本发明属于服装面料技术领域，尤其是一种羽绒服面料用尼龙纤维制备方法。
背景技术：
羽绒服是我们过冬必备的衣服，它具有柔软、御寒、保暖、干燥轻便等特点，是冬季人们防寒的理想衣着，也是市场上的紧俏商品，深受消费者喜爱。羽绒服外面料大多采用尼龙纤维、里料采用涤纶或锦纶、棉混纺面料制作。在科技突飞猛进发展的今天，人们对服饰面料的性能参数也提出更高的要求。常用尼龙纤维由于其本身的限制，制成的面料通常存在力学性能差，易撕裂导致跑绒现象等缺点。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明旨在提供一种羽绒服面料用耐磨尼龙纤维制备方法。
本发明通过以下技术方案实现：
一种羽绒服面料用尼龙纤维制备方法，具体包括以下步骤：
（1）将以重量份计的12-16份石墨烯加入到其体积5-8倍的质量分数为73-75%的浓硫酸溶液中，利用50-55khz的超声处理32-35min，然后向其中加入等体积质量分数为65-68的浓硝酸溶液，继续超声处理40-50min，然后在113-116℃、200-230rpm下回流搅拌反应2-3h，冷却，将所得物倒入其体积15-20倍的蒸馏水中，搅拌稀释静置13-15h，过滤，蒸馏水洗涤沉淀，并在40-45℃下烘干，备用；利用浓硝酸浓硫酸对石墨烯进行羧基化处理，改善了石墨烯的分散性能，同时向其表面引入羧基氧原子；
（2）将步骤（1）所得石墨烯进行改性处理，得到改性石墨烯；
（3）将步骤（2）所得12-16份改性石墨烯加入到其体积5-7倍的饱和氨水中，在300-400rpm下分散5-10min后，向其中加入8-12份硝酸锌，继续分散搅拌5-10min后，升温至70-80℃，加热搅拌1-2h，然后冷却静置4-6h，过滤，蒸馏水洗涤，在40-45℃下烘干，得到纳米氧化锌-改性石墨烯复合物；在所得改性石墨烯表面原位生成纳米氧化锌，提供了更多的粘结点，提高了改性石墨烯与基底的界面结合力，改善尼龙纤维力学性能；
（4）将110-120份尼龙6在100-102℃的烘箱中干燥12-13h，然后将其与步骤（3）所得16-20份纳米氧化锌-改性石墨烯复合物、8-10份硫酸铜、10-12份抗氧剂加入高速搅拌机中，在1800-2000rpm下预混20-30min，然后向其中加入5-10份对环氧乙基苯、6-8份甘油，继续搅拌1-2h后，送入双螺杆挤出机中，在230-238℃下挤出造粒；
（5）将步骤（4）所得粒料在蒸馏水中煮沸30-40min，过滤，然后再次加水煮沸，重复此操作3-5次，然后将所得粒料加热至245-250℃熔融，经熔融纺丝得到尼龙纤维。
进一步的，步骤（2）所述改性石墨烯制备方法为：将步骤（1）所得12-16份石墨烯加入到其体积5-8倍的蒸馏水中，在150-200rpm下搅拌10-15min后，加入4-6份卟啉，继续搅拌20-30min，向其中加入5-8份氯化钙，继续搅拌10-12min后，转入反应釜中，在160-162℃下反应12-14h，冷却，过滤，蒸馏水洗涤后，在35-40℃下烘干，得到改性石墨烯。利用卟啉、氯化钙对羧基化石墨烯进行改性处理，其中钙离子与卟啉中的氮原子以及石墨烯表面氧原子发生络合反应，从而得到卟啉接枝的石墨烯，不仅促进了石墨烯在尼龙基底中的分散性，同时由于卟啉独特的大分子杂环结构，提高了所得尼龙纤维的刚性，提升其耐磨耐腐蚀性能；
进一步的，步骤（4）所述抗氧剂为抗氧剂1098。
进一步的，步骤（5）所述熔融纺丝具体工艺为：拉伸倍数为3-4倍，纺丝卷绕速度为250-270r/min。
