一种耐低温石墨烯涤纶长丝及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐低温石墨烯涤纶长丝及其制备方法，该方法包含：步骤1，按比例称取各原料；步骤2，将涤纶切片与粘合剂混合成浆液，去除水分，形成纺丝粘液；步骤3，以熔融纺丝方式将步骤2所得的纺丝粘液从喷丝板挤压出来形成纤维丝束；步骤4，在高温条件下，将步骤3所得的纤维丝束与增强剂经凝固再生、水洗、干燥制成耐低温涤纶长丝。本发明专利技术还提供了通过该方法制备的耐低温石墨烯涤纶长丝。本发明专利技术提供的耐低温石墨烯涤纶长丝及其制备方法，制备的耐低温纤维质量稳定，耐寒、韧性好、防水性能好，能够在低温情况下保持良好的柔软度，不易折断，使用寿命增加。使用寿命增加。

【技术实现步骤摘要】
一种耐低温石墨烯涤纶长丝及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种石墨烯复合耐低温纤维及其制备方法，具体地，涉及一种耐低温石墨烯涤纶长丝及其制备方法。

技术介绍

[0002]石墨烯是从石墨中剥离出来的单层碳原子材料，由碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构，它是人类已知的厚度最薄、质地最坚硬、导电性最好的材料。石墨烯具有优异的力学、光学和电学性质，结构非常稳定，迄今为止研究者尚未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况，碳原子之间的链接非常柔韧，比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍，如果用石墨烯制成包装袋，它将能承受大约两吨重的物品，几乎完全透明，却极为致密，不透水、不透气，即使原子尺寸最小的氦气也无法通过，导电性能好，石墨烯中电子的运动速度达到了光速的1/300，导电性超过了任何传统的导电材料，化学性质类似石墨表面，可以吸附和脱附各种原子和分子，还有抵御强酸强碱的能力。
[0003]涤纶纤维是一种成本低，性能好，用途极为广泛的化学纤维，但传统涤纶纤维并不具备功能性，随着社会发展，传统涤纶已不能满足人们对功能性纺织品的需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种石墨烯复合耐低温纤维及其制备方法，制备的耐低温纤维，质量稳定、耐寒、韧性好、防水性能好，能够在低温情况下保持良好的柔软度，不易折断，使用寿命增加。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种耐低温石墨烯涤纶长丝的制备方法，其中，所述的方法包含：步骤1，按比例称取各原料；步骤2，将涤纶切片与粘合剂混合成浆液，去除水分，形成纺丝粘液；步骤3，以熔融纺丝方式将步骤2所得的纺丝粘液从喷丝板挤压出来形成纤维丝束；步骤4，在高温条件下，将步骤3所得的纤维丝束与增强剂经凝固再生、水洗、干燥制成耐低温涤纶长丝。
[0006]上述的耐低温石墨烯涤纶长丝的制备方法，其中，所述的各原料包含基料、粘合剂和增强剂；基料包含涤纶切片、改性石墨烯粉体；粘合剂包含水性聚氨酯、丙烯酸乳液、聚酰亚胺；增强剂包含氧化铝纤维、玻璃纤维、稀土氧化物。
[0007]上述的耐低温石墨烯涤纶长丝的制备方法，其中，所述的各原料按重量份数计包含涤纶切片40～60份，改性石墨烯粉体1～3份，水性聚氨酯3～8份，丙烯酸乳液5～10份，聚酰亚胺5～10份，氧化铝纤维1～5份，玻璃纤维1～5份，稀土氧化物1～5份。
[0008]上述的耐低温石墨烯涤纶长丝的制备方法，其中，所述的稀土氧化物为氧化镧、氧化铕、氧化钇中的任意一种或多种。
[0009]上述的耐低温石墨烯涤纶长丝的制备方法，其中，所述的氧化铝纤维的直径为3.5～4.0μm；玻璃纤维的直径为5.0～6.0μm。
[0010]上述的耐低温石墨烯涤纶长丝的制备方法，其中，所述的步骤2中，将涤纶切片与
粘合剂混合成浆液，搅拌均匀，再通过真空薄膜蒸发器去除水分，形成纺丝粘液。
[0011]上述的耐低温石墨烯涤纶长丝的制备方法，其中，所述的步骤4中，高温条件的温度为220～230℃，水洗的温度90℃，干燥采用烘箱干燥，温度为60℃。
[0012]本专利技术还提供了通过上述的方法制备的耐低温石墨烯涤纶长丝。
[0013]本专利技术提供的耐低温石墨烯涤纶长丝及其制备方法具有以下优点：
[0014]本专利技术制备的耐低温纤维，耐寒、韧性好、防水、具有优良的物理机械性能，同时该产品手感柔韧，弹性佳，含有稀土氧化物成分，使用寿命长，质量稳定。最低耐受温度
