[发明专利]一种用于靠枕的多功能石墨烯复合纤维及其制备方法

说明书

本申请涉及功能纤维的整理技术领域，具体公开了一种用于靠枕的多功能石墨烯复合纤维及其制备方法。一种用于靠枕的多功能石墨烯复合纤维的制备方法为：对聚酯纤维进行粗化整理，再将复合聚乙二醇接枝在聚酯纤维表面，再将羧基化改性后的氧化石墨烯接枝在复合聚乙二醇‑聚酯纤维表面，形成石墨烯复合纤维，热量由石墨烯复合纤维中的羧基化氧化石墨烯传递至复合聚乙二醇中，复合聚乙二醇相变快速吸热，同时由于石墨烯复合纤维表面含有大量亲水基，吸湿性较好，使用石墨烯复合纤维填充的靠枕的闷热感降低，靠枕的使用舒适度提高。

技术领域

本申请涉功能纤维的整理技术领域，更具体地说，它涉及一种用于靠枕的多功能石墨烯复合纤维的制备方法。

背景技术

靠枕是一种织物制品，由枕套和内芯组成，用于调节人体与座位或人体与床位的接触点以获得更舒适的角度，减轻使用者脊椎疲劳度。

目前，靠枕的内芯填充物常选用天然纤维或合成纤维，其中合成纤维中的聚酯纤维是由二元醇和二元酸聚合而成，其由于蓬松度和弹性较好，具有一定的弹性回复率，中空层含有充足的空气具有一定的保暖性，是较好的靠枕填充材料。

但聚酯纤维填充的靠枕在夏季使用时，由于聚酯纤维的散热性不佳，使用一段时间后，使用者易产生闷热感。

发明内容

为了改善聚酯纤维的散热性，本申请提供一种用于靠枕的多功能石墨烯复合纤维。

本申请提供的一种用于靠枕的多功能石墨烯复合纤维的制备工艺，采用如下的技术方案：

一种用于靠枕的多功能石墨烯复合纤维的制备工艺，包括如下工艺步骤：

S1、聚酯纤维的预处理：将聚酯纤维进行粗化整理，制得粗化聚酯纤维；

S2、将相变温度为20-30℃的复合聚乙二醇溶解在乙醇中，配制成复合聚乙二醇溶液，将粗化聚酯纤维投入至复合聚乙二醇溶液中，搅拌浸泡2-4h，过滤，得到复合聚乙二醇-聚酯纤维；

S3、将丁二酸酰基过氧化物投入至去离子水中配成丁二酸酰基过氧化物溶液，将氧化石墨烯投入至丁二酸酰基过氧化物溶液中，进行超声分散，超声结束后进行过滤，滤得固体为羧基化氧化石墨烯；

S4、将羧基化氧化石墨烯投入至去离子水中，配成羧基化氧化石墨烯悬浊液，将复合聚乙二醇-聚酯纤维投入至羧基化氧化石墨烯悬浊液中，进行超声分散，超声结束后，过滤，干燥得到石墨烯复合纤维。

通过采用上述技术方案，聚酯纤维先进行粗化处理，使聚酯纤维表面的酯键断裂，使得聚酯纤维表面产生大量羟基，由于复合聚乙二醇上含有羟基，复合聚乙二醇的羟基和粗化聚酯纤维表面的羟基通过分子间氢键连接在聚酯纤维表面，得到复合聚乙二醇-聚酯纤维；羧基化氧化石墨烯在超声作用下接枝在复合聚乙二醇-聚酯纤维表面；

当热量由人体传递至石墨烯复合纤维时，石墨烯复合纤维表面的羧基化石墨烯具有较好的导热性，能够将热量快速传递至复合聚乙二醇，由于复合聚乙二醇的相变温度为20-30℃低于人体传热温度，复合聚乙二醇能在此温度范围内发生相变，实现快速吸热，使得石墨烯复合纤维的导热效率高,散热性好；同时由于石墨烯复合纤维表面含有大量亲水基，吸湿性较好，使用者在使用由石墨烯复合纤维填充的抱枕时不易产生闷热感，靠枕的使用舒适度提高；

同时，复合聚乙二醇位于羧基化氧化石墨烯和聚酯纤维之间，其相转变时产生的流动性在宏观上受到限制，使得复合聚乙二醇在相转变过程中不易泄漏，石墨烯复合纤维的使用稳定性得到改善,即石墨烯复合纤维使用时复合聚乙二醇重复多次发生固-液相变不易失去。

优选的，所述聚酯纤维、复合聚乙二醇和氧化石墨烯的质量比为(90-110):(15-20):(5-7)。

通过采用上述技术方案，在此质量比范围内，石墨烯复合纤维的导热效果较好。

优选的，所述复合聚乙二醇是由PEG-600和PEG-800组成，或由PEG-600和PEG-1000组成。