在80~160°C進(jìn)行牽伸和松弛熱定 型，牽伸比為1. 5~2. 5倍，松弛百分比為牽伸比的10~20 %，并通過還原處理使纖維中 的部分還原石墨烯進(jìn)一步還原至碳/氧原子比達(dá)到9/1~15/1，從而得到包括A組分和B組分的高分子復(fù)合功能纖維；
[0042] 所述的還原處理為紫外光輻照或等離子體處理；
[0043] 其中所述的紫外光輻照還原處理?xiàng)l件是紫外光波長(zhǎng)為500~900nm，輻照時(shí)間為 30~90分鐘，纖維處理溫度為20~160°C;
[0044] 作為優(yōu)選，所述的紫外光輻照處理在無氧氣氛中進(jìn)行；
[0045] 其中所述的等離子體處理還原處理?xiàng)l件是氣氛為氫氣或氫氣/氬氣比例為2/1的 混合氣體，工作氣壓為10~l〇〇Pa，功率為50~100W，處理時(shí)間為10~90分鐘，處理溫度 為 20 ~60°C。
[0046] 本發(fā)明方法通過優(yōu)選納米功能填料的種類、規(guī)格和配比，在適當(dāng)?shù)脑痪酆虾蛷?fù) 合紡絲條件下生產(chǎn)出性能優(yōu)異的高分子復(fù)合功能纖維。首先，優(yōu)選氧化石墨烯的碳/氧原 子比、片層層數(shù)、厚度及二維平面尺寸，實(shí)現(xiàn)其在聚合反應(yīng)體系及最終產(chǎn)物中的均勻、穩(wěn)定 分散；當(dāng)氧化石墨烯含量較高（多1 % )時(shí)，針對(duì)其分散難度增大的問題，進(jìn)一步添加比例 適當(dāng)、尺寸匹配的其他納米填料，通過特定的干-濕兩步法混合，形成特定納米粒子組合， 產(chǎn)生靜電排斥和空間位阻效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)較高含量納米復(fù)合填充體系的均勻、穩(wěn)定分散；紡絲過 程中通過優(yōu)選噴絲板的種類、規(guī)格和截面形狀，不僅獲得特定的纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)，而且使熔體 在通過噴絲板時(shí)受到強(qiáng)度和時(shí)間均足夠高的拉伸流場(chǎng)作用，促進(jìn)納米粒子在纖維中的擇優(yōu) 排布，最大限度地發(fā)揮出其對(duì)纖維性能和功能的作用；進(jìn)一步通過牽伸、定型和還原處理， 提高部分還原石墨烯的碳/氧原子比，發(fā)揮其導(dǎo)電、抗菌和阻燃的多重作用?？傊景l(fā)明 通過優(yōu)選納米復(fù)合填料的配方和添加方式，并運(yùn)用復(fù)合熔融紡絲優(yōu)化纖維結(jié)構(gòu)，在總填料 含量較低時(shí)20 % )獲得良好的熔融可紡性和纖維性能與功能。
[0047] 本發(fā)明方法制得的含部分還原石墨烯的高分子復(fù)合功能纖維可在較高紡絲速度 (500~1500米/分）下生產(chǎn)，生產(chǎn)效率較高；具有較低的單絲纖度（3~7dtex)、較高的強(qiáng) 度（多2.OcN/dtex)和較低的電阻率（< 109S/cm)，滿足抗靜電需求；同時(shí)具有抗菌和阻燃 性能，因而具有良好的應(yīng)用前景。
【具體實(shí)施方式】
[0048] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案及效果作進(jìn)一步的描述。
[0049] 比較例1 :
[0050] 取二維平面尺寸（粒徑）為0.5~2微米的石墨烯粉末10千克加入90千克乙二醇 中混合，并加入3千克分散促劑（如硅烷酯類或氨基硅烷酯類分散劑的一種或其混合物）， 3千克偶聯(lián)劑，攪拌均勻后研磨3小時(shí)，再用超聲波分散3小時(shí)，制成石墨烯分散均勻的石墨 烯/乙二醇溶液，再將精對(duì)苯二甲酸按照（精對(duì)苯二甲酸/乙二醇）的摩爾比（1/1. 15)的 比例加入石墨烯/乙二醇溶液，攪拌0. 5個(gè)小時(shí)，形成均勻漿料，然后按照聚酯生產(chǎn)工藝，加 溫進(jìn)行酯化和聚合反應(yīng)，生產(chǎn)聚酯熔體，并冷卻造粒，該聚酯粒子的特性黏度為〇. 658dl/g， 石墨稀在該聚酯粒子中的有效質(zhì)量含量為3.0 % ;
