本发明涉及一种复合纤维，特别是石墨烯涤纶抗uv复合纤维。
背景技术：
涤纶面料是日常生活中用的非常多的一种化纤服装面料，其最大的优点是抗皱性和保形性很好，因此，适合做外套服装、各类箱包和帐篷等户外用品。锦纶纤维的强度比棉花高近1倍，比羊毛高3倍，因此涤纶织物结实耐用。锦纶纤维可在70～170℃使用，是合成纤维中耐热性和热稳定性最好的。涤纶的弹性接近羊毛，耐皱性超过其他纤维，织物不皱，保形性好。涤纶的吸水回潮率低，绝缘性能好，但由于吸水性低，摩擦产生的静电大，染色性能较差。
锦纶的强力、耐磨性好，居所有纤维之首。它的耐磨性是棉纤维的10倍，是干态粘胶纤维的10倍，是湿态纤维的140倍。因此，其耐用性极佳。锦纶织物的弹性及弹性恢复性极好，但小外力下易变形，故其织物在穿用过程中易变皱折。锦纶有良好的耐蛀、耐腐蚀性能。
但是随着人们生活水平的提高，对纺织品的要求也越来越高，上述涤纶面料和锦纶面料因为各自的优缺点，已经无法满足人们的要求。随之市面上开始出现了涤锦纤维，其具有手感柔软、穿着舒服、强度高的优点，但是质量不高、不易染色、次品率高、经济效益差。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种复合牢固、手感柔软、弹性好具有一定抗紫外线能力的石墨烯涤纶抗uv复合纤维，以及该复合纤维的制备方法。
为了实现上述目的，本发明所设计的石墨烯涤纶抗uv复合纤维，所述复合纤维是以锦纶纤维为芯线，外包覆涤纶纤维组成，所述锦纶纤维按重量份包括90-95份锦纶、3-5份碳纤维、1-3份石墨烯、2-5份改性剂，所述改性剂按重量份包括20-40份云母、10-15份氧化锆、30-40份聚丙烯酰胺、2-5份乙二醇锑；
所述涤纶纤维按重量份包括92-95份涤纶、2-5份抗uv剂、1-3份远红外粉末，所述抗uv剂按重量份包括70-80份二苯甲酮类、10-15份硅藻土、2-5份柠檬酸、5-8份羟乙基尿素；
所述远红外粉末按重量份包括40-50份氧化硅、20-30份氧化锌、5-10份麦饭石、10-15份氧化钼、2-3份氧化锡、1-5份滑石粉、0.1-0.8份稀土。
本发明还公开了一种石墨烯涤纶抗uv复合纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：制备锦纶纤维，将20-40份云母、10-15份氧化锆、30-40份聚丙烯酰胺、2-5份乙二醇锑混合均匀后研磨成粉即得改性剂，然后将90-95份锦纶、3-5份碳纤维、1-3份石墨烯、2-5份改性剂混合均匀加入到螺杆挤压机中进行熔融挤压得到改性锦纶熔体，温度为240-250℃；
第二步：制备抗uv剂，先将70-80份二苯甲酮类、10-15份硅藻土、2-5份柠檬酸、5-8份羟乙基尿素溶于水中，然后于70℃的水浴超声波中反应24小时后，冷却结晶并研磨成粉末，即得抗uv剂；
第三步：制备远红外粉末，将40-50份氧化硅、20-30份氧化锌、5-10份麦饭石、10-15份氧化钼、2-3份氧化锡、1-5份滑石粉、0.1-0.8份稀土于反应炉中加热24小时后，然后球磨成粉末，即得远红外粉末；
第四步：制备涤纶纤维，将92-95份涤纶、2-5份抗uv剂、1-3份远红外粉末混合均匀加入到螺杆挤压机中进行熔融挤压得到变性涤纶熔体，温度为300-320℃；
第五步：制备石墨烯涤纶抗uv复合纤维，通过共轭纺丝组件将变性涤纶熔体包覆在改性锦纶熔体的芯线外进行拉丝形成石墨烯涤纶抗uv复合纤维。
所述锦纶纤维是在锦纶中添加碳纤维和石墨烯来增加其强度，添加改性剂来提高韧性。其中石墨烯添加到锦纶中，可对6-14µm波长的远红外光吸收率达到88%以上。同时石墨烯与细菌作用时表现出优异的抗菌性能，石墨烯具有强大的比表面积，其功能性织物具有吸附异味、吸湿透气等综合性能。结合其强大的远红外功能，激活了皮肤免疫细胞功能，加强了白细胞和网状内皮细胞的吞噬功能，达到消炎抑菌的目的。另外石墨烯复合后的锦纶纤维可降低表面电阻率，将产生的静电荷迅速泄露，同时赋予材料表面一定的润滑性，降低摩擦系数，从而抑制和减少静电荷的产生。平衡人体体表的正常电位差，防止皮肤瘙痒、色素沉着，有平衡养肤之功效。
所述改性剂中的云母可提高其机械强度，增强韧性、附着力抗老化及耐腐蚀型等。除具有极高的电绝缘性、抗酸碱腐蚀、弹性、韧性和滑动性、耐热隔音、热膨胀系数小等性能外，还具有表面光滑、径厚比大、形态规则、附着力强等特点。氧化锆作为无机粉末，可以提高锦纶纤维的强度，同时氧化锆与云母之间有协同的作用，能够同时作用于锦纶纤维。聚丙烯酰胺有着良好的絮凝作用，起到联结作用。乙二醇锑作为催化剂，能够提高上述有效成分的发挥。
