【技术实现步骤摘要】
本申请涉及再生涤纶短纤领域，更具体地说，它涉及一种基于石墨烯的远红外涤纶短纤及其制备方法。
技术介绍
1、纤维是纺织生产的基础原料，随着纤维消耗量的不断增加，种植生产传统天然纤维的产量已经不足以满足纺织生产的需求，为了满足生产中纤维的使用量，人们专利技术出再生涤纶短纤。再生涤纶短纤是指利用涤纶布料、废旧聚酯瓶片及其他工厂和消费者废弃的聚酯材料的板材、片材或涤纶布边经粉碎清洗后的成分作为原料，经过混料、干燥，熔融挤出，纺丝，卷绕，集束，牵伸，卷曲，松弛热定型，切断后形成不同长度的涤纶短纤，具有耐磨性好和吸水率低的优点，一般用于内衣、睡衣、运动衣、袜子、鞋垫，公共场所的床单、被套、毛毯、沙发罩以及医药、食品、服务行业的工作服和部队的服装等领域，但再生涤纶短纤在使用过程中存在抗菌性能差的弊端。
2、相关技术中，为了提升再生涤纶短纤的抗菌性，将纳米银溶液喷涂至再生涤纶纤维表面，但涤纶短纤表面的纳米银附着力较差，长时间会出现脱落现象，难以满足实际抗菌需求。
技术实现思路
1、为了提高再生涤纶短纤的抗菌性，本申请提供了一种基于石墨烯的远红外涤纶短纤及其制备方法。
2、第一方面，本申请提供一种基于石墨烯的远红外涤纶短纤，其采用如下技术方案：一种基于石墨烯的远红外涤纶短纤，其包括如下重量份的原料：再生pet料70-80份、氧化石墨烯80-90份、聚氨丙基双胍10-20份、氟硅酸钠10-15份、纳米二氧化钛5-10份、交联剂5-7份、催化剂5-7份。
3、本申请涤
4、通过采用上述技术方案，氧化石墨烯的加入，其表面含有多种含氧官能团，比如羟基、羧基、环氧基等，可使石墨烯表面带负电荷，与细菌表面结合以后，依靠静电吸附的原理吸附住细菌，同时表面的负电荷会破坏细菌表面的细胞膜，使细菌细胞膜的蛋白质氧化，并最终导致细胞膜的老化和细菌死亡，从而提高涤纶短纤的抗菌效果，可显著消除异味，减少皮肤感染细菌和病毒。另外，加入氧化石墨烯还可使涤纶短纤发射远红外，改善皮肤血循环，有效缓解人体疲劳，净化体内毒素，从而提高人体免疫力。
5、聚氨丙基双胍的加入，氧化石墨烯中的含氧官能团尤其是羟基与聚氨丙基双胍中的亚氨基通过弱相互作用使得两者结合，可进一步提高氧化石墨烯的抗菌性，从而提高涤纶短纤的抗菌效果；氟硅酸钠的加入，可增强氧化石墨烯与再生pet料之间的结合能力；三者共同加入，使涤纶短纤维具有较高的抗菌性。
6、纳米二氧化钛改变了纺丝熔体的热焓特性，降低了表观粘度，可提高涤纶短纤原料的分散性以及可纺性，从而提高成品品质，改善了涤纶短纤的远红外发射性能和抗菌性。交联剂和催化剂的加入，可将纤维之间的化学键连接，并加快反应速度，提高涤纶短纤的强度和弹性，保证纤维的力学性能。
7、本申请得到的涤纶短纤还可净化空气，调节神经机能，屏蔽紫外线，保护皮肤不被晒伤，降低皮肤癌等疾病发病风险，还可抑制螨虫繁殖生长，减轻皮肤问题。另外，本申请并非进行纤维表面浸渍抗菌成分，而是将抗菌成分作为原料熔融纺丝，具有较高的耐洗性。
8、作为优选，所述氧化石墨烯经过壳聚糖包覆改性后得到改性氧化石墨烯。
9、通过采用上述技术方案，采用壳聚糖表面包覆改性氧化石墨烯，壳聚糖自身对细菌、真菌都有一定的抑制作用，一方面可提高涤纶短纤的抗菌性，另一方面包覆氧化石墨烯后，还可提高氧化石墨烯的抗菌效果，提高壳聚糖的热稳定性；另外，采用壳聚糖包覆氧化石墨烯还可提高纤维的拉伸强度。
10、作为优选，所述改性氧化石墨烯通过如下步骤制得：
11、将氧化石墨烯加至无水乙醇中，于30-40℃加入3-氯丙基三乙氧基硅烷搅拌3-4h反应，得到氧化石墨烯分散液；
12、将壳聚糖与质量浓度为30-40％的乙酸溶液以质量比1：(100-200)混合，调节ph为6-7，得到壳聚糖溶液；
13、将氧化石墨烯分散液加至壳聚糖溶液中，加入纳米氧化镁，搅拌，得到改性氧化石墨烯；所述氧化石墨烯与无水乙醇的质量比为1：(10-30)；所述3-氯丙基三乙氧基硅烷与氧化石墨烯的质量比为1：(5-8)。
14、通过采用上述技术方案，先将氧化石墨烯加至无水乙醇中分散，加入3-氯丙基三乙氧基硅烷反应，3-氯丙基三乙氧基硅烷和氧化石墨烯的羟基反应，生成硅氧键，从而提高氧化石墨烯在壳聚糖溶液的分散性，包覆前先将壳聚糖在乙酸溶液分散，在将氧化石墨烯分散液加至壳聚糖溶液混合，再加入纳米氧化镁进一步提高抗菌性，通过搅拌使壳聚糖包覆在氧化石墨烯和纳米氧化镁表面，使涤纶短纤在具有较高的抗菌性时，延长涤纶短纤的抗菌效果。
