[发明专利]一种石墨烯-涤纶复合母粒及其制备方法

说明书

本发明提供一种石墨烯‑涤纶复合母粒及其制备方法，所述石墨烯‑涤纶复合母粒中，石墨烯相对于涤纶聚酯切片的含量为0.05‑2%，生物蛋白粉体相对于涤纶聚酯切片的含量为1.5‑4.5%。所述制备方法，包括石墨烯‑涤纶复合粉体制备步骤、生物蛋白‑涤纶复合粉体制备步骤、混合、挤出步骤；采用本发明制备的石墨烯‑涤纶复合母粒进行纺丝制备的石墨烯‑涤纶复合纤维，具有更柔软的手感，更好的亲肤性，吸湿性能良好，不产生静电，同时纤维之间摩擦力变大，抱合力变强，涤纶纤维可纺性提高明显。

技术领域

本发明提供一种涤纶母粒及其制备方法，尤其是一种石墨烯-涤纶复合母粒及其制备方法。

背景技术

石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。

近年来，以石墨烯为代表的功能性、差别化纤维发展迅速，将经过修饰、改性的石墨烯添加到纤维的生产过程中，制备的石墨烯纤维具有良好的强力、抗菌性能和远红外释放功能，因此，越来越受到行业和社会普遍的关注。

一般来讲，石墨烯-涤纶纳米复合纤维的最佳选择是经卤代烃功能化修饰的氧化石墨烯，氧化石墨烯经过修饰后与涤纶聚酯的相容性变好，有助于石墨烯在涤纶聚酯基体中均匀地分散，从而提高石墨烯-涤纶纳米复合纤维的强度。普通工业级涤纶聚酯切片经过干燥后与不同组分的石墨烯进行复合造粒制成母粒，然后在熔融纺丝机上制备出石墨烯-涤纶纳米复合纤维。

例如公开号为CN105200547A，专利名称为“一种石墨烯-涤纶纳米复合纤维的制备方法”的中国发明专利，其主要技术方案是：首先将涤纶聚酯切片与经过修饰后的石墨烯混合，制成石墨烯-涤纶聚酯复合母粒，然后将制备的母粒通过纺丝工艺制备成石墨烯-涤纶复合纤维，其主要解决的问题主要有以下几方面：（1）提高制备的石墨烯-纶纳米复合纤维的物理强度；（2）制备的石墨烯-涤纶复合纤维具有抗静电、抗菌、抗辐射、阻燃、光滑凉爽等优点。

在实际生产中我们发现，采用常规方法生产的石墨烯-涤纶聚酯复合母粒制成石墨烯-涤纶复合纤维正如上述公开的专利中所说，制备的石墨烯-涤纶复合纤维表面太过光滑，造成纤维成纱是抱合力极差，纤维蓬松，不容易成网聚合，成条困难，甚至造成纱线的强度降低，有断线的风险，对纺纱产生很大的不利影响，可纺性很差。 而一般情况下，采用表面活性剂对纱线的处理去改善纱线纤维的抱合力，效果并不理想；用上蜡去协助改善抱合力，虽然有效果，但还是存在缺点，要使常温下上蜡过程能均匀地粘紧在纱线表面，不会因蜡太软太粘结团而塞织机针眼，太硬又粘不紧而掉落，难度非常大；本发明正是基于上述技术问题而产生。

同时，在石墨烯-涤纶聚酯复合母粒制成石墨烯-涤纶复合纤维生产中，我们发现由于加入了其他的功能性成份，这些功能性成份对制成的石墨烯-涤纶复合纤维的强力产生了影响。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种石墨烯-涤纶复合母粒，以解决现有技术中存在的石墨烯-涤纶复合纤维强力低、抱合力差、功能性差的问题，达到提高石墨烯-涤纶复合纤维的强力，抱合力，提高纤维可纺性、功能性的发明目的，为此，本发明采用的具体技术方案是：

一种石墨烯-涤纶复合母粒的制备具体包括以下步骤：

（1）石墨烯-涤纶复合粉体制备

将涤纶聚酯切片与石墨烯通过机械球磨碎研磨混合，制成石墨烯-涤纶复合粉体。

优选地，所述石墨烯为氧化石墨烯；氧化石墨烯表面含有丰富的羟基、羧基等含氧基团，在混合过程中可以最低限度的减少石墨烯的聚团现象，更易分散，与涤纶聚酯切片混合更均匀。