所述涤纶纤维中添加有抗uv剂，从而提高涤纶的抗紫外线能力。添加远红外粉末，从而提高锦纶的远红外能力，提高蓄热能力。所述抗uv剂中的二苯甲酮类中具有苯环结构，对小于300nm的光波有较好的吸收作用，而且能够选择地吸收高能量的紫外光，并进行能量转换，以热能形式或者无害化低能辐射将能量释放或者消耗掉。硅藻土作为载体，将柠檬酸和羟乙基尿素负载在硅藻土中，然后与二苯甲酮类进行联结，提高其抗紫外线的能力。
所述远红外粉末中的氧化硅和氧化锌可以形成硅-锌体系，提高远红外能力，麦饭石和滑石粉作为添加剂，用以辅助硅-锌体系，氧化钼和氧化锡则提高锦纶的强度和韧性，稀土作为催化剂，能够提高硅-锌体系的远红外能力。
本发明得到的石墨烯涤纶抗uv复合纤维，其技术效果通过将锦纶纤维和涤纶纤维进行互补，凸出优点，改善缺点，最终制得的复合纤维手感舒适、强度高、有一定的抗紫外线能力。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
实施例1：
本实施例提供的石墨烯涤纶抗uv复合纤维，所述复合纤维是以锦纶纤维为芯线，外包覆涤纶纤维组成，所述锦纶纤维按重量份包括90份锦纶、3份碳纤维、1份石墨烯、2份改性剂，所述改性剂按重量份包括20份云母、10份氧化锆、30份聚丙烯酰胺、2份乙二醇锑；
所述涤纶纤维按重量份包括92份涤纶、2份抗uv剂、1份远红外粉末，所述抗uv剂按重量份包括70-80份二苯甲酮类、10-15份硅藻土、2-5份柠檬酸、5-8份羟乙基尿素；
所述远红外粉末按重量份包括40份氧化硅、20份氧化锌、5份麦饭石、10份氧化钼、2份氧化锡、1份滑石粉、0.5份稀土。
本发明还公开了一种石墨烯涤纶抗uv复合纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：制备锦纶纤维，将20份云母、10份氧化锆、30份聚丙烯酰胺、2份乙二醇锑混合均匀后研磨成粉即得改性剂，然后将90份锦纶、3份碳纤维、1份石墨烯、2份改性剂混合均匀加入到螺杆挤压机中进行熔融挤压得到改性锦纶熔体，温度为240-250℃；
第二步：制备抗uv剂，先将70份二苯甲酮类、10份硅藻土、2份柠檬酸、5份羟乙基尿素溶于水中，然后于70℃的水浴超声波中反应24小时后，冷却结晶并研磨成粉末，即得抗uv剂；
第三步：制备远红外粉末，将40份氧化硅、20份氧化锌、5份麦饭石、10份氧化钼、2份氧化锡、1份滑石粉、0.5份稀土于反应炉中加热24小时后，然后球磨成粉末，即得远红外粉末；
第四步：制备涤纶纤维，将92份涤纶、2份抗uv剂、1份远红外粉末混合均匀加入到螺杆挤压机中进行熔融挤压得到变性涤纶熔体，温度为300-320℃；
第五步：制备石墨烯涤纶抗uv复合纤维，通过共轭纺丝组件将变性涤纶熔体包覆在改性锦纶熔体的芯线外进行拉丝形成石墨烯涤纶抗uv复合纤维。
对本实施例所得石墨烯涤纶抗uv复合纤维进行紫外线检测，即将石墨烯涤纶抗uv复合纤维在经紫外光照射100h后，其纤维强度保持率可达到90%以上。
实施例2：
本实施例所提供的石墨烯涤纶抗uv复合纤维，原料和制备方法大致和实施例1相同，其主要区别在于所述锦纶纤维按重量份包括95份锦纶、5份碳纤维、3份石墨烯、5份改性剂，所述改性剂按重量份包括40份云母、15份氧化锆、40份聚丙烯酰胺、5份乙二醇锑。
对本实施例所得石墨烯涤纶抗uv复合纤维进行紫外线检测，即将石墨烯涤纶抗uv复合纤维在经紫外光照射100h后，其纤维强度保持率可达到90%以上。
实施例3：
本实施例所提供的石墨烯涤纶抗uv复合纤维，原料和制备方法大致和实施例1相同，其主要区别在于所述涤纶纤维按重量份包括95份涤纶、5份抗uv剂、3份远红外粉末，所述抗uv剂按重量份包括80份二苯甲酮类、15份硅藻土、5份柠檬酸、8份羟乙基尿素。
对本实施例所得石墨烯涤纶抗uv复合纤维进行紫外线检测，即将石墨烯涤纶抗uv复合纤维在经紫外光照射100h后，其纤维强度保持率可达到90%以上。
实施例4：
本实施例所提供的石墨烯涤纶抗uv复合纤维，原料和制备方法大致和实施例1相同，其主要区别在于所述远红外粉末按重量份包括50份氧化硅、30份氧化锌、10份麦饭石、15份氧化钼、3份氧化锡、5份滑石粉、0.8份稀土。
对本实施例所得石墨烯涤纶抗uv复合纤维进行紫外线检测，即将石墨烯涤纶抗uv复合纤维在经紫外光照射100h后，其纤维强度保持率可达到90%以上。