一种白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种白石墨烯吸湿排汗冰凉复合锦纶短纤纤维及其制备方法，具体地，涉及一种白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤及其制备方法。


背景技术：

[0002]“白色石墨烯”是晶粒为层片状结构的六方氮化硼(英文名称为 hexagonal boron nitride，缩写为h
‑
bn)在经过剥层后得到的纳米薄片的别名。由于六方氮化硼的结构和石墨非常相似，具有六方层状结构，质地柔软，可加工性强，并且颜色为白色。与石墨烯相对应，因此六方氮化硼被称为“白色石墨烯”。
[0003]
六方氮化硼和石墨烯都是仅一个原子厚度的层状二维材料，不同之处在于石墨烯结合纯属碳原子之间的共价键，而六方氮化硼晶体中的结合则是硼、氮异类原子间的共价结合。
[0004]
高度相似的晶体结构赋予白色石墨烯与石墨烯一些共同特性，如极高的面内弹性模量、高温稳定性、原子级平滑的表面。白色石墨烯具有高透明度和化学惰性，而且具有很高的机械强度、高熔点、高热导率，以及极低的摩擦系数等性质。单层原子厚的氮化硼可以在空气中经受住800℃的高温。白色石墨烯具有极好的不渗透性，非常适合用于金属在高温和腐蚀性液体环境下的防腐。与此同时，我司最新研究发现，白石墨烯还具有优异的抗菌性能，在纤维应用上极具发展潜力。
[0005]
锦纶纤维是一种成本低，性能好，用途极为广泛的化学纤维，但传统锦纶纤维并不具备功能性，随着社会发展，传统锦纶已不能满足人们对功能性纺织品的需求，而白石墨烯锦纶纤维具有良好的抗菌性、远红外、抗紫外等功能，且熔融法白石墨烯锦纶复合纤维功能性为永久性的，不会随着洗涤次数增加功能性减弱情况，扩展了传统锦纶的应用范围，提高产品附加值，很好的满足了人们对健康、环保的功能性纺织品的需求。


技术实现要素：

[0006]
本发明的目的是提供一种白石墨烯吸湿排汗冰凉复合锦纶短纤纤维及其制备方法，利用白石墨烯微片制备和分散体系，以及改进的锦纶纺丝工艺，制备的复合纤维具备优异的抗菌、凉感、吸湿排汗等功能。
[0007]
为了达到上述目的，本发明提供了一种白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤的制备方法，其中，所述的方法包含：步骤1，按比例称取各原料；各原料中包含锦纶切片、白石墨烯微片、改性剂、碱性助剂；步骤2，将锦纶切片及白石墨烯微片分别进行干燥处理，然后将锦纶切片进行研磨，得到锦纶切片粉体，再将白石墨烯微片以及改性剂加入到锦纶切片粉体中，全部放入高速混合机中混合搅拌，得到白石墨烯锦纶混合粉体；步骤3，将步骤2所得的白石墨烯锦纶混合粉体，加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，得到亲水性白石墨烯锦纶复合母粒；步骤4，将步骤3所得的亲水性白石墨烯锦纶母粒进行干燥，然后将其加入到螺杆挤出机中加热熔融，经十字纺丝孔过滤后纺丝，得到亲水性白石墨烯锦纶复合异形丝束；步骤5，将步
骤4所得的亲水性白石墨烯锦纶复合异形丝束经碱性处理后，烘干切断，得到改性白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤。
[0008]
上述的白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤的制备方法，其中，所述的步骤 1中，各原料按质量百分比计包含锦纶切片85％～99％，白石墨烯微片 0.1％～14％，改性剂0.1％～5％，碱性助剂0.1％～1％。
[0009]
上述的白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤的制备方法，其中，所述的碱性试剂包含氨水，氢氧化钾，氢氧化钠，碳酸氢钠中的任意一种或多种。
[0010]
