[发明专利]一种石墨烯复合导电锦纶纤维的制备工艺

说明书

本发明公开了一种石墨烯复合导电锦纶纤维的制备工艺，包括以下步骤:熔融—计量、纺丝—冷却、上油—预网络—拉伸定型—主网络—卷绕—成品。通过上述方式，本发明能够满足石墨烯复合导电锦纶纤维的制造需求，提高产品的物理性能和力学性能；且制备工艺简单、易操作，同时可降低生产成本，提高生产效率，使其具有良好的导电性能。

技术领域

本发明涉及锦纶纤维的制备领域，特别是涉及一种石墨烯复合导电锦纶纤维的制备工艺。

背景技术

石墨烯的厚度约为0.335nm，它的厚度近似于单层碳原子的厚度，是目前已知最薄的二维碳纳米材料，又是目前发现的唯一存在的二维自由态原子晶体，其具有完美的大共轭体系和最薄的单层原子厚度的结构，它是构筑零维富勒烯、一维碳纳米管、三维体相石墨等sp 杂化碳的基本结构单元，石墨烯的很多奇异的电子及机械性能，引起了诸多领域研究者的广泛关注。据研究表明，石墨烯材料的透光率接近97.7％，可以说是近似于完全透明，且具有大的比表面积、高的机械强度、独特的光电学性能以及超强的电子传导能力等，同时，石墨烯拥有非常优异和独特的光、电、磁、机械等物理性能和化学性质，使得石墨烯材料在化学修饰电极、新型储能材料、生物传感器、催化剂、生物医学等领域受到研究者的广泛研究及应用。

近年来，石墨烯由于其独特的力学、电学、热学性能也受到了纺织领域研究者的广泛关注，逐渐成为纺织新材料领域的研究热点，在功能纺织品的应用中发挥了重要作用。再生纤维素纤维在纺织领域应用广泛，将石墨烯混入溶解的纤维素溶液制得的石墨烯纤维素复合纤维，具有良好的导电、导热性能，提高了传统再生纤维素纤维的附加值，石墨烯复合纤维具有广阔的应用前景。

然而，石墨烯的流动性较差，现有的锦纶纤维的制备方法不适用于石墨烯复合锦纶纤维的制备，急需一种新的制备工艺来解决这一问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种石墨烯复合导电锦纶纤维的制备工艺，能够满足石墨烯复合导电锦纶纤维的制造需求，提高产品的物理性能和力学性能；且制备工艺简单、易操作，同时可降低生产成本，提高生产效率，使其具有良好的导电性能。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种石墨烯复合导电锦纶纤维的制备工艺，包括如下步骤：

（100）熔融：以锦纶切片和石墨烯为原料，经螺杆熔融成纺丝原液；

（200）计量、纺丝：纺丝原液经计量泵调节流量后由喷丝头挤出纺丝成型，制得纤维丝束；

（300）冷却、上油：采用热风设备对纤维丝束进行吹风冷却，然后采用锦纶油剂进行上油处理；

（400）预网络：上油后的纤维丝束经过预网络器进行预网络；

（500）拉伸定型：对预网络后的纤维丝束进行拉伸定型，拉伸定型时采用四对辊；

（600）主网络：拉伸定型后的纤维丝束经过主网络器进行主网络；

（700）卷绕：将经过主网络的纤维丝束进行全自动卷绕，得到石墨烯复合导电锦纶纤维成品。

在本发明一个较佳实施例中，所述原料中石墨烯的质量百分比为1%-2%。

在本发明一个较佳实施例中，所述原料中石墨烯的质量百分比为1.5%。

在本发明一个较佳实施例中，所述熔融时的螺杆共有六个区。

在本发明一个较佳实施例中，所述熔融时的螺杆六个区的温度分别为：262-268°、282-288°、280-286°、278-284°、274-280°、272-278°。

在本发明一个较佳实施例中，所述熔融时的螺杆六个区的温度分别为：265°、285°、283°、281°、277°、275°。