本發(fā)明涉及dty紡絲，具體的說，是一種功能性氧化石墨烯聚酯纖維。

背景技術(shù)：

1、滌綸變形絲(dty,drawn?textured?yarn)是一種經(jīng)過特殊加工處理的滌綸長絲，具有良好的彈性和蓬松性。滌綸變形絲dty的基本情況介紹：(1)原料與制造工藝：原料：dty以聚酯切片(pet，聚對苯二甲酸乙二醇酯)為主要原料，經(jīng)過熔融紡絲、冷卻成型、初生絲卷繞等步驟制得滌綸預(yù)取向絲(poy)。加工工藝：poy絲經(jīng)過進一步的拉伸(drawing)和熱處理(texturing)，即在一定的張力和溫度條件下，使纖維內(nèi)部產(chǎn)生永久性形變，形成周期性卷曲或螺旋狀結(jié)構(gòu)。這一過程通常在拉伸變形機(texturing?machine)上完成。(2)性能特點：彈性：dty具有良好的彈性和回復(fù)性，即在受力拉伸后能恢復(fù)原狀，這一特性使得由其制成的織物具有舒適的穿著感和良好的保形性。蓬松性：由于變形處理形成的卷曲結(jié)構(gòu)，dty絲具有良好的蓬松感，使得織物手感豐滿、柔軟，適用于制作仿毛、仿絲等仿真效果的面料。光澤與色澤：dty絲的光澤介于半消光和有光之間，可以根據(jù)需求調(diào)節(jié)，色澤鮮艷，染色性能優(yōu)良。物理機械性能：盡管經(jīng)過變形處理，dty仍保持了滌綸固有的高強度、耐磨、耐化學(xué)腐蝕、尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)點。(3)應(yīng)用領(lǐng)域：紡織品：dty廣泛應(yīng)用于各類紡織品的生產(chǎn)，如服裝(休閑裝、運動裝、內(nèi)衣等)、家紡(床單、被罩、毛巾等)、裝飾布(窗簾、沙發(fā)套、墻布等)、產(chǎn)業(yè)用紡織品(土工布、過濾材料等)等。針織品：因其良好的彈性和柔軟性，dty特別適合用于針織產(chǎn)品，如針織衫、運動服、襪子、蕾絲花邊等。復(fù)合材料：在某些復(fù)合材料中，dty可作為增強纖維使用，如玻纖/滌綸混編復(fù)合材料，利用其彈性和耐化學(xué)性提高復(fù)合材料的綜合性能。總的來說，滌綸變形絲dty是一種通過特殊加工賦予滌綸長絲彈性和蓬松性的產(chǎn)品，具有廣泛的用途和優(yōu)良的服用性能，是現(xiàn)代紡織工業(yè)中不可或缺的纖維品種之一。其獨特的加工工藝使其兼具滌綸纖維的基本優(yōu)點和彈性質(zhì)感，適應(yīng)了多樣化的市場需求。目前，對于具有較高強度和卷曲性能的聚酯纖維，成為當(dāng)今研究的一個熱點之一。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種功能性氧化石墨烯聚酯纖維。

