[发明专利]一种石墨烯功能化纤维素纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯功能化纤维素纤维，其特征在于：所述纤维是由石墨烯分散液与纤维素纺丝溶液混合，制备的石墨烯/纤维素纺丝液，经湿法纺丝制备而成；所述的石墨烯/纤维素纺丝液中石墨烯占纺丝液中甲纤的质量含量为2.0～6.0%；

所述纤维，法向发射率在0.81以上，紫外线防护系数（UPF）等级达到20以上，且紫外线透过率小于8.20%，热分解温度与常规粘胶纤维相比提高8-26℃；

所述石墨烯分散液中，使用的分散稳定剂为：硅烷偶联剂、六偏磷酸钠中的一种或两种；

所述纤维素纤维的制备方法，包括石墨烯/纤维素初级纺丝液的制备步骤；所述石墨烯/纤维素初级纺丝液的制备，石墨烯分散液与纤维素纺丝溶液的质量比为1:1～2，高速剪切搅拌的时间为0.5～1.5h；

所述纤维素纤维的制备方法，还包括石墨烯/纤维素纺丝最终纺丝液的制备步骤，所述石墨烯/纤维素纺丝最终纺丝液的制备，纺丝液的温度为18～20℃；所述的纺丝液通过柔性在线混合分散装置的时间为10～40min；

所述湿法纺丝，使用的凝固浴包括硫酸95～120g/L、硫酸钠295～320g/L，硫酸锌5.0～13.5g/L；

所述柔性在线混合分散装置，由动态混合装置、探头超声装置、冷却装置、静态混合装置组成。

2.如权利要求1所述的一种石墨烯功能化纤维素纤维的制备方法，其特征在于：包括石墨烯/纤维素纺丝液的制备和石墨烯功能化纤维素纤维的制备步骤。

3.如权利要求2所述的一种石墨烯功能化纤维素纤维的制备方法，其特征在于：所述石墨烯/纤维素纺丝液的制备步骤包括石墨烯分散液的制备，所述的石墨烯分散液中石墨烯：分散稳定剂：去离子水的质量比为2～10:0.5～2:100。

4.如权利要求2所述的一种石墨烯功能化纤维素纤维的制备方法，其特征在于：所述的石墨烯/纤维素纺丝液中石墨烯占纺丝液中甲纤的质量含量为2.0～6.0%。

5.如权利要求1所述的一种石墨烯功能化纤维素纤维，其特征在于：柔性在线添加装置由纺前过滤装置、纺前注射装置、纺前计量装置组成；

所述的动态混合装置是行星齿轮动态混合器、动静齿圈式动态混合器、月牙槽型动态混合器或者球窝型动态混合器中的一种；

所述探头超声装置的超声功率为500W~2000W，工作频率为10KHZ~100KHz；

所述的静态混合装置是SK型静态混合装置、SX型静态混合装置或者SH型静态混合装置中的一种。

6.如权利要求2所述的一种石墨烯功能化纤维素纤维的制备方法，其特征在于：

所述纤维的后处理，包括以下步骤：脱硫浴：Na₂SO₃或者氢氧化钠2.5～6.5g/L，油浴：2.0～6.0g/L，漂白浴：1.5～7.5g/L，烘干温度：100～125℃，烘干时间为40～60min。