一种改性石墨烯聚酯纤维的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种改性石墨烯聚酯纤维的制备方法，将金属铜粉碎为铜粒子，采用苯并三氮唑将所述铜离子浸泡，之后干燥，制得改性铜离子；取聚酯切片，并向聚酯切片中加入改性铜离子，熔融造粒，制得铜改性的聚酯纤维母粒；将表面经过磺酸基团功能化处理的石墨烯进行搅拌、分散，制备石墨烯粒子，然后通过挤压机，制得石墨烯母粒；将铜改性的聚酯纤维母粒与石墨烯母粒进行熔融混合，之后进行熔融混纺，得到改性石墨烯聚酯纤维。本发明专利技术制得的一种改性石墨烯聚酯纤维，通过铜粒子的加入能够增加聚酯纤维的抗菌性，同时，石墨烯的添加，能使普通的聚酯纤维成为具有导电、抗电磁波、防静电及高效屏蔽远红外特性。

Preparation of a Modified Graphene Polyester Fiber

【技术实现步骤摘要】
一种改性石墨烯聚酯纤维的制备方法
本专利技术属于改性聚酯纤维制备
，涉及一种改性石墨烯聚酯纤维的制备方法。
技术介绍
石墨烯是由单层碳原子构成的二维片状纳米材料，是碳原子以sp2杂化键合形成的，具有六角形蜂巢晶格结构的平面薄膜。具有优越的光、电、热和机械性能，引起了众多研究者的兴趣，迅速成长为材料和理论研究领域的研究热点，仅仅几年间就取得了很多振奋人心的进展。石墨烯是继碳纳米管之后诞生的又一个明星碳纳米材料。它拥有超高的理论比表面积(2630m2/g)，高本征迁移率(200000cm2/V/s)，高杨氏模量(～1.0TPa)和理论电导率，及高透光率(～5000W/m/K)和电导率等特点，在能量存储，透明电极等方面有着极大的应用潜力。迄今为止，石墨烯己经成为二维纳米材料的代表推进着纳米复合材料、传感器、能源、催化、电子及光学器件等领域的进步和革新。聚酯(PET)作为一种热塑性半结晶高分子材料，具有优异耐磨性和尺寸稳定性的特点，得到了广泛的使用。随着科技的进步，对聚酯类纤维的要求和标准也在不断提高，具体方面包括，弹性、强度、防水、保温等性能。而混纺是解决这一问题较为有效可行的工业举措。但但纯聚酯纤维产品吸湿性能较差，在干燥气候下容易积聚电荷形成静电，穿着和使用时产生静电，舒适感难于与天然棉纤维相媲美。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种改性石墨烯聚酯纤维的制备方法。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：该制备方法通过以下步骤实现：步骤1，将金属铜粉碎为铜粒子，采用苯并三氮唑将所述铜离子浸泡20～90min，之后将浸泡后的所述铜离子干燥，制得改性铜离子；步骤2，取聚酯切片，并向所述聚酯切片中加入所述步骤1制得的改性铜离子，熔融造粒，制得铜改性的聚酯纤维母粒；步骤3，将表面经过磺酸基团功能化处理的石墨烯进行搅拌、分散，制备石墨烯粒子，然后通过挤压机，制得石墨烯母粒；步骤4，将所述铜改性的聚酯纤维母粒与所述石墨烯母粒进行熔融混合，之后进行熔融混纺，得到改性石墨烯聚酯纤维。上述方案中，所述步骤1中苯并三氮唑与铜粒子的重量比为0.5～0.8:1。上述方案中，所述步骤1中的铜粒子的中值粒径D50≤0.4μm。上述方案中，所述步骤1中的苯并三氮唑的浓度为0.2～1.2g/L。上述方案中，所述步骤1中的干燥温度为80～150℃。上述方案中，所述步骤2中的改性铜粒子的加入量为聚酯切片的20～30wt％。上述方案中，所述步骤2中的聚酯切片的粘度≥0.6mPa·s。上述方案中，所述步骤4中的纺丝过程中的纺丝温度为275～300℃，纺丝速度为600～1200m/min，牵伸倍数为2.5～3.5倍。采用本专利技术制得的一种改性石墨烯聚酯纤维，通过铜粒子的加入能够增加聚酯纤维的抗菌性，同时，石墨烯的添加，能使普通的聚酯纤维成为具有导电、抗电磁波、防静电及高效屏蔽远红外特性，从而拓宽了使用范围，可广泛用于可穿戴产品等纺织领域。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供一种改性石墨烯聚酯纤维的制备方法，该制备方法通过以下步骤实现：步骤1，将金属铜粉碎为铜粒子，铜粒子的中值粒径D50≤0.4μm，采用浓度为0.2～1.2g/L的苯并三氮唑将铜离子浸泡20～90min，其中，苯并三氮唑与铜粒子的重量比为0.5～0.8:1，之后将浸泡后的铜离子在80～150℃下干燥，制得改性铜离子；步骤2，取聚酯切片，聚酯切片的粘度≥0.6mPa·s，并向所述聚酯切片中加入步骤1制得的改性铜离子，其中，改性铜粒子的加入量为聚酯切片的20～30wt％，熔融造粒，制得铜改性的聚酯纤维母粒；步骤3，将表面经过磺酸基团功能化处理的石墨烯进行搅拌、分散，制备石墨烯粒子，然后通过挤压机，制得石墨烯母粒；步骤4，将所述铜改性的聚酯纤维母粒与所述石墨烯母粒进行熔融混合，之后进行熔融混纺，纺丝过程中的纺丝温度为275～300℃，纺丝速度为600～1200m/min，牵伸倍数为2.5～3.5倍，得到改性石墨烯聚酯纤维。