一种石墨烯增强的超细合成革纤维，通过双螺杆挤出方式制备含石墨烯的尼龙6母料，然后通过计量装置将尼龙6母料添加到尼龙6粒料中进行海岛熔融纺丝，减量开纤后得到石墨烯增强的超细纤维。所制得的石墨烯增强的超细合成革纤维具有断裂强度高、抗静电、抑菌、耐老化、柔韧性强等特点，用于合成革行业可提高超细纤维合成革的品质及综合性能，并且可用传统海岛纤维纺丝设备进行生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及差别化纤维领域，特别是指一种石墨烯增强的超细合成革纤维。
技术介绍
超细纤维通常指纤度0.3旦（直径0.5微米）以下的纤维，应用广泛，在国民经济中占有重要的地位。超细纤维合成革是基于海岛型超细纤维发展起来的一种复合材料，它是最可能替代真皮的第三代合成革，广泛用于鞋类、球类、沙发、箱包等领域。超细纤维合成革在国内、外都得到快速发展。仅超细纤维合成革2014年国内的产量近1亿米。目前超细纤维合成革行业多采用PA6作岛组分进行海岛纤维纺丝。海岛纤维减量后的PA6超细纤维在很多方面具有优异的性能，但也存在缺点，例如：容易产生静电、断裂强度在特殊场合还不够高、制品经过整理后容易发霉等。石墨烯是一种二维纳米材料,仅由一个原子层厚的单层石墨片构成。由于其独特的二维片层结构及优异的力学、电学及物理特性使其在热电纤维增强复合材料、纳米电子器件及传感器制造等方面有非常广泛的应用前景。其极高的机械强度，出色的导电和导热性能使其成为理想的纳米填料用于聚合物复合材料性能的增强和扩展。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有技术的缺点，提供一种石墨烯增强的超细合成革纤维，其具有断裂强度高、抗静电、抑菌、耐老化、柔韧性强等性能，用于合成革行业可提高超细纤维合成革的综合性能，并且可用传统海岛纤维纺丝设备进行生产。本专利技术采用如下的技术方案：通过制备含石墨烯的尼龙6母料，然后将母料添加到尼龙6中进行海岛熔融纺丝、减量制得超细纤维，具体通过如下步骤制备：a.将石墨烯与尼龙6按重量比1:10-20通过双螺杆挤出机混合挤出冷却、造粒制备含石墨烯的尼龙6母料；b.通过计量装置将重量比（含石墨烯的尼龙6母料：尼龙6）：海组分=（2-3：48-47）:50的比例进行海岛纤维熔融纺丝；c.将海岛纤维进行减量得到石墨烯增强的超细合成革纤维。石墨烯为石墨烯或氧化石墨烯。双螺杆挤出机混合挤出各区温度为（40-120-160-180-220-270-275-285-285）℃±5℃，挤出机头温度280±5℃。冷却、造粒为水中冷却、切片、在(-0.05至-0.07)MPa（105至115）℃的条件下真空干燥3-6小时。海岛纤维纺丝按海岛纤维结构分为定岛复合纺丝或不定岛共混纺丝。海组分为PE、COPET或WSPU(水可溶聚氨酯)。定岛复合纺丝为常规复合纺丝工艺，即海组分和岛组分干燥后各自经螺杆挤压机挤压、熔融、计量后经纺丝组件纺丝，冷却成型后上油、绕卷，再集束、牵伸、卷曲、定型、裁断得到短纤维。不定岛共混纺丝为常规共混纺丝工艺，即海组分和岛组分干燥后计量、混合，经螺杆挤压机挤压、熔融后经纺丝组件纺丝，冷却成型后上油、牵伸、卷曲、定型、裁断得到短纤维。海岛纤维进行减量为根据海组分材料PE、COPET和WSPU分别采用甲苯减量、碱减量和碱减量方式进行减量。由上述对本专利技术的描述可知，与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术的超细纤维使用石墨烯增强具有断裂强度高、抗静电、抑菌、耐老化、柔韧性强等性能，用于超细纤维合成革可提高其品质及综合性能。2、本专利技术的超细合成革纤维使用传统海岛纤维纺丝设备进行生产，可实现规模化生产。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术进行具体描述，有必要在此指出的是以下实施例只是用于对本专利技术进行进一步的说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本专利技术的内容做出一些非本质的改进和调整，仍属于本专利技术的保护范围。实施例一：a.