2、本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

3、一種功能性氧化石墨烯聚酯纖維，其特征在于，聚酯纖維的強曲值為30～100μmn/dtex2；

4、其中，強曲值＝(斷裂強度*卷曲收縮率)/線密度；

5、斷裂強度的測試國標(biāo)為gb/t?14344-2022；

6、卷曲收縮率的測試國標(biāo)為gb/t?6506-2017；

7、線密度的測試國標(biāo)為gb/t?14343-2008。

8、滌綸變形絲的強曲值為30～40μmn/dtex2。

9、滌綸變形絲的強曲值為40～50μmn/dtex2。

10、滌綸變形絲的強曲值為50～60μmn/dtex2。

11、滌綸變形絲的強曲值為60～70μmn/dtex2。

12、滌綸變形絲的強曲值為70～80μmn/dtex2。

13、滌綸變形絲的強曲值為80～90μmn/dtex2。

14、滌綸變形絲的強曲值為90～100μmn/dtex2。

15、一種功能性氧化石墨烯聚酯纖維的制備方法，其包含的技術(shù)步驟為：

16、一、酯化打漿：

17、將對苯二甲酸，乙二醇，防醚劑，催化劑和熱穩(wěn)定劑加入到打漿釜中，在30～70℃條件下進行打漿1～2小時；制得酯化打漿液；

18、對苯二甲酸與乙二醇的摩爾比為1:1.4～1:1.5；

19、且對苯二甲酸與防醚劑的質(zhì)量比值為1:0.01～1:0.02；防醚劑為檸檬酸鈉，

20、對苯二甲酸與催化劑的質(zhì)量比值為1:0.01％～1:0.03％；催化劑為三氟甲磺酸錫；

21、對苯二甲酸與熱穩(wěn)定劑的質(zhì)量比值為1:0.02％～1:0.04％；熱穩(wěn)定劑為亞磷酸二苯一異辛酯；

22、二、酯化反應(yīng)：

23、將步驟一的酯化打漿液通過紡絲管道導(dǎo)入到酯化釜中，在氮氣氣氛中，酯化反應(yīng)溫度為240℃～265℃，酯化反應(yīng)壓力為0.2mpa～0.5mpa，酯化反應(yīng)時間為3小時～5小時，反應(yīng)結(jié)束后，制得酯化物；

24、三、縮聚反應(yīng)：

25、將步驟三制得的酯化物通過紡絲管道導(dǎo)入到縮聚釜中，在常壓條件下，以縮聚添加的方式加入氧化石墨烯-納米碳化鎢-累托石的復(fù)合物，然后在氮氣保護下，反應(yīng)溫度為240～265℃，反應(yīng)時間為3小時～5小時，反應(yīng)結(jié)束后，制得縮聚物；

26、氧化石墨烯-納米碳化鎢-累托石的復(fù)合物在縮聚物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5～9％；

27、氧化石墨烯-納米碳化鎢-累托石的復(fù)合物，其制備的步驟為：

28、首先將氧化石墨烯，累托石粉末和納米碳化鎢分散在乙醇中，然后加入硅烷偶聯(lián)劑進行超聲分散，超聲時間為1小時～2小時，溫度為40℃～60℃，得到初級懸浮液；然后將初級懸浮液靜置片刻，使未反應(yīng)的硅烷偶聯(lián)劑(kh550或者kh560)和溶劑浮至液面，通過傾倒或離心分離去除上層清液，重復(fù)洗滌過程4次～6次，直至洗液中無明顯硅烷偶聯(lián)劑殘留；最后，將改性后的納米粒子在真空干燥箱中烘干，溫度控制在40℃～60℃，直至完全干燥，得到氧化石墨烯-納米碳化鎢-累托石的復(fù)合物。

29、累托石粉末和納米碳化鎢的質(zhì)量比為4:1～6:1；

30、氧化石墨烯與納米碳化鎢的質(zhì)量比為1:1；

31、累托石粉末在初級懸浮液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％～3％；

32、納米碳化鎢，平均粒徑為50納米左右，比表面積為5.27m2/g；

33、四、終縮聚反應(yīng)：

34、將步驟(4)得到的聚合聚酯低聚物通過聚合管道導(dǎo)入到終縮聚反應(yīng)釜中，然后通過高溫低真空，高溫高真空條件進行終縮聚，制出終縮聚熔體；

35、高溫低真空反應(yīng)溫度為265～280℃，反應(yīng)真空度控制為1000～2000pa，反應(yīng)時間為3小時～5小時；

36、高溫高真空反應(yīng)溫度為275～295℃，反應(yīng)真空度控制為10～60pa，反應(yīng)時間為2小時～4小時；

37、五、功能性氧化石墨烯聚酯纖維的制備

38、在常規(guī)聚酯熔體主管道上進行在線添加，以步驟四制備得的終縮聚熔體為在線添加熔體，通過計量泵控制在線添加熔體注入到常規(guī)聚酯熔體的主管道上，通過主管道上的高速靜態(tài)混合器進行熔體混合，然后在通過熔體管道輸送，再經(jīng)熔體計量，分配到各個紡絲管線，再經(jīng)紡前過濾，進入到紡絲組件進行熔融紡絲，經(jīng)加長環(huán)吹風(fēng)冷卻，上油，拉伸，卷繞制備得到預(yù)取向絲，然后再將預(yù)取向絲經(jīng)dty加工工藝制備得到所需的功能性氧化石墨烯聚酯纖維。

