[发明专利]一种改性涤纶纤维制品、制备方法及其用途

权利要求书

1.一种改性涤纶纤维制品，其特征在于，所述改性涤纶纤维制品的涤纶纤维内部和外部存在石墨烯片层；

所述涤纶纤维制品包括涤纶纤维、涤纶纱线或涤纶织物。

2.如权利要求1所述的改性涤纶纤维制品，其特征在于，存在于所述改性涤纶纤维外部的石墨烯片层多于存在于改性涤纶纤维内部的石墨烯片层；

优选地，所述改性涤纶纤维制品中石墨烯片层的总质量为改性涤纶纤维制品总质量的0.5～3wt％；

优选地，所述改性涤纶纤维内部包括纤维的结晶区、非结晶区、以及结晶区与非结晶区之间的间隙；

优选地，所述改性涤纶纤维内部结晶区存在石墨烯片层，同时所述改性涤纶纤维外部存在石墨烯片层；

优选地，所述石墨烯片层的粒径≤20μm；

优选地，所述改性涤纶纤维内部存在的石墨烯片层的粒径小于1μm；

优选地，所述改性涤纶纤维外部存在的石墨烯片层的粒径为1～20μm。

3.如权利要求1或2所述的改性纤维制品，其特征在于，所述改性涤纶纤维制品中涤纶纤维的比电阻≤1×10⁵Ω·cm；

优选地，所述改性涤纶纤维制品水洗50次之后，涤纶纤维的比电阻≤1×10⁵Ω·cm。

4.如权利要求1～3之一所述的改性涤纶纤维制品，其特征在于，所述改性纤维制品的纤维中复合有纳米纤维素；

优选地，所述纳米纤维素缠绕在所述纤维的内部和/或外部。

5.一种如权利要求1～4之一所述的改性涤纶纤维制品的制备方法，其特征在于，所述方法包括将未改性的涤纶纤维制品在石墨烯片层分散液中浸渍，之后经过冷却、干燥，得到处理后的纤维制品；

其中，所述浸渍的温度为大于涤纶的玻璃化温度且小于涤纶的黏流温度；

优选地，所述浸渍的温度为80～120℃。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯片层包括石墨烯、氧化石墨烯、石墨烯衍生物的任意1种或至少2种的混合；

优选地，石墨烯包括石墨通过剥离法制备得到、氧化石墨烯通过还原制备得到、石墨通过氧化还原制备得到、含碳气体通过CVD法制备得到、以生物质为原料通过高温裂解法制备得到中的任意1种或至少2种的组合；

优选地，所述石墨烯片层分散液的浓度为0.1～5wt％，优选0.3～2wt％；

优选地，所述石墨烯片层分散液中的石墨烯片层的粒径为不大于20μm；优选为100nm～10μm，进一步优选200nm～5μm；

优选地，所述浸渍时间为15～120min；

优选地，当所述石墨烯片层包括氧化石墨烯时，在冷却之前和/或之后进行还原处理；

优选地，所述还原处理的方法包括还原剂还原法和/或加热还原法；

优选地，所述还原剂还原法包括加入还原剂进行还原；

优选地，所述还原剂的加入量为石墨烯片层的10～200wt％，优选50～100wt％；

优选地，所述还原剂包括抗坏血酸、水合肼、葡萄糖、乙二胺、柠檬酸钠、L-半胱氨酸、氢碘酸或硼氢化钠中的任意1种或至少2种的组合；

优选地，所述加热还原法包括在非氧化性气氛中，加热进行还原；

优选地，所述加热还原法步骤包括：在高压反应釜中，通入保护性气氛和/或还原性气氛，加热还原；所述加热还原的温度≤200℃，压力≤1.6MPa。

7.如权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯片层分散液中添加有纳米纤维素；

优选地，所述纳米纤维素的直径不大于10nm，长径比不小于10；

优选地，所述纳米纤维素在分散液中的浓度为2wt％以下，优选1wt％以下，再优选0.5wt％以下。