一种原位石墨烯改性PET纤维的制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115928251A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211626920.5(22)申请日2022.12.16(71)申请人杭州职业技术学院地址310018浙江省杭州市钱塘区下沙高教园区学源街68号(72)发明人曹家乐张守运温梦雅刘桠楠朱琪程瑞佳戴滢滢(74)专利代理机构杭州杭诚专利事务所有限公司33109专利代理师何俊(51)Int.Cl.D01F6/92(2006.01)D01F1/10(2006.01)D01D5/096(2006.01)权利要求书1页说明书7页(54)发明名称一种原位石墨烯改性PET纤维的制备方法(57)摘要本发明涉及石墨烯纤维制备的技术领域，公开了一种原位石墨烯改性PET纤维的制备方法，包括如下步骤：（1）在PET聚酯的聚合过程中添加石墨烯材料，得到石墨烯改性PET原料；（2）将石墨烯改性PET原料进行熔融纺丝，并在熔融过程中在线添加PBT高聚物，得到石墨烯改性PET纤维。本发明在PET聚酯的制备过程中原位聚合添加石墨烯材料，由于其结构的特殊性，能够赋予PET纤维抗菌、防螨、保暖以及抗紫外等功能性；在纤维制备过程中再以母粒添加方式熔融添加聚对苯二甲酸丁二醇酯，能够提高纤维制备的可纺性和纤维成品强度。CN115928251ACN115928251A权利要求书1/1页1.一种原位石墨烯改性PET纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）在PET聚酯的聚合过程中添加石墨烯材料，得到石墨烯改性PET原料；（2）将石墨烯改性PET原料进行熔融纺丝，并在熔融过程中在线添加PBT高聚物，得到石墨烯改性PET纤维。2.如权利要求1所述原位石墨烯改性PET纤维的制备方法，其特征在于，所述石墨烯材料的添加量为占PET聚酯质量的1~1.5‰。3.如权利要求1所述原位石墨烯改性PET纤维的制备方法，其特征在于，所述PBT高聚物的添加量为占石墨烯改性PET原料质量的2~4%。4.如权利要求1‑3之一所述原位石墨烯改性PET纤维的制备方法，其特征在于，所述石墨烯材料为石墨烯或单层氮化硼。5.如权利要求1‑3之一所述原位石墨烯改性PET纤维的制备方法，其特征在于，所述在PET聚酯的聚合过程中添加石墨烯材料为在聚合过程的缩聚反应添加石墨烯材料。6.如权利要求1所述原位石墨烯改性PET纤维的制备方法，其特征在于，所述熔融纺丝得到丝束依次经过第一道上油、预网络、热辊拉伸、第二道上油、网络和卷绕成型，得到石墨烯改性PET纤维。7.如权利要求6所述原位石墨烯改性PET纤维的制备方法，其特征在于，所述第一道上油时油嘴使用油剂的质量浓度为13~15%；所述第二道上油时油嘴使用的油剂的质量浓度为8~10%。8.如权利要求6或7所述原位石墨烯改性PET纤维的制备方法，其特征在于，所述第一道上油和第二道上油的总上油率为0.7~1.1%，其中第一道上油的上油率为总上油率的70~80%。9.如权利要求1或6所述原位石墨烯改性PET纤维的制备方法，其特征在于，所述熔融纺丝过程中丝束采用导丝器均为旋转导丝器。2CN115928251A说明书1/7页一种原位石墨烯改性PET纤维的制备方法技术领域[0001]本发明涉及石墨烯纤维制备的技术领域，尤其是涉及一种原位石墨烯改性PET纤维的制备方法。背景技术[0002]单层碳石墨烯或单层环状的氮化硼(白石墨烯)材料由于其结构的特殊性而具有光电效应，由其纺制的石墨烯纤维也因此具有抗菌、防螨、保暖以及抗紫外等功能性，引起行业的高度关注。但是，通过母粒在线添加方式将石墨烯混合到纤维高聚物中，容易使石墨烯团聚，层状结构破坏，且分布不均匀，制备的纤维功能性下降。同时，添加石墨烯后高聚物纤维材料容易脆化，在制备和使用过程容易断头，或者单丝断裂形成毛丝、毛团等质量问题，生产效率低，使用性能差，这一问题成为制约石墨烯在纤维领域的应用发展的瓶颈问题。[0003]公开号为CN112301454A的中国发明专利公开了一种PET基石墨烯导电纤维的制备方法，包括：1)提供石墨烯/PET功能母粒和PET本色切片，所述石墨烯/PET功能母粒和PET本色切片的含水率低于30ppm；2)将所述石墨烯/PET功能母粒和PET本色切片通过动态混合器熔融共混后喂入双螺杆挤出机，得到PET基石墨烯初生纤维，所述动态混合器为三维高效动态混合器；3)将PET基石墨烯初生纤维经牵伸和热定型，即得PET基石墨烯导电纤维。但是，通过石墨烯/PET功能母粒和PET本色切片的熔融共混得到的石墨烯纤维，并未较好地改善石墨烯在纤维材料中的易脆化、易断头问题，纤维的使用性能较差。发明内容[0004]为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种原位石墨烯改性PET纤维的制备方法，在PET聚酯的