[发明专利]一种石墨烯感温纤维及其制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯感温纤维及其制备方法，该方法包含：步骤1，按比例称取各原料；步骤2，制备石墨烯感温材料；步骤3，将步骤2所得的石墨烯感温材料与粘合剂在水溶液中进行混合分散，得到感温储能浆料；步骤4，通过浸渍或者涂覆的方式，将纤维用步骤3所得的感温储能浆料进行包覆处理；步骤5，将步骤4所得的复合纤维烘干，绕纱后得到石墨烯感温纤维。本发明还提供了通过该方法制备的石墨烯感温纤维。本发明制备的石墨烯感温纤维，可以根据温度不同显示不同的颜色，适用性好、调节能力强，持久耐用，并且制备方法简单，可在绝大部分化纤上进行，工艺简单，成本低廉，应用前景广。

技术领域

本发明涉及一种感温变色的石墨烯复合纤维及其制备方法，具体地，涉及一种石墨烯感温纤维及其制备方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，对穿戴的纤维制品的要求也越来越高，尤其是一些运动服装，在温度上要求比较高，需要具有双向的温度调节功能，而传统的相变纤维的蓄热性能无法持久、循环次数少，实用性不强。

氧化石墨烯(grapheneoxide)是石墨烯的氧化物，一般用GO表示，其颜色为棕黄色，市面上常见的产品有粉末状、片状以及溶液状的。因经氧化后，其上含氧官能团增多而使性质较石墨烯更加活泼，可经由各种与含氧官能团的反应而改善本身性质。石墨烯具有巨大的比表面积，可作为优质的吸附剂，同时石墨烯作为半导体纳米粒子支撑材料，能够起到电子传递通道的作用，从而有效的提高半导体的电学、光学和光电转化等性能。

壳聚糖是甲壳素脱去部分乙酰基后的产物，是一种常见的天然高分子，也是一种氨基葡糖与N-乙酰葡糖胺的共聚物。壳聚糖分子中含有大量的氨基和羟基，因此其化学性质很活泼，具有良好的生物相容性和官能性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能。壳聚糖耐热性差，无法在化纤纺丝中进行应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种感温变色的石墨烯复合纤维及其制备方法，制备的纤维可以根据温度不同显示不同的颜色，适用性好、调节能力强，且持久耐用。

为了达到上述目的，本发明提供了一种石墨烯感温纤维的制备方法，其中，所述的方法包含：步骤1，按比例称取各原料；步骤2，制备石墨烯感温材料；步骤3，将步骤2所得的石墨烯感温材料与粘合剂在水溶液中进行混合分散，得到感温储能浆料；步骤4，通过浸渍或者涂覆的方式，将纤维用步骤3所得的感温储能浆料进行包覆处理；步骤5，将步骤4所得的复合纤维烘干，绕纱后得到石墨烯感温纤维。

上述的石墨烯感温纤维的制备方法，其中，所述的步骤2中，石墨烯感温材料制备是先将氧化石墨烯溶解于水中，得到石墨烯浑浊液，然后加入壳聚糖并调节pH值，搅拌分散均匀，得到壳聚糖分散浑浊液，再加入氧化金属粉和烯烃类化合物，加热反应后得到石墨烯感温材料。

上述的石墨烯感温纤维的制备方法，其中，所述的步骤2中，加入壳聚糖后，将pH值调节到小于7，搅拌分散均匀，得到壳聚糖分散浑浊液，再加入氧化金属粉和烯烃类化合物，加热到50-70°条件下反应4-8h，得到石墨烯感温材料。

上述的石墨烯感温纤维的制备方法，其中，所述的步骤2中，按重量份数计采用氧化石墨烯2-7份，壳聚糖3-8份，烯烃类化合物3-6份，氧化金属粉1-3份。

上述的石墨烯感温纤维的制备方法，其中，所述的烯烃类化合物为正二十一烷、十八烷和十六烷基三甲基溴化铵中的任意一种或多种；所述的氧化金属粉为氧化亚铜、氧化亚铁、氧化锌、氧化铁中的任意一种或多种。

上述的石墨烯感温纤维的制备方法，其中，所述的步骤3中，将石墨烯感温材料与粘合剂在水溶液中进行混合分散，浆料中石墨烯感温材料的含量按质量百分比计为12-25％。

上述的石墨烯感温纤维的制备方法，其中，所述的粘合剂为PU树脂、丙烯酸树脂、AB胶中的任意一种或多种；按质量百分比计粘合剂的用量为浆料的3.5-5.5％。