【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及功能纖維，尤其涉及一種石墨烯多功能纖維及其制備方法和應用。
技術介紹
1、目前，隨著社會的發展，消費者對紡織品的需求不再僅僅是保暖和美觀，對紡織品功能的需求越來越多，同一產品具有多種功能在市場中受到越來越多的歡迎。
2、石墨烯是從石墨中剝離出來的單層碳原子材料，由碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結構，具有優異的力學、光學和電學性質，結構穩定。石墨烯材料可以應用于紡織產品，采用紡絲或后整理工藝與紡織品相結合，最大程度發揮石墨烯的自身功能，如抗菌、防螨、抗靜電、抗紫外等功能。如中國專利cn108385204a公開了一種石墨烯滌綸抗靜電復合纖維及其制備方法，以錦綸纖維為芯，外包覆滌綸，錦綸纖維中包含石墨烯，滌綸纖維中包含抗靜電劑，復合絲具有抗靜電的效果，此種方式得到的纖維功能單一，且復合結構的纖維工藝復雜。再如中國專利cn107557900a公開了一種多功能高效石墨烯功能纖維的制備及其使用方法，通過在后整理過程中，將防螨助劑、功能助劑與石墨烯基礎滌綸纖維復合在一起，形成具有防螨性和功能性的石墨烯滌綸復合纖維，該方法雖然工藝簡單，纖維具有多種復合功能，但在產品使用過程中隨著洗滌次數的增加，纖維的功能容易衰退甚至消失。
技術實現思路
1、針對現有含石墨烯的功能纖維長時間使用后功能衰退或者消失的問題，本專利技術提供一種石墨烯多功能纖維，由纖維主體材料和石墨烯功能母粒混紡制得，纖維主體材料的重量占比80％～98％，石墨烯功能母粒的重量占比為2％～20％；石墨烯功能母粒
2、進一步，纖維主體材料和基體材料為同一材質的高分子聚合物，選自聚酯、聚酰胺、聚丙烯或聚烯烴中的一種，母粒和纖維材料為相同材質在混合過程中不會出現不相容的情況，使功能性材料分散更均勻。為保證纖維的可紡性、功能性和成本投入，本專利技術所用石墨烯材料的層數小于10層，形狀為片狀，激光粒度儀測試其d50的粒徑小于10um，采用物理剝離法獲得。
3、具體地，吸光隔熱材料為銻摻雜二氧化錫、氧化銦錫、鎢的氧化物、碳化合物、碳納米管或銫鎢青銅中的一種或多種的組合；抗菌材料為有機抗菌材料和/或無機抗菌材料，有機抗菌材料為聚六亞甲基胍類，無機抗菌劑為銀系抗菌劑、鋅系抗菌劑、銅系抗菌劑；助劑為偶聯劑和/或分散劑和/或交聯劑，偶聯劑為乙烯基三乙氧基硅烷偶聯劑、三異硬脂酰基鈦酸異丙脂偶聯劑、鋁鈦復合偶聯劑、硬脂酸鹽偶聯劑或磷酸酯偶聯劑中的一種，分散劑為季戊四醇硬酯酸酯或聚乙烯蠟中的一種；防螨材料為類菊酯。
4、本專利技術石墨烯多功能纖維的制備包括以下步驟：
5、1)制備石墨烯多功能母粒
6、按重量百分比稱取石墨烯多功能母粒各組分，分別置入真空干燥箱中，在真空度＜100pa、溫度120～180℃下干燥8～15h，將干燥后的石墨烯粉體、吸光隔熱材料、抗菌材料、抗靜電材料、分散劑、防螨材料混合后高速攪拌下與基體材料和偶聯劑、交聯劑混合，混合均勻后經雙螺桿擠出機擠出切粒；
7、2)制備石墨烯多功能纖維
8、按重量百分比稱取纖維主體材料和石墨烯多功能母粒，采用熔融紡絲工藝制備成石墨烯多功能長絲或者短纖維。
9、步驟2)中，通過不同的紡絲板可以制得橫截面為圓形、中空形、扁平形、三角形、三葉形、十字型或雙十字型的石墨烯多功能纖維。
