一种氨纶包覆丝的生产方法与流程

本发明涉及氨纶，特别涉及一种氨纶包覆丝的生产方法。

背景技术：

1、氨纶丝，又被广泛称为尼龙，是日常生活和工业生产中最常见的合成纤维材料之一，氨纶丝因其具有良好的韧性，回弹力以及抗拉伸性等特点，是许多服装、纺织品以及工业设备的主要构成材料，然而，一直以来，氨纶丝在应用的过程中会产生一些潜在的问题，尽管氨纶丝自身具有良好的力学性能，但其抗磨损性、抗老化性以及抗紫外线辐射能力相对较弱，这使得氨纶丝在多摩擦环境中的使用中受到限制，进而影响到氨纶丝使用的稳定性和寿命。

2、磨损是许多纤维类产品在使用过程中最常见的问题之一，对于常规的纺织应用，例如服装或家居纺织品，过度的磨损可能导致产品的颜色褪色，表面变粗糙，甚至出现破损，造成生活成本增加。因此，本发明提供了一种氨纶包覆丝的生产方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种氨纶包覆丝的生产方法，通过分别将碳纳米管、改性石墨烯与涤纶丝进行复合并与氨纶进行结合，产生的氨纶丝复合材料能够拥有的高耐磨特性，提升复合材料的寿命和稳定性。

2、为了达成以上目的，本发明采取的技术方案为：一种氨纶包覆丝的生产方法，包括如下步骤：

3、步骤一，将碳纳米管、改性石墨烯，与锦纶丝或涤纶丝进行融合制备a丝，a丝包含以下重量份百分比的原料制成：含碳纳米管1-5％，改性石墨烯1-5％、锦纶或涤纶90-95％；

4、步骤二，将a丝与氨纶丝经过喷气粘合，得到一种氨纶包覆丝；氨纶丝重量份百分比为8-15％，a丝重量份百分比为85-92％；

5、所述a丝的制备步骤为：

6、步骤1，对碳纳米管进行预处理和改性石墨烯进行制备；

7、步骤2，将预处理后的碳纳米管与涤纶丝进行偶联；

8、步骤3，使用熔融纺丝的方法将改性石墨烯、碳纳米管、和锦纶丝或涤纶丝进行结合；

9、步骤4，制备出碳纳米管、改性石墨烯、锦纶丝或涤纶丝为原料的a丝，即高耐磨特性锦纶复合丝或涤纶复合丝。

10、进一步的，在步骤1中，对所述高耐磨特性锦纶复合丝或涤纶复合丝制备所需的碳纳米管进行预处理，所用处理机器为球磨机，研磨至粒度为40-60目。

11、进一步的，在步骤1中，对所述高耐磨特性锦纶复合丝或涤纶复合丝制备中所需的改性石墨烯进行制备，通过使用hummers氧化法对石墨烯进行改性石墨烯的制备。

12、作为本发明的进一步方案，在步骤1中，改性石墨烯为氧化石墨烯材料。

13、进一步的，在步骤2中，将预处理后的碳纳米管与涤纶丝进行偶联，所用偶联碳纳米管和涤纶丝的偶联剂为n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷溶液，在偶联剂中，所用组分包含为单蒸水、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和无水乙醇，重量份百分比分别为，单蒸水1-5％、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷为4-10％和无水乙醇为85-95％。

14、作为本发明的进一步方案，在步骤2中，将预处理后的碳纳米管与涤纶丝进行偶联，所用的具体步骤为：

15、步骤a1，将单蒸水、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和无水乙醇混合在一起，使用磁力搅拌器搅拌5min，用于充分混匀；

16、步骤a2，向混合均匀的单蒸水、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和无水乙醇偶联剂溶液中，加入碳纳米管，使用超声波震颤器，震荡混匀30min，制备成碳纳米管的混合液；

17、步骤a3，将长度为5-10cm的涤纶丝放置于碳纳米混合液中，在37-40℃的水浴条件下，以20-40rpm的转速混匀反应1-2h；

18、步骤a4，将混匀反应结束后的涤纶丝放置于静置于控温风箱中，在温度为25-30℃，风速为0.2-0.4m/s进行风干8-12h。

19、作为本发明的进一步方案，在步骤2中，偶联剂所用组分包含为单蒸水、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和无水乙醇，重量份百分比分别为，单蒸水1-2％、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷为4-6％和无水乙醇为92-95％。

20、进一步的，在步骤3中，进行改性石墨烯与涤纶丝相结合的过程中，需使用n,n二甲基甲酰胺对改性石墨烯进行二次处理，具体与涤纶丝结合的步骤为：

21、步骤b1，使用40-70％浓度的n,n二甲基甲酰胺对经过预处理后得到的改性石墨烯进行分散化；

22、步骤b2，以步骤b1中相同浓度的n,n二甲基甲酰胺溶解涤纶丝，所用水浴条件为60-80℃；

23、步骤b3，将步骤b2中溶解后的涤纶丝和步骤b1中分散后的改性石墨进行混合，在磁力搅拌器中进行混合制备成纺丝浆料，其中，磁力搅拌器的转速为20-30rpm，混合时间为30-60min；