将石墨烯与尼龙6按重量比1:10通过双螺杆挤出机混合挤出，各区温度为（40-120-160-180-220-270-275-285-285）℃，挤出机头温度280℃，水中冷却，切片，在-0.05MPa、115℃的条件下真空干燥3小时得到含石墨烯的尼龙6母料。b.通过计量装置将重量比（含石墨烯的尼龙6母料：尼龙6）：海组分COPET=（2：48）:50的比例进行海岛纤维定岛熔融复合纺丝，即海组分和岛组分干燥后各自经螺杆挤压机挤压、熔融、计量后经纺丝组件纺丝，冷却成型后上油、绕卷，再集束、牵伸、卷曲、定型、裁断得到海岛短纤维。c.将海岛纤维进行碱减量得到石墨烯增强的超细合成革纤维。该实施例所制备的海岛纤维纤度4.9dtex、强度5.1cN/dtex。实施例二：a.氧化石墨烯与尼龙6按重量比1:20通过双螺杆挤出机混合挤出，各区温度为（40-120-160-180-220-270-285-290-290）℃，挤出机头温度285℃。水中冷却，切片，在-0.07MPa、105℃的条件下真空干燥5小时得到含石墨烯的尼龙6母料。b.通过计量装置将重量比（含石墨烯的尼龙6母料：尼龙6）：海组分PE=（2：48）:50的比例进行海岛纤维不定岛共混纺丝，即海组分和岛组分干燥后计量、混合，经螺杆挤压机挤压、熔融后经纺丝组件纺丝，冷却成型后上油、牵伸、卷曲、定型、裁断得到海岛短纤维。c.将海岛纤维进行甲苯减量得到石墨烯增强的超细合成革纤维。该实施例所制备的海岛短纤维纤度5.1dtex、强度4.9cN/dtex。实施例三：a.将石墨烯与尼龙6按重量比1:10通过双螺杆挤出机混合挤出，各区温度为（40-120-160-180-220-270-275-280-280）℃，挤出机头温度275℃。水中冷却，切片，在-0.07MPa、115℃的条件下真空干燥3小时得到含石墨烯的尼龙6母料。b.通过计量装置将重量比（含石墨烯的尼龙6母料：尼龙6）：海组分WSPU=（3：47）:50的比例进行海岛纤维定岛复合纺丝，即海组分和岛组分干燥后各自经螺杆挤压机挤压、熔融、计量后经纺丝组件纺丝，冷却成型后上油、绕卷，再集束、牵伸、卷曲、定型、裁断得到海岛短纤维。c.将海岛纤维进行碱减量得到石墨烯增强的超细合成革纤维。该实施例所制备的海岛纤维纤度4.5dtex、强度5.3cN/dtex。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种石墨烯增强的超细合成革纤维，其特征在于：通过制备含石墨烯的尼龙6母料，然后将母料添加到尼龙6中进行海岛熔融纺丝、减量制得超细纤维，具体通过如下步骤制备：a.将石墨烯与尼龙6按重量比1:10‑20通过双螺杆挤出机混合挤出冷却、造粒制备含石墨烯的尼龙6母料；b.通过计量装置将重量比（含石墨烯的尼龙6母料：尼龙6）：海组分=（2‑3：48‑47）:50的比例进行海岛纤维熔融纺丝；c.将海岛纤维进行减量得到石墨烯增强的超细合成革纤维。
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯增强的超细合成革纤维，其特征在于：通过制备含石墨烯的尼龙6母料，然后将母料添加到尼龙6中进行海岛熔融纺丝、减量制得超细纤维，具体通过如下步骤制备：
a.将石墨烯与尼龙6按重量比1:10-20通过双螺杆挤出机混合挤出冷却、造粒制备含石墨烯的尼龙6母料；
b.通过计量装置将重量比（含石墨烯的尼龙6母料：尼龙6）：海组分=（2-3：48-47）:50的比例进行海岛纤维熔融纺丝；
c.将海岛纤维进行减量得到石墨烯增强的超细合成革纤维。
2.如权利要求1所述的一种石墨烯增强的超细合成革纤维，其特征在于：所述石墨烯为石墨烯或氧化石墨烯。
3.如权利要求1所述的一种石墨烯增强的超细合成革纤维，其特征在于：所述双螺杆挤出机混合挤出各区温度为（40-120-160-180-220-270-275-285-285）℃±5℃，挤出机头温度280±5℃。
4.如权利要求1所述的一种石墨烯增强的超细合成革纤维，其特征在于：所述冷却、造粒为水中冷却、切片、在(-0.05至-0.07)MPa（105至115）℃的条件下真空干燥3-6...
【专利技术属性】
技术研发人员：颜俊，范浩军，陈意，许凡平，张家发，白玲，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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