上述的白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤的制备方法，其中，所述的改性剂由聚乙二醇、木质素磺酸钠、聚乙烯吡络烷酮、丙烯酰胺单体按质量比为 1：(2
‑
3)：(3
‑
4)：(4
‑
6)混合而得。
[0011]
上述的白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤的制备方法，其中，所述的白石墨烯微片的片径小于1微米，厚度小于5纳米；其制备过程为：将硼氮质量比为1：(2
‑
4)的硼酸和尿素，以及硼砂在加热到70
‑
90℃的条件下混合，硼砂的质量分数为10％～20％，冷却后再置于真空氮化炉中升温至 500
‑
1000℃，反应20
‑
50min，再升温至1000
‑
1500℃，反应1
‑
2min，降温冷却，得到氮化硼粉体；然后将氮化硼粉体在置于高温管式炉中，升温至 500
‑
800℃，冷却后将粉体分散在蒸馏水中，超声剥离处理1～2小时，离心干燥得到氮化硼纳米微片。
[0012]
上述的白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤的制备方法，其中，所述的步骤 2中，将锦纶切片及白石墨烯微片分别进行干燥处理，干燥后二者含水量均在50ppm以下，然后将锦纶切片进行研磨，得到锦纶切片粉体，粉体的目数为200目，再将白石墨烯微片以及改性剂加入到锦纶切片粉体中，全部放入高速混合机中混合搅拌，转速为1000～3000转/min，搅拌时间为5～10min，得到白石墨烯锦纶混合粉体。
[0013]
上述的白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤的制备方法，其中，所述的步骤 3中，将白石墨烯锦纶混合粉体加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，双螺杆挤出机一区到六区的温度分别为215
‑
230℃，225
‑
235℃，230
‑
240℃，235
‑
245℃， 230
‑
240℃，225
‑
235℃。
[0014]
上述的白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤的制备方法，其中，所述的步骤 4中，将亲水性白石墨烯锦纶母粒进行干燥，干燥温度为80
‑
200℃，干燥后母粒含水量在100ppm以下，然后将其加入到螺杆挤出机中加热熔融，经十字纺丝孔过滤后纺丝，纺丝温度为240
‑
270℃，纺丝速度为1500
‑
2000m/min，得到亲水性白石墨烯锦纶复合异形丝束。
[0015]
上述的白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤的制备方法，其中，所述的步骤 5中，碱性处理是将丝束置于碱性助剂的水溶液中进行浸渍处理，溶液的温度为50
‑
80℃，丝束浸液时间为5
‑
10s。
[0016]
本发明还提供了通过上述的方法制备的白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤。
[0017]
本发明提供的白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤及其制备方法具有以下优点：
[0018]
本发明制备的白石墨烯纳米微片更薄，厚度小于5纳米，粒径更小，导热性更好，通过优化后的分散技术，白石墨烯在纤维中实现均匀分布，具有优异的导热功能，能够迅速将人体产生的热量散发出去，实现人体皮肤表面迅速降温，使人体皮肤产生接触凉感。而锦纶纤维在加入一定量的白石墨烯纳米微片并亲水性改性后在纤维纺丝过程中形成更加明显的沟槽，其可产生毛细管芯吸效应，二者协同作用，使复合纤维凉感更加明显。而亲水性改性并经碱减量处理后，纤维表面形成众多微孔，亲水基团更多，锦纶纤维吸附人体散发的汗
气速度更快，并导出体外，提升瞬时凉感。同时该白石墨烯凉感复合锦纶短纤的纤维还具有优异的抗菌性能，经测试，其对金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、大肠杆菌抗菌性达到99％。
