[发明专利]改性聚酰胺纤维无纺布及其制备方法

说明书

本发明提供了一种改性聚酰胺纤维无纺布及其制备方法。首先，将氧化石墨烯粉末分散于溶剂N,N‑二甲基乙酰胺中，再加入离子液体1‑乙烯基‑3‑丁基咪唑氯盐进行超声分散和烘干干燥处理，得到改性氧化石墨烯纳米颗粒；然后将聚酰胺聚合物与所述离子液体1‑乙烯基‑3‑丁基咪唑氯盐共混熔融，得到聚酰胺/1‑乙烯基‑3‑丁基咪唑氯盐共混物；接着，将所述改性氧化石墨烯纳米颗粒和所述共混物按预定比例共混得到熔融纺丝物料，加入双螺杆挤出机中进行熔融，经空气冷却拉伸后得到改性聚酰胺纤维无纺布。本发明制备的改性聚酰胺纤维无纺布具备优异的透气透湿性能、抗静电性能、抗菌性能和亲水性能。

技术领域

本发明涉及无纺布制备技术领域，尤其涉及一种改性聚酰胺纤维无纺布及其制备方法。

背景技术

聚酰胺纤维是合成纤维中性能优异、用途广泛的品种之一，具有强度高、耐磨、质轻、弹性好等诸多优点。但是聚酰胺纤维无纺布是一种绝缘材料，在使用过程中无纺布表面容易产生电荷积累，造成安全隐患。而且聚酰胺纤维无纺布还存在透气吸湿性差、亲水性和抗菌性能差的缺陷，在一定程度上限制了聚酰胺纤维的应用范围。随着高性能纤维的快速发展，对聚酰胺纤维的各项性能提出了更高的要求，因此需要对聚酰胺纤维无纺布进行改性。

氧化石墨烯作为一种纳米材料，因其独特的结构和优异的性能受到广泛关注。将氧化石墨烯添加入高分子聚合物中，用以改善复合材料的功能性已成为当下研究的热点。但是固体状态的氧化石墨烯容易团聚，在高温熔融纺丝过程中，氧化石墨烯不易分散均匀，将极大地降低熔体的流动性，影响纤维的性能。因此，需要对氧化石墨烯进行改性再与高分子聚合物复合，用以实现其功能性。

申请号为CN201710523250.7的发明专利公开了一种通过高速纺丝生产石墨烯改性锦纶6纤维的方法。该方法包括石墨烯改性母粒的制备和由石墨烯改性母粒高速纺丝生产石墨烯改性锦纶6纤维。所述石墨烯改性母粒的制备包括氧化石墨烯悬浮液的制备及聚合工艺，再将石墨烯改性母粒与锦纶6切片进行熔融、混合，通过高速纺丝工艺生产石墨烯改性锦纶6纤维。但是该方法的不足之处在于并没有很大程度上提升改性纤维的功能性，并没有很大程度上改善氧化石墨烯的分散性能。

申请号为CN201710156851.9的发明专利公开了一种离子液体改性氧化石墨烯/聚合物复合膜及其制备与应用。复合膜由包括以下组分及重量份含量的原料制备而成：高分子聚合物膜材料100份，离子液体改性氧化石墨烯粉末0.1～2份；其中，离子液体改性氧化石墨烯粉末是由离子液体通过键合的方式连接至硅烷化氧化石墨烯层间及表面制备而成；制备时，首先制得氧化石墨烯，再将离子液体连接到氧化石墨烯的层间及表面，然后在有机溶剂中与高分子聚合物膜材料形成铸膜液，最终通过刮膜成型。但是该方法的不足之处在于氧化石墨烯的分散性能并没有得到很大的改善。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种改性聚酰胺纤维无纺布及其制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了改性聚酰胺纤维无纺布的制备方法，包括如下步骤：

S1、预处理：

S11、将氧化石墨烯纳米颗粒分散于溶剂N,N-二甲基乙酰胺中于60～70℃条件下加热搅拌均匀后，加入预定质量比例的离子液体1-乙烯基-3-丁基咪唑氯盐，超声分散15～20min，得到改性石墨烯分散液，再进行烘干干燥处理，得到改性氧化石墨烯纳米颗粒；

S12、将聚酰胺聚合物与所述离子液体1-乙烯基-3-丁基咪唑氯盐分别进行干燥去除水分处理后，按预定质量分数比例共混加入密炼机中，于220℃下熔融共混5min，得到聚酰胺/1-乙烯基-3-丁基咪唑氯盐共混物；

S2、共混：将步骤S11制备的所述改性氧化石墨烯纳米颗粒和步骤S12制备的所述共混物按预定比例进行均匀共混，得到熔融纺丝物料；