺酸鈉和超純水進(jìn)行勻質(zhì)分散，制得石墨烯分散體系；
2)向石墨烯分散體系中加入聚合物紡絲液，分散溶解，得到石墨烯紡絲液；
3)進(jìn)行同軸紡絲，皮層為石墨烯紡絲液，芯層為空氣或水組分，獲得初生纖維；
4)初生纖維浸泡去除溶劑后，冷凍，再冷凍干燥，即得石墨烯中空纖維。
步驟1)中所述高壓均質(zhì)條件是指26000-35000psi高壓均質(zhì)條件，常溫下進(jìn)行勻質(zhì)分散15-40min。
步驟1)中所述石墨烯材料由石墨烯納米片、石墨烯量子點和碳納米管中一種或幾種組成。只采用石墨烯納米片時，采用5-7層的石墨烯納米片，納米片的厚度不高于60納米，以節(jié)約成本。
優(yōu)選的，所述石墨烯材料由石墨烯納米片、石墨烯量子點和碳納米管按照質(zhì)量比95-105:10-13:18-21組成，優(yōu)選的質(zhì)量比為100:12:20。所述納米片的厚度不高于60納米，石墨烯量子點的尺寸在15-25納米；碳納米管為單壁管，尺寸在5-15納米。
步驟1)中所述石墨烯材料、異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚植酸酯、氨水、十二烷基苯磺酸鈉和超純水質(zhì)量比為：2-5:1-2:0.3-0.6:0.2-0.4:90-120；優(yōu)選為3:1.5:0.5:0.3:100。
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