[0019]
本方法制备的白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶复合纤维，工艺简单易操作，成本低廉，经济效益高，适合大规模工业化生产。
具体实施方式
[0020]
以下对本发明的具体实施方式作进一步地说明。
[0021]
本发明提供的白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤的制备方法，其包含：
[0022]
步骤1，按比例称取各原料；各原料中包含锦纶切片、白石墨烯微片、改性剂、碱性助剂；步骤2，将锦纶切片及白石墨烯微片分别进行干燥处理，然后将锦纶切片进行研磨，得到锦纶切片粉体，再将白石墨烯微片以及改性剂加入到锦纶切片粉体中，全部放入高速混合机中混合搅拌，得到白石墨烯锦纶混合粉体；步骤3，将步骤2所得的白石墨烯锦纶混合粉体，加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，得到亲水性白石墨烯锦纶复合母粒；步骤4，将步骤3所得的亲水性白石墨烯锦纶母粒进行干燥，然后将其加入到螺杆挤出机中加热熔融，经十字纺丝孔过滤后纺丝，得到亲水性白石墨烯锦纶复合异形丝束，即亲水性白石墨烯锦纶复合丝束；步骤5，将步骤4所得的亲水性白石墨烯锦纶复合异形丝束经碱性处理后，烘干切断，得到改性白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤。
[0023]
优选地，步骤1中各原料按质量百分比计包含锦纶切片85％～99％，白石墨烯微片0.1％～14％，改性剂0.1％～5％，碱性助剂0.1％～1％。
[0024]
碱性试剂包含氨水，氢氧化钾，氢氧化钠，碳酸氢钠等中的任意一种或多种。
[0025]
改性剂由聚乙二醇、木质素磺酸钠、聚乙烯吡络烷酮、丙烯酰胺单体按质量比为1：(2
‑
3)：(3
‑
4)：(4
‑
6)混合而得。
[0026]
白石墨烯微片的片径小于1微米，厚度小于5纳米，适合在白锦纶纤维中均匀分散。其制备过程为：将硼氮质量比为1：(2
‑
4)的硼酸和尿素，以及硼砂在加热到70
‑
90℃的条件下混合，硼砂的质量分数为10％～20％，冷却后再置于真空氮化炉中升温至500
‑
1000℃，反应20
‑
50min，再升温至 1000
‑
1500℃，反应1
‑
2min，降温冷却，得到氮化硼粉体；然后将氮化硼粉体在置于高温管式炉中，升温至500
‑
800℃，冷却后将粉体分散在蒸馏水中，超声剥离处理1～2小时，离心干燥得到氮化硼纳米微片。
[0027]
步骤2中，将锦纶切片及白石墨烯微片分别进行干燥处理，干燥后二者含水量均在50ppm以下，然后将锦纶切片进行研磨，得到锦纶切片粉体，粉体的目数为200目，再将白石墨烯微片以及改性剂加入到锦纶切片粉体中，全部放入高速混合机中混合搅拌，转速为1000～3000转/min，搅拌时间为5～ 10min，得到白石墨烯锦纶混合粉体。
[0028]
步骤3中，将白石墨烯锦纶混合粉体加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，双螺杆挤出机一区到六区的温度分别为215
‑
230℃，225
‑
235℃，230
‑
240℃， 235
‑
245℃，230
‑
240℃，225
‑
235℃。
[0029]
步骤4中，将亲水性白石墨烯锦纶母粒进行干燥，干燥温度为80
‑
200℃，干燥后母粒含水量在100ppm以下，然后将其加入到螺杆挤出机中加热熔融，经十字纺丝孔过滤后纺丝，纺丝温度为240
‑
270℃，纺丝速度为 1500
‑
2000m/min，得到亲水性白石墨烯锦纶复合异形丝束。
[0030]
步骤5中，碱性处理是将丝束置于碱性助剂的水溶液中进行浸渍处理，溶液的温度为50
‑
80℃，丝束浸液时间为5
‑
10s，溶液用量以完全浸没丝束为准。处理后纤维形成许多微孔，增大亲水性基团与外界接触面积，提高吸湿速率。烘干切断得到改性白石墨烯吸湿排汗凉感锦纶短纤。