[0051] 將普通聚酯粒子作為A組分，上述含石墨烯3. 0 %的聚酯粒子作為B組分，將A、B 組分分別結(jié)晶、干燥后，通過各自的螺桿和計(jì)量裝備分別注入復(fù)合紡絲工藝各自的箱體中， A、B組分按質(zhì)量比60/40~90/10的比例進(jìn)行復(fù)合紡絲，生產(chǎn)具有并列、皮芯或偏芯結(jié)構(gòu)的 復(fù)合纖維。該復(fù)合纖維的電阻率達(dá)到IO5~IO9Q?cm，具有抗靜電和抗菌作用，但不具有 阻燃性能?？梢?，當(dāng)復(fù)合纖維中某一組分不含石墨烯時(shí)，該纖維無法兼具抗靜電、抗菌和阻 燃性能。
[0052] 比較例2 :
[0053] 取碳/氧原子比低于5/1的氧化石墨烯粉末10千克加入100千克乙二醇中，攪拌 均勻后研磨3小時(shí)，再用超聲波分散3小時(shí)，制成氧化石墨烯分散均勻的氧化石墨烯/乙二 醇溶液，再將精對(duì)苯二甲酸按照（精對(duì)苯二甲酸/乙二醇）的摩爾比（1/1. 15)的比例加入 氧化石墨烯/乙二醇溶液，攪拌〇. 5個(gè)小時(shí)，形成均勻漿料，然后按照聚酯生產(chǎn)工藝，加溫進(jìn) 行酯化和聚合反應(yīng)，生產(chǎn)聚酯熔體，并冷卻造粒，該聚酯粒子的特性黏度為〇. 658dl/g，氧化 石墨烯在反應(yīng)過程中發(fā)生部分還原，其碳/氧原子比升高至6/1~8/1，且在聚酯粒子中的 有效質(zhì)量含量為3. 0 % ;
[0054] 將普通聚酯粒子作為A組分，上述含部分還原石墨烯（碳/氧原子比為6/1~ 8/1) 3. 0 %的聚酯粒子作為B組分，將A、B組分分別結(jié)晶、干燥后，通過各自的螺桿和計(jì)量裝 備分別注入復(fù)合紡絲工藝各自的箱體中，A、B組分按質(zhì)量比60/40~90/10的比例進(jìn)行復(fù) 合紡絲，生產(chǎn)具有并列、皮芯或偏芯結(jié)構(gòu)的復(fù)合纖維。該復(fù)合纖維的電阻率高于IO13Q?_， 不具有抗靜電作用，也不具有阻燃性能?？梢?，當(dāng)復(fù)合纖維中的氧化石墨烯或部分還原石墨 烯的還原程度不足，即碳/氧原子比比較低（〈9/1)時(shí)，該纖維不具有抗靜電等性能。
[0055] 實(shí)施例1 :
[0056] 取表1所示規(guī)格的氧化石墨烯粉末2. 8千克加入100千克乙二醇中，在常溫下先 機(jī)械攪拌30分鐘，再經(jīng)超聲波分散30分鐘，形成均勻、穩(wěn)定分散的混合漿液A;將混合漿液 A和精對(duì)苯二甲酸按照乙二醇/精對(duì)苯二甲酸為1. 2/1的摩爾比加入反應(yīng)釜中，并加入銻系 或鈦系催化劑，在215~235°C進(jìn)行酯化，然后在260~280°C進(jìn)行聚合，從而制得含質(zhì)量百 分比為1 %的部分還原石墨烯的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET)作為A組分聚酯，經(jīng)檢測(cè)，其 中的聚酯的特性黏度為〇. 67dL/g，部分還原石墨烯的碳/氧原子比為3. 5/1 ;
[0057] 取表1所示規(guī)格的氧化石墨烯粉末5. 7千克與平均直徑為2納米的納米二氧化 鈦（TiO2) 1. 9千克加入高速攪拌機(jī)中，以30000r/min的速度攪拌5s，重復(fù)此干態(tài)混合過程 2次，得到含氧化石墨稀和納米二氧化鈦（TiO2)的納米復(fù)合填料；將上述得到的納米復(fù)合 填料加入100千克乙二醇中，在常溫下先機(jī)械攪拌10分鐘，再經(jīng)超聲波分散60分鐘，形成 均勻、穩(wěn)定分散的混合漿液B;將混合漿液B和精對(duì)苯二甲酸按照乙二醇/精對(duì)苯二甲酸為 1. 8/1的摩爾比加入反應(yīng)釜中，并加入銻系或鈦系催化劑，在215~235°C進(jìn)行酯化，然后在 260~280°C進(jìn)行聚合，從而制得含質(zhì)量百分比為4 %的納米復(fù)合填料的聚對(duì)苯二甲酸乙二 醇酯（PET)作為B組分聚酯，經(jīng)檢測(cè)，其中的聚酯的特性黏度為0.65dL/g，部分還原石墨烯 的碳/氧原子比為6/1 ;