24、步骤b4，在混合结束后，将步骤b3中得到的纺丝浆料引入到熔融纺丝机中，在熔融纺丝机温度为200-300℃，压力为1-3mpa的条件下进行改性石墨烯与涤纶丝的结合。

25、进一步的，在步骤4中，将改性石墨烯和涤纶的复合纤维进行电化学结合，制作基于出碳纳米管、改性石墨烯和涤纶的高耐磨特性锦纶复合丝或涤纶复合丝，所用步骤具体为：

26、步骤c1，将碳纳米管和涤纶的复合纤维，改性石墨烯和涤纶的复合纤维分别使用无水乙醇浸泡30-60min，随后，在25℃的条件下静置12-24h；

27、步骤c2，将步骤c1中干燥后的碳纳米管和涤纶的复合纤维与改性石墨烯和涤纶的复合纤维进行拧结成半径为1-4mm，长度为5-10cm的复合纤维，并将拧结后的复合材料的两端与feooh纳米棒相连接，放置于n,n二甲基甲酰胺溶液中；

28、步骤c3，将电源与步骤c2中的feooh纳米棒相连接，使用电压为80-100v，温度为90-100℃的条件下进行水浴溶解；

29、步骤c4，待溶解后，使用上述步骤b4的方法进行涤纶复合丝的输出，输出后，将碳纳米管、改性石墨烯和涤纶制备而成的涤纶复合丝，先放置于单蒸水中，于37℃的条件下静置1h，再与25℃的条件下放置4-6h，随后转入无水乙醇溶液，溶解剩余的n,n二甲基甲酰胺，重复三次，每次2-4h，最后，放置于温度为25℃，空气流动速度为0.2-0.3m/s的室内进行风干。

30、作为本发明的进一步方案，涤纶复合丝含碳纳米管1-2％，改性石墨烯4-5％、锦纶或涤纶90-95％。

31、本发明的有益技术效果：通过分别将碳纳米管、改性石墨烯与涤纶丝进行复合并与氨纶进行结合，产生的氨纶丝复合材料能够拥有的高耐磨特性，提升复合材料的寿命和稳定性。

32、该方法中未涉及部分均与现有技术相同或能够采用现有技术加以实现。

技术特征：

1.一种氨纶包覆丝的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种氨纶包覆丝的生产方法，其特征在于，涤纶复合丝的步骤为：

3.根据权利要求2所述的一种氨纶包覆丝的生产方法，其特征在于，在步骤1中，对所述高耐磨特性锦纶复合丝或涤纶复合丝制备所需的碳纳米管进行预处理，所用处理机器为球磨机，研磨至粒度为40-60目。

4.根据权利要求2所述的一种氨纶包覆丝的生产方法，其特征在于，在步骤1中，对所述高耐磨特性锦纶复合丝或涤纶复合丝制备中所需的改性石墨烯进行制备，通过使用hummers氧化法对石墨烯进行改性石墨烯的制备。

5.根据权利要求4所述的一种氨纶包覆丝的生产方法，其特征在于，在步骤1中，改性石墨烯为氧化石墨烯材料。

6.根据权利要求2所述的一种氨纶包覆丝的生产方法，其特征在于，在步骤2中，将预处理后的碳纳米管与涤纶丝进行偶联，所用偶联碳纳米管和涤纶丝的偶联剂为n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷溶液，在偶联剂中，所用组分包含为单蒸水、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和无水乙醇，重量份百分比分别为，单蒸水1-5％、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷为4-10％和无水乙醇为85-95％。

7.根据权利要求6所述的一种氨纶包覆丝的生产方法，其特征在于，在步骤2中，将预处理后的碳纳米管与涤纶丝进行偶联，所用的具体步骤为：

8.根据权利要求6所述的一种氨纶包覆丝的生产方法，其特征在于，在步骤2中，偶联剂所用组分包含为单蒸水、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和无水乙醇，重量份百分比分别为，单蒸水1-2％、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷为4-6％和无水乙醇为92-95％。

9.根据权利要求1所述的一种氨纶包覆丝的生产方法，其特征在于，在步骤3中，进行改性石墨烯与涤纶丝相结合的过程中，需使用n,n二甲基甲酰胺对改性石墨烯进行二次处理，具体与涤纶丝结合的步骤为：

技术总结本发明公开了一种氨纶包覆丝的生产方法，步骤一，将碳纳米管、改性石墨烯，与锦纶丝或涤纶丝进行融合制备A丝。A丝包含以下重量份百分比的原料制成：含碳纳米管1‑5％，改性石墨烯1‑5％、锦纶或涤纶90‑95％；步骤二，将A丝与氨纶丝经过喷气粘合，得到一种氨纶包覆丝，其中，氨纶丝重量份百分比为8‑15％，A丝重量份百分比为85‑92％；本发明通过分别将碳纳米管、改性石墨烯与涤纶丝进行复合并与氨纶进行结合，产生的氨纶丝复合材料能够拥有的高耐磨特性，提升复合材料的寿命和稳定性。技术研发人员：沈贤,陆利丹,盛丙文,缪奇奇,罗亚受保护的技术使用者：杭州祥路化纤有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/24