[0031]
本发明还提供了通过该方法制备的白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤。
[0032]
下面结合实施例对本发明提供的白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤及其制备方法做更进一步描述。
[0033]
实施例1
[0034]
一种白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤的制备方法，其包含：
[0035]
步骤1，按比例称取各原料；各原料中包含锦纶切片、白石墨烯微片、改性剂、碱性助剂。
[0036]
优选地，各原料按质量百分比计包含锦纶切片99％，白石墨烯微片0.1％，改性剂0.8％，碱性助剂0.1％。
[0037]
碱性试剂包含氨水。
[0038]
改性剂由聚乙二醇、木质素磺酸钠、聚乙烯吡络烷酮、丙烯酰胺单体按质量比为1：2：3：4混合而得。
[0039]
白石墨烯微片的片径小于1微米，厚度小于5纳米。其制备过程为：将硼氮质量比为1：2的硼酸和尿素，以及硼砂在加热到70
‑
90℃的条件下混合，硼砂的质量分数为10％，冷却后再置于真空氮化炉中升温至500
‑
1000℃，反应20
‑
50min，再升温至1000
‑
1500℃，反应1
‑
2min，降温冷却，得到氮化硼粉体；然后将氮化硼粉体在置于高温管式炉中，升温至500
‑
800℃，冷却后将粉体分散在蒸馏水中，超声剥离处理1～2小时，离心干燥得到氮化硼纳米微片。
[0040]
步骤2，将锦纶切片及白石墨烯微片分别进行干燥处理，干燥后二者含水量均在50ppm以下，然后将锦纶切片进行研磨，得到锦纶切片粉体，粉体的目数为200目，再将白石墨烯微片以及改性剂加入到锦纶切片粉体中，全部放入高速混合机中混合搅拌，转速为1000～3000转/min，搅拌时间为5～ 10min，得到白石墨烯锦纶混合粉体。
[0041]
步骤3，将步骤2所得的白石墨烯锦纶混合粉体，加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，得到亲水性白石墨烯锦纶复合母粒。双螺杆挤出机一区到六区的温度分别为215
‑
230℃，225
‑
235℃，230
‑
240℃，235
‑
245℃，230
‑
240℃， 225
‑
235℃。
[0042]
步骤4，将步骤3所得的亲水性白石墨烯锦纶母粒进行干燥，干燥温度为80
‑
200℃，干燥后母粒含水量在100ppm以下，然后将其加入到螺杆挤出机中加热熔融，经十字纺丝孔过滤后纺丝，纺丝温度为240
‑
270℃，纺丝速度为1500
‑
2000m/min，得到亲水性白石墨烯锦纶复合异形丝束。
[0043]
步骤5，将步骤4所得的亲水性白石墨烯锦纶复合异形丝束经碱性处理后，烘干切断，得到改性白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤。
[0044]
步骤5中，碱性处理是将丝束置于碱性助剂的水溶液中进行浸渍处理，溶液的温度为50
‑
80℃，丝束浸液时间为5
‑
10s。
[0045]
本实施例还提供了通过该方法制备的白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤。
[0046]
实施例2
[0047]
一种白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤的制备方法，其包含：
[0048]
步骤1，按比例称取各原料；各原料中包含锦纶切片、白石墨烯微片、改性剂、碱性助剂。
[0049]
优选地，各原料按质量百分比计包含锦纶切片93.9％，白石墨烯微片5％，改性剂0.1％，碱性助剂1％。
[0050]
碱性试剂包含氢氧化钾。
[0051]
改性剂由聚乙二醇、木质素磺酸钠、聚乙烯吡络烷酮、丙烯酰胺单体按质量比为1：2：3：4.5混合而得。
[0052]
白石墨烯微片的片径小于1微米，厚度小于5纳米。其制备过程为：将硼氮质量比为1：3的硼酸和尿素，以及硼砂在加热到70