‑
45℃，使用寿命高达9年。
[0015]本专利技术提供的制备方法工艺简单易操作，成本低廉，经济效益高，适合大规模工业化生产。
具体实施方式
[0016]以下对本专利技术的具体实施方式作进一步地说明。
[0017]本专利技术提供的耐低温石墨烯涤纶长丝的制备方法，其包含：步骤1，按比例称取各原料；步骤2，将涤纶切片与粘合剂混合成浆液，去除水分，形成纺丝粘液；步骤3，以熔融纺丝方式将步骤2所得的纺丝粘液从喷丝板挤压出来形成纤维丝束；步骤4，在高温条件下，将步骤3所得的纤维丝束与增强剂经凝固再生、水洗、干燥制成耐低温涤纶长丝。
[0018]优选地，各原料包含基料、粘合剂和增强剂；基料包含涤纶切片、改性石墨烯粉体；粘合剂包含水性聚氨酯、丙烯酸乳液、聚酰亚胺；增强剂包含氧化铝纤维、玻璃纤维、稀土氧化物。
[0019]各原料按重量份数计包含涤纶切片40～60份，改性石墨烯粉体1～3份，水性聚氨酯3～8份，丙烯酸乳液5～10份，聚酰亚胺5～10份，氧化铝纤维1～5份，玻璃纤维1～5份，稀土氧化物1～5份。
[0020]改性石墨烯粉体的制备过程为：(1)氧化石墨烯的制备：石墨粉经预氧化和Hummer
’
s法氧化，得到氧化石墨烯；(2)取氧化石墨烯以5g/L
‑
15g/L的浓度均匀分散于水中，调节pH至碱性，70
‑
90℃下加入羧基活化剂，搅拌；加入分枝状聚乙烯亚胺水溶液，反应；所述分枝状聚乙烯亚胺的分子量为1000
‑
3000；(3)在步骤(2)的反应液中加入碱性还原剂，反应完后，滤过，清洗，干燥，得改性石墨烯。
[0021]稀土氧化物为氧化镧、氧化铕、氧化钇中的任意一种或多种。
[0022]氧化铝纤维的直径为3.5～4.0μm；玻璃纤维的直径为5.0～6.0μm。
[0023]步骤2中，将涤纶切片与粘合剂混合成浆液，搅拌均匀，再通过真空薄膜蒸发器去除水分，形成纺丝粘液。
[0024]步骤4中，高温条件的温度为220～230℃，水洗的温度90℃，干燥采用烘箱干燥，温度为60℃。
[0025]本专利技术中采用的设备和纺丝及其它加工工艺的条件参数等均为本领域内技术人员所知的。
[0026]本专利技术还提供了通过该方法制备的耐低温石墨烯涤纶长丝。
[0027]下面结合实施例对本专利技术提供的耐低温石墨烯涤纶长丝及其制备方法做更进一步描述。
[0028]实施例1
[0029]一种耐低温石墨烯涤纶长丝的制备方法，其包含：
[0030]步骤1，按比例称取各原料。
[0031]优选地，各原料包含基料、粘合剂和增强剂；基料包含涤纶切片、改性石墨烯粉体；粘合剂包含水性聚氨酯、丙烯酸乳液、聚酰亚胺；增强剂包含氧化铝纤维、玻璃纤维、稀土氧化物。
[0032]各原料按重量份数计包含涤纶切片40份，改性石墨烯粉体1份，水性聚氨酯3份，丙烯酸乳液5份，聚酰亚胺5份，氧化铝纤维1份，玻璃纤维1份，稀土氧化物1份。
[0033]稀土氧化物为氧化镧。
[0034]氧化铝纤维的直径为3.5～4.0μm；玻璃纤维的直径为5.0～6.0μm。
[0035]步骤2，将涤纶切片与粘合剂混合成浆液，搅拌均匀，再通过真空薄膜蒸发器去除水分，形成纺丝粘液。
[0036]步骤3，以熔融纺丝方式将步骤2所得的纺丝粘液从喷丝板挤压出来形成纤维丝束。
[0037]步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐低温石墨烯涤纶长丝的制备方法，其特征在于，所述的方法包含：步骤1，按比例称取各原料；步骤2，将涤纶切片与粘合剂混合成浆液，去除水分，形成纺丝粘液；步骤3，以熔融纺丝方式将步骤2所得的纺丝粘液从喷丝板挤压出来形成纤维丝束；步骤4，在高温条件下，将步骤3所得的纤维丝束与增强剂经凝固再生、水洗、干燥制成耐低温涤纶长丝。2.如权利要求1所述的耐低温石墨烯涤纶长丝的制备方法，其特征在于，所述的各原料包含基料、粘合剂和增强剂；基料包含涤纶切片、改性石墨烯粉体；粘合剂包含水性聚氨酯、丙烯酸乳液、聚酰亚胺；增强剂包含氧化铝纤维、玻璃纤维、稀土氧化物。3.如权利要求2所述的耐低温石墨烯涤纶长丝的制备方法，其特征在于，所述的各原料按重量份数计包含涤纶切片40～60份，改性石墨烯粉体1～3份，水性聚氨酯3～8份，丙烯酸乳液5～10份，聚酰亚胺5～10份，...

【专利技术属性】
技术研发人员：沙嫣，沙晓林，马立国，
申请(专利权)人：南通强生石墨烯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：