39、熔融紡絲過程中終縮聚熔體與常規(guī)聚酯熔體的質(zhì)量比為1:13～1:17；

40、dty加工工藝的具體詳細參數(shù)為：加工速度為400～460m/min，拉伸倍數(shù)為1～1.2，摩擦盤的表面線速度與絲條離開假捻器的速度之比為2:1～2.1:1，變形溫度為164～176℃，定型溫度為176～183℃，網(wǎng)絡(luò)壓力為0.1～0.2mpa。

41、累托石作為一種層狀硅酸鹽粘土礦物，可以增強纖維結(jié)構(gòu)：物理阻隔：累托石的片層結(jié)構(gòu)能在纖維內(nèi)部形成物理阻隔，限制聚合物分子鏈的自由運動，從而增強纖維的力學(xué)性能，提高其拉伸強度和模量。累托石片層間的氫鍵作用和靜電相互作用有助于與聚合物基體形成穩(wěn)定的界面，進一步增強纖維的整體強度。應(yīng)力傳遞：累托石片層可以作為應(yīng)力傳遞的橋梁，分散并傳遞應(yīng)力，提高纖維的抗拉強度和抗沖擊性能。當(dāng)纖維受到外力作用時，累托石片層可以有效地將應(yīng)力分散到更大的區(qū)域內(nèi)，減少局部應(yīng)力集中，從而提高纖維的斷裂強度。熱穩(wěn)定性：累托石的高熱穩(wěn)定性有助于在熱處理過程中保持纖維的結(jié)構(gòu)完整性，減少因熱降解導(dǎo)致的強度損失。在纖維的熱定型或卷曲處理過程中，累托石的片層結(jié)構(gòu)有助于固定纖維的卷曲形態(tài)，防止卷曲結(jié)構(gòu)在后續(xù)加工或使用過程中松弛，從而保持或提高纖維的卷曲收縮率。

42、納米碳化鎢(tungsten?carbide,wc)作為一種高硬度、高熔點、高耐磨性的納米材料，理論上可以作為增強相加入到纖維中，提升纖維的強度。(1)顆粒強化：納米碳化鎢顆粒在纖維基體中均勻分散，可以作為硬質(zhì)點阻礙基體材料中的位錯運動，提高材料的抗塑性變形能力，從而增強纖維的拉伸強度和硬度。納米碳化鎢的高硬度使其在纖維內(nèi)部起到“釘扎”作用，有效抑制基體材料的塑性流動，增強纖維的抗拉強度和抗剪切強度。(2)界面強化：納米碳化鎢與纖維基體之間的界面可以產(chǎn)生較強的界面結(jié)合力，有效傳遞和分散應(yīng)力，減少裂紋擴展，增強纖維的抗斷裂性能。良好的界面結(jié)合有助于將納米碳化鎢顆粒的高硬度和高強度特性有效地傳遞給纖維基體，提高纖維的整體力學(xué)性能。

43、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果是：

44、本技術(shù)的氧化石墨烯可以增強力學(xué)性能，氧化石墨烯具有極高的強度和彈性模量，作為增強相添加到聚酯纖維中，能夠顯著提高纖維的力學(xué)性能，包括拉伸強度和耐磨性；go的二維片層結(jié)構(gòu)能夠在纖維中形成物理交叉鏈接，有效分散應(yīng)力，阻止裂紋擴展，從而增強纖維的整體強度和韌性。