CN115595686A - 一种保暖的功能性涤纶纤维及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种保暖的功能性涤纶纤维及其制备方法，该方法包含：步骤1，将石墨烯材料与改性剂混合改性；步骤2，将步骤1所得的改性石墨烯与气凝胶粒子混合均匀，得到混合物；步骤3，将步骤2所得的混合物与涤纶切片混合熔融，得到功能母粒；步骤4，将步骤3所得的功能母粒与涤纶切片混合后熔融纺丝，得到保暖的功能性涤纶纤维。本发明还提供了该方法制备的保暖的功能性涤纶纤维。本发明提供的保暖的功能性涤纶纤维及其制备方法，工艺简单，容易操作，效果明显，所得的纤维保暖性能优异，由于石墨烯特殊的网络二维结构，还赋予了纤维远红外发热功能，改善了普通涤纶纤维的性能，从而拓宽了使用范围，可广泛应用在冬季服装、家纺等领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种石墨烯涤纶复合纤维及其制备方法，具体地，涉及一种保暖的功能性涤纶纤维及其制备方法。
背景技术
聚酯纤维，俗称“涤纶”，是由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维，简称PET纤维，属于高分子化合物。是当前合成纤维的第一大品种。聚酯纤维最大的优点是抗皱性和保形性很好，具有较高的强度与弹性恢复能力。其坚牢耐用、抗皱免烫、不粘毛。
聚酯纤维的强度高、模量高、吸水性低，作为民用织物及工业用织物都有广泛的用途。但是，传统涤纶纤维并不具备功能性，随着社会发展，传统涤纶已不能满足人们对功能性纺织品的需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型的保暖功能性纤维及其制备方法，制备方法简单，保暖性能优异，可以广泛应用在冬季服装、家纺等领域。
为了达到上述目的，本发明提供了一种保暖的功能性涤纶纤维的制备方法，其中，所述的方法包含：步骤1，将石墨烯材料与改性剂混合改性；步骤2，将步骤1所得的改性石墨烯与气凝胶粒子混合均匀，得到混合物；步骤3，将步骤2所得的混合物与涤纶切片混合熔融，得到功能母粒；步骤4，将步骤3所得的功能母粒与涤纶切片混合后熔融纺丝，得到保暖的功能性涤纶纤维。
上述的保暖的功能性涤纶纤维的制备方法，其中，所述的石墨烯材料与改性剂、气凝胶粒子混合的质量比为(1-10)：(1-5)：(11-30)。
上述的保暖的功能性涤纶纤维的制备方法，其中，所述的改性剂为氨丙基三乙氧基硅烷、聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵中的任意一种或多种。
上述的保暖的功能性涤纶纤维的制备方法，其中，所述的石墨烯材料为石墨烯、改性石墨烯、化学氧化剥离的氧化石墨烯、偶联剂改性氧化石墨烯、氨基高分子改性氧化石墨烯、阳离子表面活性剂改性氧化石墨烯中的任意一种或多种。
上述的保暖的功能性涤纶纤维的制备方法，其中，所述的气凝胶粒子为二氧化硅、氧化铝-二氧化硅、碳气凝胶、硅氧碳气凝胶中的任意一种或多种。
上述的保暖的功能性涤纶纤维的制备方法，其中，所述的步骤3中，混合物与涤纶切片混合熔融，按质量百分比计混合物的添加量为总量的1-8％。
上述的保暖的功能性涤纶纤维的制备方法，其中，所述的步骤4中，功能母粒与涤纶切片混合后熔融纺丝，按质量百分比计功能母粒的添加量为总量的5-10％。
本发明还提供了一种上述的方法制备的保暖的功能性涤纶纤维。
本发明提供的保暖的功能性涤纶纤维及其制备方法具有以下优点：
本发明制得的功能性保暖纤维具有优异的保暖功能，由于石墨烯特殊的网络二维结构，同时赋予纤维远红外发热以及抗紫外、防静电等功能，大大改善了普通涤纶纤维的性能，从而拓宽了使用范围，可广泛应用在冬季服装、家纺等领域。
本发明制备方法简单、操作容易，产品效果明显，适合工业化大规模生产应用。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式作进一步地说明。
