[发明专利]一种纤维制品的后处理方法、得到的改性纤维制品及其用途

说明书

本发明涉及一种纤维制品的后处理方法，所述方法包括(A1)将纤维制品浸渍至第一石墨烯类物质分散液中，取出后升温至纤维材料的高弹态温度，在后处理温度下恒温进行第一次复合处理；所述第一石墨烯类物质分散液中石墨烯类物质的粒径小于1μm；(A2)将第一次复合处理后的纤维制品浸渍至第二石墨烯类物质分散液中，取出后升温至第二后处理温度后，恒温进行第二次复合处理，之后经过冷却、干燥，得到复合纤维制品；所述第二石墨烯类物质分散液中石墨烯类物质的粒径为1～20μm。本发明提供的后处理方法提高石墨烯类物质在纤维上的附着牢固性；且从纤维的径向看，小粒径的石墨烯类物质在内部分布的更多，提高了石墨烯类物质在纤维径向的分布均匀性。

技术领域

本发明属于纤维制备领域，具体涉及一种纤维制品的后处理方法、得到的改性纤维制品及其用途。

背景技术

导电纤维的研制始于20世纪60年代，导电纤维通常是指在标准环境下(温度20℃，湿度65％)，比电阻低于10⁷Ω·cm。其发展历程大致包括4个阶段：金属纤维、碳纤维及含碳黑复合聚合物的复合型导电纤维，含有金属盐的导电纤维，导电高聚物导电纤维。虽然导电纤维得到了长足的发展，但也存在着一定的问题，如由金属导电纤维和镀金属导电纤维制成的织物手感粗糙，舒适性较差，导电聚合物工艺较复杂，污染严重。再者，通过涂覆或者简单的浸渍工艺制备的纤维或纤维制品的石墨烯的附着不牢固，洗涤多次后便失去附加的功能。因此，开发新的制备导电纤维的新方法具有重要意义和实际应用前景。

石墨烯是一种由单层sp2杂化碳原子组成的蜂窝状结构的二维材料，具有许多优异的性能(高强、高导热、高导电、高轻质)，同时也拥有大π共轭体系。自从2004年被发现起，石墨烯就成为了科学界的一大研究热点。在对石墨烯的物理化学性质进行研究的同时，与石墨烯相关的复合材料层出不穷。现有技术将石墨烯与纺织纤维复合，期望能够获得具有导电性和远红外等功能性纤维性纤维的同时，进一步保障石墨烯在纤维上的牢固度，使其功能不因水洗次数的增多而大幅度衰减。

本领域需要开发一种对纤维制品的后处理方法，其能够实现石墨烯在纤维上的牢固复合，改善纤维的导电性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纤维制品的后处理方法，所述方法包括如下步骤：

(A1)将纤维制品浸渍至第一石墨烯类物质分散液中，取出后升温至纤维材料的高弹态温度，在后处理温度下恒温进行第一次复合处理；所述第一石墨烯类物质分散液中石墨烯类物质的粒径小于1μm(例如0.1μm、0.2μm、0.3μm、0.4μm、0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm、0.9μm等)；

(A2)将第一次复合处理后的纤维制品浸渍至第二石墨烯类物质分散液中，取出后升温至第二后处理温度后，恒温进行第二次复合处理，之后经过冷却、干燥，得到复合纤维制品；所述第二石墨烯类物质分散液中石墨烯类物质的粒径为1～20μm(例如1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm等)。

优选地，所述第二次复合处理温度比第一次复合处理温度低。

将改性纤维制品浸渍在粒径小于1μm的石墨烯类物质分散液中，取出后升温至纤维材料的高弹态温度，能够使得粒径小于1μm的石墨烯类物质进入纤维制品的纤维内部(如非结晶区、或结晶区与非结晶区的空隙)，之后浸渍粒径为1～20μm的石墨烯类物质分散液，取出至第二后处理温度，能够使大于1μm的石墨烯颗粒包覆或贴合在纤维外部，部分能够堵塞填充有1μm以内的石墨烯类物质的空隙的洞口，提高石墨烯类物质的牢固度。本发明将所述第二次复合处理温度设置为低于第一次复合处理温度，避免纤维内部石墨烯类物质跑出，通过第二复合处理能更好的将纤维内部石墨烯类物质固定并在纤维外部形成保护层。

优选地，所述第一次复合处理温度和/或第二次复合处理温度比纤维制品中纤维材料的玻璃化转变温度高5℃以上。