[发明专利]中空石墨烯聚丙烯保温纤维及制备方法

说明书

本发明公开了一种中空石墨烯聚丙烯保温纤维及制备方法，由以下材料按照重量份组成：石墨烯粉末0.1‑0.3份、调温微胶囊0.8‑1.3份、聚丙烯切片98.4‑99.1份。本发明将石墨烯与相变调温微胶囊相结合，利用气泡法制备中空石墨烯聚丙烯保温纤维，并制备为无纺絮片，利用石墨烯超高的比表面积、良好的柔韧性及优异的导电性等特点，和相变微胶囊材料的调温效果，开发出具有良好融超轻、优异保温、抗静电、抗菌等复合功能的纺织复合材料，能显著提高低温与超低温环境防寒制品的防寒保温和热舒适性。

技术领域

本发明属于纺织技术领域，具体涉及一种中空石墨烯聚丙烯保温纤维及制备方法。

背景技术

近年来，随着生活水平质量的不断提升，人们对低温(-15--7℃)与超低温(-15℃以下)环境的防寒服装产品的追求更加注重超轻、优异保温、舒适性、功能性。目前，防寒服装的填充料一般以鸭绒、鹅绒、羊绒、羊毛等为主，这些纤维在比重、保温性能、舒适性方面，均存在各自的缺点，国际动物保护运动规则，也逐渐限制其广泛的使用。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种中空石墨烯聚丙烯保温纤维及制备方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供一种中空石墨烯聚丙烯保温纤维，由以下材料按照重量份组成：石墨烯粉末0.1-0.3份、调温微胶囊0.8-1.3份、聚丙烯切片98.4-99.1份。

上述方案中，所述调温微胶囊由以下材料按照质量百分比组成：高级脂肪烃50-60％、高级脂肪酸10-20％、聚乳酸PLA水溶液30％～40％。

上述方案中，所述高级脂肪烃采用高级脂肪十六烃、高级脂肪十七烃、或者高级脂肪十八烃。

上述方案中，所述高级脂肪酸采用高级脂肪十六酸、高级脂肪十七酸、高级脂肪十八酸。

本发明实施例还提供一种如上述方案中任意一项所述的中空石墨烯聚丙烯保温纤维的制备方法，该方法为：

将石墨烯粉末、调温微胶囊、聚丙烯切片加入到反应釜中，在400-600转/分搅拌0.5-1小时，形成石墨烯与调温微胶囊聚丙烯切片预混料；

将所述石墨烯与调温微胶囊聚丙烯切片预混料加入到熔融纺丝螺杆挤压熔融机中，形成中空石墨烯聚丙烯保温纤维。

上述方案中，所述调温微胶囊的制备方法为：将高级脂肪烃、高级脂肪酸在50-60℃搅拌下制备为芯材；再次采用包覆法将所制备的壳材为聚乳酸PLA水溶液，通过1600-2300转/分高速搅拌,将芯材包覆在聚乳酸PLA内，获得聚乳酸PLA调温微胶囊颗粒。

上述方案中，所述将所述石墨烯与调温微胶囊聚丙烯切片预混料加入到熔融纺丝螺杆挤压熔融机中，形成中空石墨烯聚丙烯保温纤维，具体为，在熔融纺丝螺杆挤压熔融机中，其纺丝温度设定在220-235℃，纺丝速度为480-560m/min,采用圆形中空喷丝板，在纤维拉伸阶段采用1300-1400米/min的高速拉伸速度和3.0-3.5倍的低拉伸倍数，一级拉伸在90-95℃范围内，二级拉伸130-140℃拉伸，经三维卷曲变形控制压缩空气压力为：1.1-1.3Mpa,温度180-200℃，形成三维卷曲纤维，再经冷却、切断，形成0.8-1.5DTex中空的中空石墨烯聚丙烯保温纤维。

上述方案中，该方法还包括将中空石墨烯聚丙烯保温纤维制备为无纺絮片，通过对纤维进行梳理成网，在第一轧辊150-155℃，第二轧辊160-168℃热轧制备成160-280克/平方米的无纺絮片。