‑
90℃的条件下混合，硼砂的质量分数为13％，冷却后再置于真空氮化炉中升温至500
‑
1000℃，反应20
‑
50min，再升温至1000
‑
1500℃，反应1
‑
2min，降温冷却，得到氮化硼粉体；然后将氮化硼粉体在置于高温管式炉中，升温至500
‑
800℃，冷却后将粉体分散在蒸馏水中，超声剥离处理1～2小时，离心干燥得到氮化硼纳米微片。
[0053]
步骤2，将锦纶切片及白石墨烯微片分别进行干燥处理，干燥后二者含水量均在50ppm以下，然后将锦纶切片进行研磨，得到锦纶切片粉体，粉体的目数为200目，再将白石墨烯微片以及改性剂加入到锦纶切片粉体中，全部放入高速混合机中混合搅拌，转速为1000～3000转/min，搅拌时间为5～ 10min，得到白石墨烯锦纶混合粉体。
[0054]
步骤3，将步骤2所得的白石墨烯锦纶混合粉体，加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，得到亲水性白石墨烯锦纶复合母粒。双螺杆挤出机一区到六区的温度分别为215
‑
230℃，225
‑
235℃，230
‑
240℃，235
‑
245℃，230
‑
240℃， 225
‑
235℃。
[0055]
步骤4，将步骤3所得的亲水性白石墨烯锦纶母粒进行干燥，干燥温度为80
‑
200℃，干燥后母粒含水量在100ppm以下，然后将其加入到螺杆挤出机中加热熔融，经十字纺丝孔过滤后纺丝，纺丝温度为240
‑
270℃，纺丝速度为1500
‑
2000m/min，得到亲水性白石墨烯锦纶复合异形丝束。
[0056]
步骤5，将步骤4所得的亲水性白石墨烯锦纶复合异形丝束经碱性处理后，烘干切断，得到改性白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤。
[0057]
步骤5中，碱性处理是将丝束置于碱性助剂的水溶液中进行浸渍处理，溶液的温度为50
‑
80℃，丝束浸液时间为5
‑
10s。
[0058]
本实施例还提供了通过该方法制备的白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤。
[0059]
实施例3
[0060]
一种白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤的制备方法，其包含：
[0061]
步骤1，按比例称取各原料；各原料中包含锦纶切片、白石墨烯微片、改性剂、碱性助剂。
[0062]
优选地，各原料按质量百分比计包含锦纶切片86.6％，白石墨烯微片8％，改性剂5％，碱性助剂0.4％。
[0063]
碱性试剂包含氢氧化钠。
[0064]
改性剂由聚乙二醇、木质素磺酸钠、聚乙烯吡络烷酮、丙烯酰胺单体按质量比为1：2.5：3.5：5混合而得。
[0065]
白石墨烯微片的片径小于1微米，厚度小于5纳米。其制备过程为：将硼氮质量比为1：3的硼酸和尿素，以及硼砂在加热到70
‑
90℃的条件下混合，硼砂的质量分数为15％，冷却后再置于真空氮化炉中升温至500
‑
1000℃，反应20
‑
50min，再升温至1000
‑
1500℃，反应1
‑
2min，降温冷却，得到氮化硼粉体；然后将氮化硼粉体在置于高温管式炉中，升温至500
‑
800℃，冷却后将粉体分散在蒸馏水中，超声剥离处理1～2小时，离心干燥得到氮化硼纳米微片。
[0066]
步骤2，将锦纶切片及白石墨烯微片分别进行干燥处理，干燥后二者含水量均在50ppm以下，然后将锦纶切片进行研磨，得到锦纶切片粉体，粉体的目数为200目，再将白石墨烯微片以及改性剂加入到锦纶切片粉体中，全部放入高速混合机中混合搅拌，转速为1000～3000转/min，搅拌时间为5～ 10min，得到白石墨烯锦纶混合粉体。
[0067]
步骤3，将步骤2所得的白石墨烯锦纶混合粉体，加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，得到亲水性白石墨烯锦纶复合母粒。双螺杆挤出机一区到六区的温度分别为215