实施例1本专利技术实施例提供一种改性石墨烯聚酯纤维的制备方法，该制备方法通过以下步骤实现：步骤1，将金属铜粉碎为铜粒子，铜粒子的中值粒径D50≤0.4μm，采用浓度为0.2～1.2g/L的苯并三氮唑将铜离子浸泡20min，其中，苯并三氮唑与铜粒子的重量比为0.5～0.8:1，之后将浸泡后的铜离子在80℃下干燥，制得改性铜离子；步骤2，取聚酯切片，聚酯切片的粘度≥0.6mPa·s，并向所述聚酯切片中加入步骤1制得的改性铜离子，其中，改性铜粒子的加入量为聚酯切片的25wt％，熔融造粒，制得铜改性的聚酯纤维母粒；步骤3，将表面经过磺酸基团功能化处理的石墨烯进行搅拌、分散，制备石墨烯粒子，然后通过挤压机，制得石墨烯母粒；步骤4，将所述铜改性的聚酯纤维母粒与所述石墨烯母粒进行熔融混合，之后进行熔融混纺，纺丝过程中的纺丝温度为300℃，纺丝速度为870m/min，牵伸倍数为3倍，得到改性石墨烯聚酯纤维。实施例2本专利技术实施例提供一种改性石墨烯聚酯纤维的制备方法，该制备方法通过以下步骤实现：步骤1，将金属铜粉碎为铜粒子，铜粒子的中值粒径D50≤0.4μm，采用浓度为0.2～1.2g/L的苯并三氮唑将铜离子浸泡60min，其中，苯并三氮唑与铜粒子的重量比为0.5～0.8:1，之后将浸泡后的铜离子在110℃下干燥，制得改性铜离子；步骤2，取聚酯切片，聚酯切片的粘度≥0.6mPa·s，并向所述聚酯切片中加入步骤1制得的改性铜离子，其中，改性铜粒子的加入量为聚酯切片的25wt％，熔融造粒，制得铜改性的聚酯纤维母粒；步骤3，将表面经过磺酸基团功能化处理的石墨烯进行搅拌、分散，制备石墨烯粒子，然后通过挤压机，制得石墨烯母粒；步骤4，将所述铜改性的聚酯纤维母粒与所述石墨烯母粒进行熔融混合，之后进行熔融混纺，纺丝过程中的纺丝温度为300℃，纺丝速度为870m/min，牵伸倍数为3倍，得到改性石墨烯聚酯纤维。实施例3本专利技术实施例提供一种改性石墨烯聚酯纤维的制备方法，该制备方法通过以下步骤实现：步骤1，将金属铜粉碎为铜粒子，铜粒子的中值粒径D50≤0.4μm，采用浓度为0.2～1.2g/L的苯并三氮唑将铜离子浸泡90min，其中，苯并三氮唑与铜粒子的重量比为0.5～0.8:1，之后将浸泡后的铜离子在150℃下干燥，制得改性铜离子；步骤2，取聚酯切片，聚酯切片的粘度≥0.6mPa·s，并向所述聚酯切片中加入步骤1制得的改性铜离子，其中，改性铜粒子的加入量为聚酯切片的30wt％，熔融造粒，制得铜改性的聚酯纤维母粒；步骤3，将表面经过磺酸基团功能化处理的石墨烯进行搅拌、分散，制备石墨烯粒子，然后通过挤压机，制得石墨烯母粒；步骤4，将所述铜改性的聚酯纤维母粒与所述石墨烯母粒进行熔融混合，之后进行熔融混纺，纺丝过程中的纺丝温度为300℃，纺丝速度为870m/min，牵伸倍数为3倍，得到改性石墨烯聚酯纤维。实施例4本专利技术实施例提供一种改性石墨烯聚酯纤维的制备方法，该制备方法通过以下步骤实现：步骤1，将金属铜粉碎为铜粒子，铜粒子的中值粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性石墨烯聚酯纤维的制备方法，其特征在于，该制备方法通过以下步骤实现：步骤1，将金属铜粉碎为铜粒子，采用苯并三氮唑将所述铜离子浸泡20～90min，之后将浸泡后的所述铜离子干燥，制得改性铜离子；步骤2，取聚酯切片，并向所述聚酯切片中加入所述步骤1制得的改性铜离子，熔融造粒，制得铜改性的聚酯纤维母粒；步骤3，将表面经过磺酸基团功能化处理的石墨烯进行搅拌、分散，制备石墨烯粒子，然后通过挤压机，制得石墨烯母粒；步骤4，将所述铜改性的聚酯纤维母粒与所述石墨烯母粒进行熔融混合，之后进行熔融混纺，得到改性石墨烯聚酯纤维。

【技术特征摘要】
1.一种改性石墨烯聚酯纤维的制备方法，其特征在于，该制备方法通过以下步骤实现：步骤1，将金属铜粉碎为铜粒子，采用苯并三氮唑将所述铜离子浸泡20～90min，之后将浸泡后的所述铜离子干燥，制得改性铜离子；步骤2，取聚酯切片，并向所述聚酯切片中加入所述步骤1制得的改性铜离子，熔融造粒，制得铜改性的聚酯纤维母粒；步骤3，将表面经过磺酸基团功能化处理的石墨烯进行搅拌、分散，制备石墨烯粒子，然后通过挤压机，制得石墨烯母粒；步骤4，将所述铜改性的聚酯纤维母粒与所述石墨烯母粒进行熔融混合，之后进行熔融混纺，得到改性石墨烯聚酯纤维。2.根据权利要求1所述的一种改性石墨烯聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤1中苯并三氮唑与铜粒子的重量比为0.5～0.8:1。3.根据权利要求2所述的一种改性石墨烯聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述步...

【专利技术属性】
技术研发人员：金党波，金普普，
申请(专利权)人：陕西金瑞烯科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61