[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：将纤维制品浸渍石墨烯类物质分散液，取出后升温至纤维材料的高弹态温度，并恒温进行复合处理，之后经过冷却、干燥，得到复合纤维制品。本发明实现了在纤维的内部和外部同时复合石墨烯类物质的目的，增加纤维中石墨烯类物质存在的均匀性和牢固性；提高了纤维制品的导电性能；增强了纤维制品的远红外性能；本发明提供的制备方法能够有效的将石墨烯类物质填加至纤维内部，同时在纤维外部包覆石墨烯类物质，通过纤维制品浸渍石墨烯类物质溶液，之后进行热处理实现石墨烯在纤维上的均匀分布。

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：将纤维制品浸渍石墨烯类物质分散液，取出后升温至纤维材料的高弹态温度，并恒温进行复合处理，之后经过冷却、干燥，得到复合纤维制品。

本发明将纤维制品浸渍在石墨烯类物质分散液中，比如在常温下将纤维制品浸渍在石墨烯类物质分散液中，能够将石墨烯类物质吸附在所述纤维制品的外侧，取出吸附了石墨烯类物质的纤维制品，并升温至纤维材料的高弹态温度，纤维内部的空隙增多，已有空隙变大，已经吸附在纤维外部的石墨烯类物质会运动至所述空隙中，之后冷却，纤维内部的空隙减小，实现石墨烯类物质固化在纤维内部的目的。

本领域技术人员应该明了，本发明所述的纤维内部和纤维外部是本领域公知的概念，也可以理解成组成纤维的大分子在空间聚集形成超分子结构，所述大分子聚集的内部存在结晶区、非结晶区、以及结晶区和非结晶区间的区域；而大分子聚集完毕形成的外侧看做纤维的外部。

优选地，所述后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。比纤维材料的玻璃化转变温度高5℃以上有利于纤维分子的蠕动，空隙张开的更迅速，石墨烯类物质进入空隙的时间更短。

优选地，所述石墨烯类物质分散液的浓度为0.1～5wt％，优选0.3～2wt％，例如0.3％、0.5％、0.8％、0.9％、1.3％、1.6％、1.8％、1.9％、1.5％、3％、3.6％、4％、4.5％等，优选0.3～2wt％。

优选地，所述石墨烯类物质分散液中的石墨烯类物质的粒径为不大于20μm；优选为100nm～10μm，进一步优选200nm～5μm；例如30nm、150nm、190nm、230nm、260nm、290nm、330nm、460nm、590nm、630nm、760nm、890nm、930nm、1μm、3μm、8μm、11μm、13μm、18μm等。