‑
230℃，225
‑
235℃，230
‑
240℃，235
‑
245℃，230
‑
240℃， 225
‑
235℃。
[0068]
步骤4，将步骤3所得的亲水性白石墨烯锦纶母粒进行干燥，干燥温度为80
‑
200℃，干燥后母粒含水量在100ppm以下，然后将其加入到螺杆挤出机中加热熔融，经十字纺丝孔过滤后纺丝，纺丝温度为240
‑
270℃，纺丝速度为1500
‑
2000m/min，得到亲水性白石墨烯锦纶复合异形丝束。
[0069]
步骤5，将步骤4所得的亲水性白石墨烯锦纶复合异形丝束经碱性处理后，烘干切断，得到改性白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤。
[0070]
步骤5中，碱性处理是将丝束置于碱性助剂的水溶液中进行浸渍处理，溶液的温度为50
‑
80℃，丝束浸液时间为5
‑
10s。
[0071]
本实施例还提供了通过该方法制备的白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤。
[0072]
实施例4
[0073]
一种白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤的制备方法，其包含：
[0074]
步骤1，按比例称取各原料；各原料中包含锦纶切片、白石墨烯微片、改性剂、碱性助剂。
[0075]
优选地，各原料按质量百分比计包含锦纶切片88.2％，白石墨烯微片 10％，改性剂1％，碱性助剂0.8％。
[0076]
碱性试剂包含碳酸氢钠。
[0077]
改性剂由聚乙二醇、木质素磺酸钠、聚乙烯吡络烷酮、丙烯酰胺单体按质量比为1：3：4：5.5混合而得。
[0078]
白石墨烯微片的片径小于1微米，厚度小于5纳米。其制备过程为：将硼氮质量比为1：3的硼酸和尿素，以及硼砂在加热到70
‑
90℃的条件下混合，硼砂的质量分数为16％，冷却后再置于真空氮化炉中升温至500
‑
1000℃，反应20
‑
50min，再升温至1000
‑
1500℃，反应1
‑
2min，降温冷却，得到氮化硼粉体；然后将氮化硼粉体在置于高温管式炉中，升温至500
‑
800℃，冷却后将粉体分散在蒸馏水中，超声剥离处理1～2小时，离心干燥得到氮化硼纳米微片。
[0079]
步骤2，将锦纶切片及白石墨烯微片分别进行干燥处理，干燥后二者含水量均在50ppm以下，然后将锦纶切片进行研磨，得到锦纶切片粉体，粉体的目数为200目，再将白石
墨烯微片以及改性剂加入到锦纶切片粉体中，全部放入高速混合机中混合搅拌，转速为1000～3000转/min，搅拌时间为5～ 10min，得到白石墨烯锦纶混合粉体。
[0080]
步骤3，将步骤2所得的白石墨烯锦纶混合粉体，加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，得到亲水性白石墨烯锦纶复合母粒。双螺杆挤出机一区到六区的温度分别为215
‑
230℃，225
‑
235℃，230
‑
240℃，235
‑
245℃，230
‑
240℃，225
‑
235℃。
[0081]
步骤4，将步骤3所得的亲水性白石墨烯锦纶母粒进行干燥，干燥温度为80
‑
200℃，干燥后母粒含水量在100ppm以下，然后将其加入到螺杆挤出机中加热熔融，经十字纺丝孔过滤后纺丝，纺丝温度为240
‑
270℃，纺丝速度为1500
‑
2000m/min，得到亲水性白石墨烯锦纶复合异形丝束。
[0082]
步骤5，将步骤4所得的亲水性白石墨烯锦纶复合异形丝束经碱性处理后，烘干切断，得到改性白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤。
[0083]
步骤5中，碱性处理是将丝束置于碱性助剂的水溶液中进行浸渍处理，溶液的温度为50
‑
80℃，丝束浸液时间为5
‑
10s。
[0084]
本实施例还提供了通过该方法制备的白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤。
