本發明公開了一種高速紡絲生產石墨烯改性錦綸6纖維的方法，包括石墨烯改性母粒的制備和由石墨烯改性母粒高速紡絲生產石墨烯改性錦綸6纖維。所述石墨烯改性母粒的制備包括氧化石墨烯懸浮液的制備及聚合工藝，再將石墨烯改性母粒與錦綸6切片進行熔融、混合，通過高速紡絲工藝生產石墨烯改性錦綸6纖維。紡絲組件選用金屬砂作為過濾材料，采用多級過濾，金屬無紡布濾網網孔的直徑為30μm～40μm，噴絲板微孔的長徑比增大為4:1，卷曲成形的生產速度為4500～4800m/min。與現有技術相比，該方法能夠實現高速紡絲生產石墨烯改性錦綸6纖維，提高石墨烯改性錦綸6纖維的生產效率和產品物性。

技術領域

本發明涉及化纖技術領域，特別涉及一種通過高速紡絲生產石墨烯改性錦綸6纖維的方法。

背景技術

錦綸6纖維具有機械強度高，比重小，韌性好，耐磨，耐弱酸堿等一系列優點，不僅普遍適于民用，而且也廣泛用于工業，是制造錦綸簾子布和錦綸帆布等工業用布和漁網、繩索及軍工產品的最好的纖維材料之一。但是由于錦綸6的楊氏模量小，耐熱性能不好，所以使用中會容易發生變形。因此，提高錦綸6的強度和楊氏模量，是錦綸6纖維改性的重點研究方向。

石墨烯是一種由碳原子構成的單層片狀結構的新型材料，是由碳六元環組成的二維周期蜂窩狀點陣結構。石墨烯是已知世界上最薄、最堅硬的納米材料，具有非同尋常的導電性和超出鋼鐵數十倍的強度。

將石墨烯加入錦綸基體中，增強錦綸6纖維的斷裂強度和楊氏模量，能夠擴大錦綸6纖維的應用范圍。另外，石墨烯的加入有望能夠賦予錦綸新的性能，尤其是加入具有抑菌和低溫遠紅外功能、熱導率高的生物質石墨烯，錦綸還將具有抑菌和低溫遠紅外、高導熱和保溫的功能。

現有技術中，公開號為CN103215689A的發明專利公開了一種石墨烯改性尼龍6纖維的制備方法，將石墨烯進行羧基化、酰氯化、氨基化后，與己內酰胺通過引發劑6-氨基己酸進行反應制備石墨烯改性尼龍6熔體，采用小型紡絲機進行熔融紡絲得到石墨烯改性的尼龍6纖維，卷繞速度為100m/min。公開號為CN104562276A的發明專利申請公開了一種改性錦綸6纖維的方法及改性后產品，將己內酰胺加熱熔融，再加入氧化石墨烯以及去離子水進行聚合、萃取、干燥、紡絲、擠出、冷卻、上油、拉伸、卷繞后形成增強型錦綸6纖維，錦綸6纖維的斷裂強度和楊氏模量得到一定程度的提高，卷繞速度為2400～2700m/min。公開號為CN105586658A的發明專利申請公開了一種改性錦綸纖維、制備方法及用途，通過物理方法實現了石墨烯顆粒在錦綸基材中的均勻分散，通過熔融紡絲得到生物質石墨烯改性錦綸纖維，使得錦綸纖維具備低溫遠紅外功能和抗菌性能，紡絲速度為1200m/min。

然而，固體狀態的石墨烯容易團聚，在高溫熔融紡絲過程中，石墨烯不易分散均勻，將極大地降低熔體的流動性，使紡絲組件壓力迅速上升、過濾網堵塞，引起纖維斷絲，影響石墨烯改性錦綸6纖維生產的連續性、生產效率和紗線質量。

現有技術由于技術上的限制，只能采用低速紡絲工藝制備石墨烯改性錦綸6纖維，其產出率低，制得的石墨烯改性錦綸6纖維的產品物性較低，尋找一種通過高速紡絲生產石墨烯改性錦綸6纖維的方法，是本領域一個亟待解決的問題。

發明內容

針對現有技術中，無法解決高速熔融紡絲生產石墨烯改性錦綸6纖維過程中，石墨烯的加入對錦綸6纖維生產連續性、生產效率和紗線質量的影響這一問題，本發明提供一種通過高速紡絲生產石墨烯改性錦綸6纖維的方法。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種高速紡絲生產石墨烯改性錦綸6纖維的方法，包括以下步驟：

步驟1將氧化石墨烯粉體15～30份分散在30～50倍質量份數的水中，緩慢加熱，在80～95℃下超聲分散1～2h，得到氧化石墨烯懸浮液；