[发明专利]一种碳点掺杂聚乙烯醇纤维的制备方法

权利要求书

1.一种碳点掺杂聚乙烯醇纤维的制备方法，其具体步骤如下：

(1)制备碳点分散液：将碳点粉体加入到纯水中超声分散，得到质量浓度为20-50％的分散液；其中所述碳点粉体由以下方法制备得到：取1-5重量份柠檬酸、1-5重量份尿素分别放入10-20重量份甲苯溶液中；将配制好的溶液转移到衬有聚四氟乙烯水热釜中，180-240℃加热10-15h，自然冷却至；取棕色溶液，离心，收集上清；蒸发得到；

(2)将聚乙烯醇在60-80℃下，经磁力搅拌溶于溶剂中形成质量浓度为8％-20％的聚乙烯醇溶液；

(3)按聚乙烯醇与碳点的质量比为9-20:1，将聚乙烯醇溶液和碳点分散液混合均匀，得到纺丝液；

(4)将纺丝液在20-40℃下以流速1-5mL/h进行纺丝，进入凝固浴，得到初生纤维；

(5)将初生纤维经过牵引，热拉伸，并保持张力下退火工序，即得到高强度和高韧性的碳点掺杂聚乙烯醇纤维。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的离心转速为10000-14000rpm，离心时间为15-25min。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的超声分散时间为10-20分钟。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述的溶剂为二甲基亚砜或水。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(4)中所述的凝固浴为乙醇或甲醇。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(5)中的所述的热拉伸的温度为60-100℃，热拉伸的长度为初生纤维长度的5-10倍，拉伸时间为0.5-2小时。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(5)中所述的退火工序为在40-60℃下保持2-6小时，然后再降温。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所制备的碳点掺杂聚乙烯醇纤维的直径为50-90μm；断裂强度为500-800Mpa，韧性为150-250J·g^-1。