[0058] 取上述得到的A組分聚酯和B組分聚酯結(jié)晶、干燥后分別喂入并聯(lián)的單螺桿擠出 機(jī)中進(jìn)行熔融復(fù)合紡絲，經(jīng)熔體管路、計(jì)量栗和入口孔徑為0. 9_、出口孔徑為0. 3_、長(zhǎng)徑 比為2、縱截面為半雙曲線的五點(diǎn)外露型復(fù)合噴絲板擠出，調(diào)節(jié)計(jì)量栗轉(zhuǎn)速使A組分聚酯和 B組分聚酯的擠出質(zhì)量比為75/25,然后在1500米/分的紡絲速度下紡絲、卷繞得到每根 纖維外表面積的20 %為B組分聚酯的高分子復(fù)合原生纖維；進(jìn)而在160°C進(jìn)行牽伸和松弛 熱定型，牽伸比為2. 5倍，松弛百分比為牽伸比的20 % ;并在90°C、無氧條件下進(jìn)行紫外光 輻照90分鐘，紫外光波長(zhǎng)為500nm，最終得到單絲纖度為3.Odtex、纖維外表面積的20 %為B組分聚酯的高分子復(fù)合功能纖維，其性能如表1所示，具有抗靜電、抗菌和阻燃效果，其中 的部分還原石墨烯的碳/氧原子比達(dá)到9/1。
[0059] 實(shí)施例2 :
[0060] 取表1所示規(guī)格的氧化石墨烯粉末0. 24千克加入100千克1，3-丙二醇中，在常溫 下先機(jī)械攪拌10分鐘，再經(jīng)超聲波分散60分鐘，形成均勻、穩(wěn)定分散的混合漿液A;將混合 漿液A和精對(duì)苯二甲酸按照1，3-丙二醇/精對(duì)苯二甲酸為1. 2/1的摩爾比加入反應(yīng)釜中， 并加入鈦系催化劑，在205~225°C進(jìn)行酯化，然后在230~260°C進(jìn)行聚合，從而制得含質(zhì) 量百分比為0. 1 %的部分還原石墨烯的聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯（PTT)作為A組分聚酯，經(jīng) 檢測(cè)，其中的聚酯的特性黏度為〇. 92dL/g，部分還原石墨烯的碳/氧原子比為5. 3/1 ;
[0061] 取表1所示規(guī)格的氧化石墨烯粉末5. 8千克與平均直徑為10納米的納米二氧化 鈦（TiO2) 17. 4千克加入高速攪拌機(jī)中，以20000r/min的速度攪拌25s，重復(fù)此干態(tài)混合過 程4次，得到含氧化石墨烯和納米二氧化鈦（TiO2)的納米復(fù)合填料；將上述得到的納米復(fù) 合填料加入100千克1，4- 丁二醇中，在常溫下先機(jī)械攪拌30分鐘，再經(jīng)超聲波分散90分 鐘，形成均勻、穩(wěn)定分散的混合漿液B;將混合漿液B和精對(duì)苯二甲酸按照1，4-丁二醇/精 對(duì)苯二甲酸為2. 4/1的摩爾比加入反應(yīng)釜中，并加入鈦系催化劑，在215~235°C進(jìn)行酯化， 然后在220~250°C進(jìn)行聚合，從而制得含質(zhì)量百分比為20 %的納米復(fù)合填料的聚對(duì)苯二 甲酸丁二醇酯（PBT)作為B組分聚酯，經(jīng)檢測(cè)，其中的聚酯的特性黏度為0.90dL/g，部分還 原石墨烯的碳/氧原子比為5/1;
[0062] 取上述得到的A組分聚酯和B組分聚酯結(jié)晶、干燥后分別喂入并聯(lián)的單螺桿擠出 機(jī)中進(jìn)行熔融復(fù)合紡絲，經(jīng)熔體管路、計(jì)量栗和入口孔徑為1. 5_、出口孔徑為0. 5_、長(zhǎng)徑 比為3、縱截面為錐形的并列型復(fù)合噴絲板擠出，調(diào)節(jié)計(jì)量栗轉(zhuǎn)速使A組分聚酯和B組分聚 酯的擠出質(zhì)量比為85/15,然后在500米/分的紡絲速度下紡絲、卷繞得到每根纖維外表面 積的60 %為B組分聚酯的高分子復(fù)合原生纖維；進(jìn)而在80°C進(jìn)行牽伸和松弛熱定型，牽伸 比為1. 5倍，松弛百分比為牽伸比的10 % ;并在20°C進(jìn)行紫外光輻照60分鐘，紫外光波長(zhǎng) 為700nm，最終得到單絲纖度為5.