15、作为优选：所述氧化石墨烯分散液与壳聚糖溶液的质量比为1：(50-100)。
16、通过采用上述技术方案，调节氧化石墨烯分散液与壳聚糖水溶液的质量比，可进一步提升壳聚糖对氧化石墨烯的包覆效果。
17、作为优选：所述纳米氧化镁占氧化石墨烯总掺量的50-60％。
18、通过采用上述技术方案，调节纳米氧化镁的用量，可进一步提高涤纶短纤的抗菌性。
19、作为优选：所述远红外涤纶短纤还包括如下重量份的原料：纳米太极石粉10-20份、亚乙基双(16-羟基)硬脂酸酰胺3-5份。
20、通过采用上述技术方案，纳米太极石粉拥有天然的远红外波，具有较高的远红外发射率，且自身具有较高的抗菌性，亚乙基双(16-羟基)硬脂酸酰胺具有良好的分散性和润湿性，可提高纳米太极石粉在涤纶纤维原料体系中的分散性，从而提高纳米太极石粉的抗菌作用。
21、作为优选：所述亚乙基双(16-羟基)硬脂酸酰胺与纳米太极石粉的质量比为1：(3-5)。
22、通过采用上述技术方案，调节亚乙基双(16-羟基)硬脂酸酰胺与纳米太极石粉的质量比，可进一步提高纳米太极石粉的分散性，从而提高涤纶纤维的抗菌作用。
23、第二方面，本申请提供一种基于石墨烯的远红外涤纶短纤的制备方法，具体通过以下技术方案得以实现：
24、一种基于石墨烯的远红外涤纶短纤的制备方法，其包括以下操作步骤：
25、将原料混合，加热至250-270℃熔融，挤出纺丝，冷却成型，卷绕，牵伸，卷曲，上油，热定型，切断，得到远红外涤纶短纤。
26、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
27、(1)本申请通过控制涤纶纤维各原料的种类和掺量，使远红外涤纶短纤对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抗菌率分别为99.2％、99.3％和99.1％，具有较高的抗菌性。
28、(2)本申请通过在改性氧化石墨烯过程中，氧化石墨烯分散液与壳聚糖水溶液的质量比，使远红外涤纶纤维对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于石墨烯的远红外涤纶短纤，其特征在于，其包括如下重量份的原料：再生PET料70-80份、氧化石墨烯80-90份、聚氨丙基双胍10-20份、氟硅酸钠10-15份、纳米二氧化钛5-10份、交联剂5-7份、催化剂5-7份。
2.根据权利要求1所述的基于石墨烯的远红外涤纶短纤，其特征在于，所述氧化石墨烯经过壳聚糖包覆改性后得到改性氧化石墨烯。
3.根据权利要求2所述的基于石墨烯的远红外涤纶短纤，其特征在于，所述改性氧化石墨烯通过如下步骤制得：
4.根据权利要求3所述的基于石墨烯的远红外涤纶短纤，其特征在于，所述氧化石墨烯分散液与壳聚糖溶液的质量比为1：（50-100）。
5.根据权利要求3所述的基于石墨烯的远红外涤纶短纤，其特征在于，所述纳米氧化镁占氧化石墨烯总掺量的50-60%。
6.根据权利要求1所述的基于石墨烯的远红外涤纶短纤，其特征在于，所述远红外涤纶短纤还包括如下重量份的原料：纳米太极石粉10-20份、亚乙基双（16-羟基）硬脂酸酰胺3-5份。
7.根据权利要求6所述的基于石墨烯的远红外涤纶短纤，
8.一种权利要求1-7任一所述基于石墨烯的远红外涤纶短纤的制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于石墨烯的远红外涤纶短纤，其特征在于，其包括如下重量份的原料：再生pet料70-80份、氧化石墨烯80-90份、聚氨丙基双胍10-20份、氟硅酸钠10-15份、纳米二氧化钛5-10份、交联剂5-7份、催化剂5-7份。
2.根据权利要求1所述的基于石墨烯的远红外涤纶短纤，其特征在于，所述氧化石墨烯经过壳聚糖包覆改性后得到改性氧化石墨烯。
3.根据权利要求2所述的基于石墨烯的远红外涤纶短纤，其特征在于，所述改性氧化石墨烯通过如下步骤制得：
4.根据权利要求3所述的基于石墨烯的远红外涤纶短纤，其特征在于，所述氧化石墨烯分散液与壳聚糖溶液的质量比为1：（...
【专利技术属性】
技术研发人员：许国良，赵成芳，
申请(专利权)人：杭州奔马化纤纺丝有限公司，
类型：发明
国别省市：
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