[发明专利]一种石墨烯多功能氨纶纤维及其制备方法

说明书

本发明属于功能纤维材料领域，公开了一种石墨烯多功能氨纶纤维及其制备方法。所述石墨烯多功能氨纶纤维由氨纶切片与石墨烯多功能氨纶母粒通过熔融混纺制备得到；所述石墨烯多功能氨纶母粒包括如下重量份的组分：氨纶切片60～92份，羧基化石墨烯3～35份，羧基硅烷偶联剂改性的功能性纳米粒子5～37份。本发明采用羧基化石墨烯和羧基硅烷偶联剂改性的功能性纳米粒子，可以改善石墨烯和功能性纳米粒子在氨纶纤维中的分散接枝稳定性，从而保证相应的健康功能效果如负离子、远红外、抗菌防螨、磁性、除甲醛、除异味、抗辐射防紫外线等功能的稳定发挥，且可显著提升氨纶纤维的抗氧化黄变性。

技术领域

本发明属于功能纤维材料领域，具体涉及一种石墨烯多功能氨纶纤维及其制备方法。

背景技术

氨纶是我们生活中常用的纤维品种，最突出的特点就是良好的弹性，且具有纤度低、弹性模量大(断裂伸长可达400％-800％)、比重小等优势。氨纶能与羊毛、棉、涤纶、腈纶、粘胶等纺织纤维混纺，制成的织物手感柔软、富有弹性、穿着舒适，被广泛使用在健身服、游泳衣、牛仔裤、紧身裤、内衣、连体衣、贴身内衣中。由于氨纶分子链上含有大量的氨基等反应性基团，在高温定形或储存过程中容易发生降解、氧化、黄变，影响成品，特别是荧光增白面料及浅色面料的品质。因此，需要对氨纶纤维进行改性。氨纶的改性主要分为两类：①对氨纶自身进行改性：扩链剂、多元醇、异氰酸酯等；②对氨纶进行复合材料改性：添加功能助剂等，改善纤维表面的惰性。

专利200710015259.3公开了一种耐高温高弹性氨纶纤维及其制备方法。通过改变聚合原料配比、扩链剂和终止剂的的类型和组成，扩链反应形式、添加剂的类型和配比等来提高氨纶纤维的耐高温。专利201910674756.7公开了一种具有持久耐老化性能氨纶的制备方法。采用化学改性方法，从本质上改变软硬段成分种类，掺入部分改性的功能性基团，分别在在聚氨酯链软段中引入端羟基氢化聚丁二烯，在硬段中引入降冰片烷二异氰酸酯，所得氨纶纤维具有优异的光稳定性、耐热性、耐黄变性、耐候性等。

上述方法虽然可以改善氨纶纤维的稳定性、耐热性、耐黄变性等，但需要从源头上对氨纶纤维的分子链进行设计，成本较高，时效性不佳。

另外，随着生活水平的提高，人们对纤维材料的要求也越来越高，除了需要具有原有的功能之外，还进一步开发了一系列具备健康保健功效的功能纤维。

专利201710101365.7公开了一种石墨烯-氨纶复合纤维的制备方法，将干燥后的氨纶切片与石墨烯进行高速预混，加入偶联剂，然后经过混炼机或密炼机进行混合、双螺杆挤出机造粒，制得石墨烯-氨纶母粒；所述石墨烯-氨纶母粒经熔融纺丝，制得所述石墨烯-氨纶复合纤维。所得复合纤维的断裂强度和断裂伸长率得到了显著的提高。专利201710842735.2公开了一种生物质石墨烯-氨纶复合纤维的制备方法，通过石墨烯和氨纶丝原液的混合，然后采用溶液纺丝的方法，制备得到生物质石墨烯-氨纶复合纤维。所得复合纤维具有极好的伸缩性能、导电性、抗菌抑菌、抗紫外线和远红外保暖性。专利201210078915.5公开了一种抗菌氨纶纤维及其制备方法，通过加入纳米银赋予氨纶纤维抗菌效果。

以上现有技术表明，其制备的健康保健功效的功能纤维均是在现有氨纶纤维的基础上，通过物理共混技术混合各种功能粒子，以达到相应的健康保健功效。但简单的物理共混均存在着相容性差及相应功效持久性差的缺陷。

发明内容

针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种石墨烯多功能氨纶纤维。

本发明的另一目的在于提供上述石墨烯多功能氨纶纤维的制备方法。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种石墨烯多功能氨纶纤维，由氨纶切片与石墨烯多功能氨纶母粒通过熔融混纺制备得到；所述石墨烯多功能氨纶母粒包括如下重量份的组分：氨纶切片60～92份，羧基化石墨烯3～35份，羧基硅烷偶联剂改性的功能性纳米粒子5～37份。