【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种再生纤维素纤维及其制备方法和应用。
技术介绍
1、再生纤维素纤维以其来源广泛、可再生、可降解、生物相容性好等优点，逐渐成为纺织工业绿色转型的重要方向。
2、再生纤维素纤维在纺织、医疗卫生、建筑等多个领域都具有广阔的应用前景。然而，当前再生纤维素纤维的制备方法一般存在强度和断裂伸长率不能兼顾、制备过程复杂、成本较高等问题，限制了其在大规模工业生产中的应用。
3、传统的再生纤维素纤维制备方法，如黏胶法，虽然可以实现纤维素的再生，但在生产过程中会释放大量有毒气体，不仅危害人体健康，而且严重污染环境。此外，该方法得到的再生纤维素纤维强度和断裂伸长率均偏低，无法满足高端纺织品对材料性能的要求。
4、cn116590801a公开了一种采用复合凝固浴制备再生纤维素纤维的方法，包括：将纤维素加入到离子液体中溶胀；将溶胀好的原料加热溶解，在真空条件下脱泡得到纺丝原液；以单一溶剂或多种溶剂混合溶液作为凝固浴，纺丝原液采用干喷湿纺方式在凝固浴中再生得到再生纤维素纤维。该方法所得的再生纤维素纤维的断裂强度和断裂伸长率均有待进一步提高。
5、cn106149083a公开了一种熔融法制备的功能性石墨烯纤维素纤维及其制备方法，该制备方法包括：石墨烯分散液制备、纤维素/离子液体混合物制备、混合、预熔融、制备纺丝原液和纺丝工序。该制备方法所得的纤维素纤维的断裂强度较高，但其制备方法需要预熔融，还需要加入分散剂，制备过程较复杂。
6、cn109183170a公开了一种纤维素石墨烯复合短纤
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的一个目的在于提供一种再生纤维素纤维的制备方法，该制备方法所得的再生纤维素纤维兼具有较高的断裂强度和断裂伸长率。本专利技术的另一个目的在于提供一种根据如上所述的制备方法制得的再生纤维素纤维。本专利技术的又一个目的在于提供一种如上所述的再生纤维素纤维的应用。
2、本专利技术采用如下技术方案实现上述目的。
3、一方面，本专利技术提供一种再生纤维素纤维的制备方法，包括如下步骤：
4、1)将官能团化的石墨烯分散于离子液体中，得到官能团化的石墨烯分散液；
5、2)将初始纤维素与步骤1)所得的官能团化的石墨烯分散液混合，得到纤维素纺丝液；
6、3)将步骤2)所得的纤维素纺丝液进行纺丝，得到再生纤维素纤维；
7、其中，所述官能团化的石墨烯选自氨基化石墨烯、羟基化石墨烯和氟化石墨烯中的至少一种；
8、其中，所述初始纤维素选自木浆纤维素和/或棉浆纤维素；
9、其中，所述官能团化的石墨烯与所述初始纤维素的质量比为0.05～5:100。
10、根据本专利技术所述的制备方法，优选地，步骤1)中，所述官能团化的石墨烯与离子液体的质量比为0.003～0.015:40～60。
11、根据本专利技术所述的制备方法，优选地，所述离子液体为咪唑类离子液体。
12、根据本专利技术所述的制备方法，优选地，所述离子液体选自1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物、1-丁基-3-甲基咪唑氯化物、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐和1-乙基-3-甲基咪唑氯化物中的一种。
13、根据本专利技术所述的制备方法，优选地，所述离子液体为1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物。
14、根据本专利技术所述的制备方法，优选地，所述官能团化的石墨烯与所述初始纤维素的质量比为0.1～1:100；步骤2)中，混合时的温度为40～85℃。
15、根据本专利技术所述的制备方法，优选地，步骤1)和步骤2)中，均未加入任何分散剂。
16、根据本专利技术所述的制备方法，优选地，步骤3)中，将步骤2)所得的纤维素纺丝液脱泡，将脱泡后的纤维素纺丝液经喷丝头喷出，在凝固浴中成形，然后水洗、干燥和上油，得到再生纤维素纤维。
17、另一方面，本专利技术还提供一种再生纤维素纤维，其根据如上所述的制备方法制备而得。
18、再一方面，本专利技术还提供一种根据如上所述的再生纤维素纤维在用于制备碳纤维中的应用。
19、本专利技术的制备方法所得的再生纤维素纤维可以兼具有较高的断裂强度和断裂伸长率。其中，断裂强度可达2.75cn/dtex以上，断裂伸长率可达8.10％以上。此外，本专利技术的制备方法未加入任何分散剂；无需预熔融，无需高温，工艺更简单。
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1.一种再生纤维素纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述官能团化的石墨烯与离子液体的质量比为0.003～0.015:40～60。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述离子液体为咪唑类离子液体。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述离子液体选自1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物、1-丁基-3-甲基咪唑氯化物、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐和1-乙基-3-甲基咪唑氯化物中的一种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述离子液体为1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述官能团化的石墨烯与所述初始纤维素的质量比为0.1～1:100；步骤2)中，混合时的温度为40～85℃。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)和步骤2)中，均未加入任何分散剂。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，将步骤2)所得的纤维素纺丝液脱泡，将脱泡后的
9.一种再生纤维素纤维，其特征在于，其根据权利要求1～8任一项所述的制备方法制备而得。
10.根据权利要求9所述的再生纤维素纤维在用于制备碳纤维中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种再生纤维素纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述官能团化的石墨烯与离子液体的质量比为0.003～0.015:40～60。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述离子液体为咪唑类离子液体。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述离子液体选自1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物、1-丁基-3-甲基咪唑氯化物、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐和1-乙基-3-甲基咪唑氯化物中的一种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述离子液体为1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物。
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋俊，王雪融，程春祖，李婷，潘喆，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：
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