10、本專利技術的有益效果為：1、本專利技術石墨烯多功能纖維具有吸光發熱保溫、遠紅外、抗菌防螨、抗靜電、高導熱等多種功能；2、本專利技術石墨烯多功能纖維的功能不會隨著使用和洗滌次數的增加出現功能衰退的情況，具有永久的功能特性；3、本專利技術石墨烯多功能母粒制備過程中石墨烯材料及各功能粉體在基體材料中具有良好的分散性，滿足短纖維和長絲的紡絲要求，用途廣泛，可以作為短纖維填充、紡紗，還可以作為長絲直接進行織造。
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1.一種石墨烯多功能纖維，其特征在于，所述石墨烯多功能纖維由纖維主體材料和石墨烯功能母粒混紡制得，所述纖維主體材料的重量占比80%~98%，所述石墨烯功能母粒的重量占比為2%~20%；所述石墨烯功能母粒包括以下重量份的組分：基體材料70~90份、石墨烯粉體1~15份、吸光隔熱材料1~15份、抗菌材料5~15份、抗靜電材料3~15份、助劑0.1~2份、防螨材料0.1~10份。
2.根據權利要求1所述的石墨烯多功能纖維，其特征在于，所述纖維主體材料和所述基體材料為同一材質的高分子聚合物，選自聚酯、聚酰胺、聚丙烯或聚烯烴中的一種。
3.根據權利要求1所述的石墨烯多功能纖維，其特征在于，所述吸光隔熱材料為銻摻雜二氧化錫、氧化銦錫、鎢的氧化物、碳化合物、碳納米管或銫鎢青銅中的一種或多種的組合。
4.根據權利要求1所述的石墨烯多功能纖維，其特征在于，所述抗菌材料為有機抗菌材料和/或無機抗菌材料，所述有機抗菌材料為聚六亞甲基胍類，所述無機抗菌劑為銀系抗菌劑、鋅系抗菌劑、銅系抗菌劑。
5.根據權利要求1~4任一項所述的石墨烯多功能纖維，其特征在于，
6.根據權利要求5所述的石墨烯多功能纖維，其特征在于，所述防螨材料為類菊酯。
7.一種如權利要求6所述的石墨烯多功能纖維的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所得石墨烯多功能纖維的橫截面為圓形、中空形、扁平形、三角形、三葉形、十字型或雙十字型。
9.一種石墨烯多功能絮片，其特征在于，所述石墨烯多功能絮片包含權利要求8橫截面為中空形的石墨烯多功能短纖維。
10.一種石墨烯多功能毛絨面料，其特征在于，所述石墨烯多功能毛絨面料包含權利要求8橫截面為三角形或扁平形石墨烯多功能長絲。
...【技術特征摘要】
1.一種石墨烯多功能纖維，其特征在于，所述石墨烯多功能纖維由纖維主體材料和石墨烯功能母粒混紡制得，所述纖維主體材料的重量占比80%~98%，所述石墨烯功能母粒的重量占比為2%~20%；所述石墨烯功能母粒包括以下重量份的組分：基體材料70~90份、石墨烯粉體1~15份、吸光隔熱材料1~15份、抗菌材料5~15份、抗靜電材料3~15份、助劑0.1~2份、防螨材料0.1~10份。
2.根據權利要求1所述的石墨烯多功能纖維，其特征在于，所述纖維主體材料和所述基體材料為同一材質的高分子聚合物，選自聚酯、聚酰胺、聚丙烯或聚烯烴中的一種。
3.根據權利要求1所述的石墨烯多功能纖維，其特征在于，所述吸光隔熱材料為銻摻雜二氧化錫、氧化銦錫、鎢的氧化物、碳化合物、碳納米管或銫鎢青銅中的一種或多種的組合。
4.根據權利要求1所述的石墨烯多功能纖維，其特征在于，所述抗菌材料為有機抗菌材料和/或無機抗菌材料，所述有機抗菌材料為聚六亞甲基胍類，所述無機抗菌劑為銀系抗菌劑、鋅...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李姣姣，曾躍民，
申請(專利權)人：青島上雅家居用品股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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