本发明提供的保暖的功能性涤纶纤维的制备方法，其包含：步骤1，将石墨烯材料与改性剂混合改性；步骤2，将步骤1所得的改性石墨烯与气凝胶粒子混合均匀，得到混合物；步骤3，将步骤2所得的混合物与涤纶切片混合熔融，得到功能母粒；步骤4，将步骤3所得的功能母粒与涤纶切片混合后熔融纺丝，得到保暖的功能性涤纶纤维。
优选地，石墨烯材料与改性剂、气凝胶粒子混合的质量比为(1-10)：(1-5)：(11-30)。
改性剂为氨丙基三乙氧基硅烷、聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵中的任意一种或多种。
石墨烯材料为石墨烯、改性石墨烯、化学氧化剥离的氧化石墨烯、偶联剂改性氧化石墨烯、氨基高分子改性氧化石墨烯、阳离子表面活性剂改性氧化石墨烯中的任意一种或多种。
气凝胶粒子为二氧化硅、氧化铝-二氧化硅、碳气凝胶、硅氧碳气凝胶中的任意一种或多种。
步骤3中，混合物与涤纶切片混合熔融，按质量百分比计混合物的添加量为总量的1-8％。
步骤4中，功能母粒与涤纶切片混合后熔融纺丝，按质量百分比计功能母粒的添加量为总量的5-10％。
本发明中采用的设备和其它具体工艺条件等均为本领域内技术人员所已知的适宜选择。
本发明还提供了该方法制备的保暖的功能性涤纶纤维。
下面结合实施例对本发明提供的保暖的功能性涤纶纤维及其制备方法做更进一步描述。
实施例1
一种保暖的功能性涤纶纤维的制备方法，其包含：
步骤1，将石墨烯材料与改性剂混合改性。
步骤2，将步骤1所得的改性石墨烯与气凝胶粒子混合均匀，得到混合物。
优选地，石墨烯材料与改性剂、气凝胶粒子混合的质量比为1：1：11。
改性剂为氨丙基三乙氧基硅烷。
石墨烯材料为石墨烯或改性石墨烯。
气凝胶粒子为二氧化硅气凝胶。
步骤3，将步骤2所得的混合物与涤纶切片混合熔融，得到功能母粒。
其中，按质量百分比计混合物的添加量为总量的1％。
步骤4，将步骤3所得的功能母粒与涤纶切片混合后熔融纺丝，得到保暖的功能性涤纶纤维。
其中，按质量百分比计功能母粒的添加量为总量的5％。
本实施例还提供了该方法制备的保暖的功能性涤纶纤维。
实施例2
一种保暖的功能性涤纶纤维的制备方法，其包含：
步骤1，将石墨烯材料与改性剂混合改性。
步骤2，将步骤1所得的改性石墨烯与气凝胶粒子混合均匀，得到混合物。
优选地，石墨烯材料与改性剂、气凝胶粒子混合的质量比为4：2：15。
改性剂为聚乙烯吡咯烷酮。
石墨烯材料为化学氧化剥离的氧化石墨烯。
气凝胶粒子为氧化铝-二氧化硅气凝胶。
步骤3，将步骤2所得的混合物与涤纶切片混合熔融，得到功能母粒。
其中，按质量百分比计混合物的添加量为总量的4％。
步骤4，将步骤3所得的功能母粒与涤纶切片混合后熔融纺丝，得到保暖的功能性涤纶纤维。
其中，按质量百分比计功能母粒的添加量为总量的6％。
本实施例还提供了该方法制备的保暖的功能性涤纶纤维。
实施例3
一种保暖的功能性涤纶纤维的制备方法，其包含：
步骤1，将石墨烯材料与改性剂混合改性。
步骤2，将步骤1所得的改性石墨烯与气凝胶粒子混合均匀，得到混合物。
优选地，石墨烯材料与改性剂、气凝胶粒子混合的质量比为5：3：20。
改性剂为十六烷基三甲基溴化铵。
石墨烯材料为偶联剂改性氧化石墨烯。
气凝胶粒子为碳气凝胶。
步骤3，将步骤2所得的混合物与涤纶切片混合熔融，得到功能母粒。
其中，按质量百分比计混合物的添加量为总量的5％。
步骤4，将步骤3所得的功能母粒与涤纶切片混合后熔融纺丝，得到保暖的功能性涤纶纤维。
其中，按质量百分比计功能母粒的添加量为总量的7％。
本实施例还提供了该方法制备的保暖的功能性涤纶纤维。
实施例4
一种保暖的功能性涤纶纤维的制备方法，其包含：
步骤1，将石墨烯材料与改性剂混合改性。
步骤2，将步骤1所得的改性石墨烯与气凝胶粒子混合均匀，得到混合物。
优选地，石墨烯材料与改性剂、气凝胶粒子混合的质量比为8：4：25。
改性剂为氨丙基三乙氧基硅烷、聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵中的任意一种。
石墨烯材料为氨基高分子改性氧化石墨烯或阳离子表面活性剂改性氧化石墨烯。
气凝胶粒子为硅氧碳气凝胶。
步骤3，将步骤2所得的混合物与涤纶切片混合熔融，得到功能母粒。
