[发明专利]一种负离子、石墨烯聚酯纤维

权利要求书

1.一种负离子、石墨烯聚酯纤维，其特征在于，所述聚酯纤维是以聚酯切片、石墨烯聚酯母粒和负离子聚酯母粒熔融混纺制备得到的；其中，

石墨烯与表面活性剂按照2:1的质量比混合，经搅拌、分散得到石墨烯粒子，石墨烯粒子与聚酯粉料混合、造粒得到石墨烯聚酯母粒；石墨烯粒子中，所述石墨烯负载有Co和Ni；

天然电气石矿、天然蛋白石矿和TiO₂纳米粒子采用湿法研磨工艺得到负离子复合粉体，负离子复合粉体与聚酯粉料混合、造粒得到负离子聚酯母粒。

2.根据权利要求1所述的一种负离子、石墨烯聚酯纤维，其特征在于，所述聚酯纤维中，聚酯切片、石墨烯聚酯母粒和负离子聚酯母粒的质量占比分别为78-89％、4-9％、7-13％。

3.根据权利要求2所述的一种负离子、石墨烯聚酯纤维，其特征在于，所述聚酯纤维中，聚酯切片、石墨烯聚酯母粒和负离子聚酯母粒的质量占比分别为83％、6％、11％。

4.根据权利要求1所述的一种负离子、石墨烯聚酯纤维，其特征在于，石墨烯聚酯母粒中，石墨烯粒子的质量含量为15％，石墨烯粒子粒径为200nm；负离子聚酯母粒中，负离子复合粉体的质量含量为11％，负离子复合粉体粒径为400nm。

5.根据权利要求4所述的一种负离子、石墨烯聚酯纤维，其特征在于，所述表面活性剂为聚乙烯醇。

6.根据权利要求1所述的一种负离子、石墨烯聚酯纤维，其特征在于，所述Co和Ni的负载量分别为2％、5％。

7.根据权利要求1所述的一种负离子、石墨烯聚酯纤维，其特征在于，负离子复合粉体中，所述天然电气石矿、天然蛋白石矿和TiO₂纳米粒子的质量比例为3:2:2。

8.根据权利要求1所述的一种负离子、石墨烯聚酯纤维，其特征在于，所述石墨烯粒子和负离子复合粉体外面设有一层由SnO₂纳米颗粒构成的壳结构。

9.根据权利要求1所述的一种负离子、石墨烯聚酯纤维，其特征在于，所述聚酯纤维的制备方法：

步骤1、制备负载石墨烯

在50ml去离子水中加入1g硝酸钴和2.5g硝酸镍，完全溶解，然后将溶解有硝酸钴和硝酸镍的去离子水溶液加入到200ml的乙二醇中，得到混合液，将混合液与氧化石墨烯悬浮液加入到四口瓶中，于50℃恒温水浴环境下，强力搅拌3h，得到反应溶液；再取400ml去离子水，向其中加入氢氧化钠，使溶液pH为10，然后加入硼氢化钠，制得0.1mol/L的硼氢化钠水溶液，并将其慢慢加入到反应溶液中，添加回流装置，在120℃下加热回流2h，过滤得到反应产物，将反应产物用去离子水清洗，然后干燥，粉碎，得到负载石墨烯粉末；

步骤2、制备石墨烯粒子

将负载石墨烯与聚乙烯醇按照2:1的质量比混合，经搅拌、分散得到石墨烯粒子；

步骤3、制备石墨烯聚酯母粒

将石墨烯粒子加入到聚酯粉料中，采用双螺杆造粒工艺制得石墨烯聚酯母粒；

步骤4、制备负离子复合粉体

将天然电气石矿、天然蛋白石矿机械粉碎，将天然电气石矿、天然蛋白石矿和TiO₂纳米粒子通过球磨机研磨混合，过筛，将过筛后的粉体与刚玉球、水配成1∶1∶4的浆液，并加入0.5％的螯合型乳酸钛盐或单烷氧型钛酸酯，于滚动球磨机研磨20小时，将研磨后的浆液打入转动球磨机内，研磨质换为锆球，转动研磨60小时，在110℃～200℃干燥，脱去料浆水分，烘干的粉体于气流磨机中分散、粉碎、研磨，得到负离子复合粉体；

步骤5、制备负离子聚酯母粒

将负离子复合粉体与聚酯粉料混合、经螺杆造粒得到负离子聚酯母粒；

步骤6、制备聚酯纤维

称取石墨烯聚酯母粒和负离子聚酯母粒与聚酯切片进行混合干燥；干燥在真空转鼓干燥机中进行，借助真空系统将水分随空气一起抽除，干燥温度为130℃；干燥后的原料在螺杆挤出机作用下熔融后的熔体经熔体泵送至均质除杂搅拌器中进行均一化除杂处理，熔体在均质除杂搅拌器的停留时间为30min～90min；均质除杂后的聚酯熔体经熔体泵送至二级过滤器，过滤后的熔体经设置在管道上的混合熔体后进入纺丝箱体，纺丝箱温度控制在250～280℃；将纺丝后的纤维进行牵伸加工，即得负离子、石墨烯聚酯纤维。