[发明专利]一种尼龙6纤维及其制备方法

说明书

一种尼龙6纤维及其制备方法，尼龙6纤维采用皮芯结构，包括芯层和皮层，所述皮层的组分包括质量百分比1％‑3％的氧化石墨烯抗菌剂，其余为尼龙6；所述芯层的组分包括质量百分比5％‑10％的三聚氰胺石墨烯阻燃剂，其余为尼龙6。芯片层和皮层采用不同改性的石墨烯添加剂，芯层采用了氧化石墨烯抗菌剂，皮层采用了三聚氰胺石墨烯阻燃剂，使得本方案的尼龙6纤维，具有优异的抗菌、阻燃性，同时解决尼龙添加石墨烯用量大可纺性差、物理机械性能差等的问题。同时，选择氧化石墨烯协同三聚氰胺类阻燃剂、聚季铵盐作为添加剂，解决了采用共混法添加石墨烯在尼龙6纤维中分散性差的问题，改善了的物理机械性能。

技术领域

本发明涉及纺织领域，特别涉及一种尼龙6纤维及其制备方法。

背景技术

聚酰胺纤维俗称尼龙、锦纶，是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性纤维总称。尼龙6纤维是一种具有耐磨性好、回弹性高、染色性好、力学性能优良等特点，广泛应用于服装，家居等领域。目前国内锦纶市场竞争日趋激烈，随着人民健康意识的增强，人们对衣物的要求已经不再局限于装饰、保暖，抗静电、抗菌、阻燃、远红外等功能性纤维越受到人们的关注，因此需要借助物理化学改性技术不断赋予聚酰胺品种高性能，开发出高技术含量、高附加值的品种，才能取得竞争优势。

石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp²杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，是一种只有一个原子层厚度的准二维材料，所以又叫做单原子层石墨。由于其十分良好的强度、柔韧、导电、导热、光学特性，在物理学、材料学、电子信息、计算机、航空航天等领域都得到了长足的发展。随着石墨烯在各领域所具有的应用潜力和市场价值，引起了各国科学界和产业界的高度关注，为了在石墨烯领域取得主动权，各国政府和产业界均上马了大量的石墨烯产业发展计划。目前石墨烯产业已被纳入国家战略布局，《中国制造2025》首个重点领域技术路线图把石墨烯列为前沿新材料之一。但是，石墨烯在纺织行业上的应用还比较困难，主要原因是石墨烯作为一种无机碳材料，与纺织品高分子材料之间没有亲和力，而且石墨烯片层之间具有极强的作用力，直接添加极易发生团聚现象，无法均匀分散，从而导致其导电、阻燃、抗菌等优异性能急剧下降。目前，行业企业在石墨烯纤维及功能纺织品领域的应用研究仍主要集中于力学性能的改善，但在提高其在抗菌、阻燃、远红外、抗紫外方面等功能性的研究，大多数产品都无法达到使用的相关标准。

CN 101760011 A提出一种尼龙6/氧化石墨纳米复合材料的制备方法，用氧化石墨烯与己内酰胺进行原位聚合，所得复合材料具有较好的导电性能和一定的阻燃效果。但由于其添加量小，其阻燃性能未见明显提升，而且功能性也较为单一。CN 104098893 A提出一种导电、抗菌的聚酰胺6/聚丙烯复合材料及其制备方法，该发明采用银锌系无机抗菌剂、石墨烯等添加剂制备聚酰胺6/聚丙烯复合材料，存在石墨烯团聚，且纳米银锌系无机抗菌剂已被美国等国家禁止在纺织品上使用。CN 106884218 A提出一种石墨烯-锦纶复合材料纤维及其制备方法，该发明采用聚合法制备了石墨烯添加剂，但该添加剂用量高达30％-40％，生产成本高，工艺控制复杂，批量化生产难度大。

目前石墨烯阻燃剂用于锦纶复合材料的较多，但用于纺丝级的锦纶纤维材料较少，主要原因是：

1、现有的阻燃剂添加量大，锦纶纤维的物理机械性能下降较大。

2、共混法添加的石墨烯阻燃剂与锦纶的相容性较差，纺丝过程中易断丝；

3、共聚法添加的石墨烯阻燃剂，相容性比共混法好，操作复杂、但存在工业化生产问题。

同时，将石墨烯应用在尼龙纤维中，制作抗菌纤维也存在添加量小抗菌性能弱，添加量大会发生团聚的问题。

发明内容

为此，需要提供一种拥有阻燃性、抗菌性的混合石墨烯的尼龙6纤维及其制备方法。