其中，按质量百分比计混合物的添加量为总量的6％。
步骤4，将步骤3所得的功能母粒与涤纶切片混合后熔融纺丝，得到保暖的功能性涤纶纤维。
其中，按质量百分比计功能母粒的添加量为总量的8％。
本实施例还提供了该方法制备的保暖的功能性涤纶纤维。
实施例5
一种保暖的功能性涤纶纤维的制备方法，其包含：
步骤1，将石墨烯材料与改性剂混合改性。
步骤2，将步骤1所得的改性石墨烯与气凝胶粒子混合均匀，得到混合物。
优选地，石墨烯材料与改性剂、气凝胶粒子混合的质量比为10：5：30。
改性剂为氨丙基三乙氧基硅烷、聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵中的任意多种。
石墨烯材料为石墨烯、改性石墨烯、化学氧化剥离的氧化石墨烯、偶联剂改性氧化石墨烯、氨基高分子改性氧化石墨烯、阳离子表面活性剂改性氧化石墨烯中的任意多种。
气凝胶粒子为二氧化硅、氧化铝-二氧化硅、碳气凝胶、硅氧碳气凝胶中的任意多种。
步骤3，将步骤2所得的混合物与涤纶切片混合熔融，得到功能母粒。
其中，按质量百分比计混合物的添加量为总量的8％。
步骤4，将步骤3所得的功能母粒与涤纶切片混合后熔融纺丝，得到保暖的功能性涤纶纤维。
其中，按质量百分比计功能母粒的添加量为总量的10％。
本实施例还提供了该方法制备的保暖的功能性涤纶纤维。
对各实施例制备的纤维进行试验，结果如下表1所示。
表1.测试结果表。
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | |
| 克罗值 | 2.3 | 2.1 | 1.5 | 1.0 | 0.8 |
| 温升 | 5℃ | 5℃ | 3℃ | 3℃ | 2℃ |
本发明提供的保暖的功能性涤纶纤维及其制备方法，工艺简单，容易操作，效果明显，所得的纤维保暖性能优异，由于石墨烯特殊的网络二维结构，还赋予了纤维远红外发热以及抗紫外、防静电等功能，改善了涤纶纤维的加工效率和纤维质量，提升了产品性能，拓宽了使用范围，可广泛用于可穿戴产品等纺织领域，特别是用于生产制作冬季服装、家纺等。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (8)
1.一种保暖的功能性涤纶纤维的制备方法，其特征在于，所述的方法包含：
步骤1，将石墨烯材料与改性剂混合改性；
步骤2，将步骤1所得的改性石墨烯与气凝胶粒子混合均匀，得到混合物；
步骤3，将步骤2所得的混合物与涤纶切片混合熔融，得到功能母粒；
步骤4，将步骤3所得的功能母粒与涤纶切片混合后熔融纺丝，得到保暖的功能性涤纶纤维。
2.如权利要求1所述的保暖的功能性涤纶纤维的制备方法，其特征在于，所述的石墨烯材料与改性剂、气凝胶粒子混合的质量比为(1-10)：(1-5)：
(11-30)。
3.如权利要求2所述的保暖的功能性涤纶纤维的制备方法，其特征在于，所述的改性剂为氨丙基三乙氧基硅烷、聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵中的任意一种或多种。
4.如权利要求2所述的保暖的功能性涤纶纤维的制备方法，其特征在于，所述的石墨烯材料为石墨烯、改性石墨烯、化学氧化剥离的氧化石墨烯、偶联剂改性氧化石墨烯、氨基高分子改性氧化石墨烯、阳离子表面活性剂改性氧化石墨烯中的任意一种或多种。
5.如权利要求2所述的保暖的功能性涤纶纤维的制备方法，其特征在于，所述的气凝胶粒子为二氧化硅、氧化铝-二氧化硅、碳气凝胶、硅氧碳气凝胶中的任意一种或多种。
6.如权利要求1所述的保暖的功能性涤纶纤维的制备方法，其特征在于，所述的步骤3中，混合物与涤纶切片混合熔融，按质量百分比计混合物的添加量为总量的1-8％。
7.如权利要求1所述的保暖的功能性涤纶纤维的制备方法，其特征在于，所述的步骤4中，功能母粒与涤纶切片混合后熔融纺丝，按质量百分比计功能母粒的添加量为总量的5-10％。
8.一种如1～7中任意一项所述的方法制备的保暖的功能性涤纶纤维。
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