[0085]
实施例5
[0086]
一种白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤的制备方法，其包含：
[0087]
步骤1，按比例称取各原料；各原料中包含锦纶切片、白石墨烯微片、改性剂、碱性助剂。
[0088]
优选地，各原料按质量百分比计包含锦纶切片85％，白石墨烯微片14％，改性剂0.5％，碱性助剂0.5％。
[0089]
碱性试剂包含氨水，氢氧化钾，氢氧化钠，碳酸氢钠中的任意多种。
[0090]
改性剂由聚乙二醇、木质素磺酸钠、聚乙烯吡络烷酮、丙烯酰胺单体按质量比为1：3：4：6混合而得。
[0091]
白石墨烯微片的片径小于1微米，厚度小于5纳米。其制备过程为：将硼氮质量比为1：4的硼酸和尿素，以及硼砂在加热到70
‑
90℃的条件下混合，硼砂的质量分数为20％，冷却后再置于真空氮化炉中升温至500
‑
1000℃，反应20
‑
50min，再升温至1000
‑
1500℃，反应1
‑
2min，降温冷却，得到氮化硼粉体；然后将氮化硼粉体在置于高温管式炉中，升温至500
‑
800℃，冷却后将粉体分散在蒸馏水中，超声剥离处理1～2小时，离心干燥得到氮化硼纳米微片。
[0092]
步骤2，将锦纶切片及白石墨烯微片分别进行干燥处理，干燥后二者含水量均在50ppm以下，然后将锦纶切片进行研磨，得到锦纶切片粉体，粉体的目数为200目，再将白石墨烯微片以及改性剂加入到锦纶切片粉体中，全部放入高速混合机中混合搅拌，转速为1000～3000转/min，搅拌时间为5～10min，得到白石墨烯锦纶混合粉体。
[0093]
步骤3，将步骤2所得的白石墨烯锦纶混合粉体，加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，得到亲水性白石墨烯锦纶复合母粒。双螺杆挤出机一区到六区的温度分别为215
‑
230℃，225
‑
235℃，230
‑
240℃，235
‑
245℃，230
‑
240℃， 225
‑
235℃。
[0094]
步骤4，将步骤3所得的亲水性白石墨烯锦纶母粒进行干燥，干燥温度为80
‑
200℃，干燥后母粒含水量在100ppm以下，然后将其加入到螺杆挤出机中加热熔融，经十字纺丝孔过滤后纺丝，纺丝温度为240
‑
270℃，纺丝速度为1500
‑
2000m/min，得到亲水性白石墨烯锦
纶复合异形丝束。
[0095]
步骤5，将步骤4所得的亲水性白石墨烯锦纶复合异形丝束经碱性处理后，烘干切断，得到改性白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤。
[0096]
步骤5中，碱性处理是将丝束置于碱性助剂的水溶液中进行浸渍处理，溶液的温度为50
‑
80℃，丝束浸液时间为5
‑
10s。
[0097]
本实施例还提供了通过该方法制备的白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤。
[0098]
对各实施例所得的成品进行测试，纤维凉感用标准ftts
‑
fa
‑
019织物瞬间凉感热流量就行评价，而吸湿排汗采用标准aatcc195
‑
2012中的吸湿速率进行评价。结果如下表1所示。
[0099]
表1.测试结果。
[0100][0101]
本发明提供的白石墨烯吸湿排汗冰凉锦纶短纤及其制备方法，其特征技术为向锦纶切片粉体中添加了一种白石墨烯微片及改性剂。通过在配方中新引进了一种更薄粒径更小的的白石墨烯纳米微片，旨在利用白石墨烯微片制备和分散体系，以及改进的锦纶纺丝工艺制备一种白石墨烯吸湿排汗冰凉复合锦纶短纤纤维，使该复合纤维具备优异的抗菌、凉感、吸湿排汗等功能。该复合纤维的抗菌性能优异，经测试，其对金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、大肠杆菌抗菌性达到99％。
[0102]
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。