本发明的有益效果：本发明制得的尼龙纤维具有较高的断裂强度，其力学性能较好，适用于羽绒服面料，解决了其易撕裂的缺陷，同时，其耐酸碱性能较好，提高了尼龙纤维的耐候性，延长其使用寿命。利用浓硝酸浓硫酸对石墨烯进行羧基化处理，改善了石墨烯的分散性能，同时向其表面引入羧基氧原子；利用卟啉、氯化钙对羧基化石墨烯进行改性处理，其中钙离子与卟啉中的氮原子以及石墨烯表面氧原子发生络合反应，从而得到卟啉接枝的石墨烯，不仅促进了石墨烯在尼龙基底中的分散性，同时由于卟啉独特的大分子杂环结构，提高了所得尼龙纤维的刚性，提升其耐磨耐腐蚀性能；在所得改性石墨烯表面原位生成纳米氧化锌，提供了更多的粘结点，提高了改性石墨烯与基底的界面结合力，改善尼龙纤维力学性能；硫酸铜的加入可以将卟啉中的氮原子与尼龙的氮原子进行络合交联，同时配合对环氧乙基苯，进一步增加了其交联度，显著提高了尼龙纤维的断裂强度和耐腐耐候性能。
具体实施方式
下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。
实施例1
一种羽绒服面料用尼龙纤维制备方法，具体包括以下步骤：
（1）将以重量份计的12份石墨烯加入到其体积5倍的质量分数为73%的浓硫酸溶液中，利用50khz的超声处理32min，然后向其中加入等体积质量分数为65的浓硝酸溶液，继续超声处理40min，然后在113℃、200rpm下回流搅拌反应2h，冷却，将所得物倒入其体积15倍的蒸馏水中，搅拌稀释静置13h，过滤，蒸馏水洗涤沉淀，并在40℃下烘干，备用；
（2）将步骤（1）所得石墨烯进行改性处理，得到改性石墨烯；
（3）将步骤（2）所得12份改性石墨烯加入到其体积5倍的饱和氨水中，在300rpm下分散5min后，向其中加入8份硝酸锌，继续分散搅拌5min后，升温至70℃，加热搅拌1h，然后冷却静置4h，过滤，蒸馏水洗涤，在40℃下烘干，得到纳米氧化锌-改性石墨烯复合物；
（4）将110份尼龙6在100℃的烘箱中干燥12h，然后将其与步骤（3）所得16份纳米氧化锌-改性石墨烯复合物、8份硫酸铜、10份抗氧剂加入高速搅拌机中，在1800rpm下预混20min，然后向其中加入5份对环氧乙基苯、6份甘油，继续搅拌1h后，送入双螺杆挤出机中，在230℃下挤出造粒；
（5）将步骤（4）所得粒料在蒸馏水中煮沸30min，过滤，然后再次加水煮沸，重复此操作3次，然后将所得粒料加热至245℃熔融，经熔融纺丝得到尼龙纤维。
进一步的，步骤（2）所述改性石墨烯制备方法为：将步骤（1）所得12份石墨烯加入到其体积5倍的蒸馏水中，在150rpm下搅拌10min后，加入4份卟啉，继续搅拌20min，向其中加入5份氯化钙，继续搅拌10min后，转入反应釜中，在160℃下反应12h，冷却，过滤，蒸馏水洗涤后，在35℃下烘干，得到改性石墨烯。
进一步的，步骤（4）所述抗氧剂为抗氧剂1098。
进一步的，步骤（5）所述熔融纺丝具体工艺为：拉伸倍数为3倍，纺丝卷绕速度为250r/min。
经测试，所得尼龙纤维的断裂强度为10.02cn/dtex，经5%的盐酸溶液中煮沸2h后断裂强度为9.98cn/dtex，经5%的氢氧化钠溶液中煮沸2h后断裂强度为9.97cn/dtex。
实施例2
一种羽绒服面料用尼龙纤维制备方法，具体包括以下步骤：
（1）将以重量份计的14份石墨烯加入到其体积7倍的质量分数为74%的浓硫酸溶液中，利用53khz的超声处理33min，然后向其中加入等体积质量分数为67的浓硝酸溶液，继续超声处理45min，然后在115℃、220rpm下回流搅拌反应3h，冷却，将所得物倒入其体积18倍的蒸馏水中，搅拌稀释静置14h，过滤，蒸馏水洗涤沉淀，并在42℃下烘干，备用；
（2）将步骤（1）所得石墨烯进行改性处理，得到改性石墨烯；
（3）将步骤（2）所得14份改性石墨烯加入到其体积6倍的饱和氨水中，在350rpm下分散7min后，向其中加入10份硝酸锌，继续分散搅拌8min后，升温至75℃，加热搅拌2h，然后冷却静置5h，过滤，蒸馏水洗涤，在43℃下烘干，得到纳米氧化锌-改性石墨烯复合物；
（4）将115份尼龙6在101℃的烘箱中干燥13h，然后将其与步骤（3）所得18份纳米氧化锌-改性石墨烯复合物、9份硫酸铜、11份抗氧剂加入高速搅拌机中，在1900rpm下预混25min，然后向其中加入8份对环氧乙基苯、7份甘油，继续搅拌2h后，送入双螺杆挤出机中，在235℃下挤出造粒；
（5）将步骤（4）所得粒料在蒸馏水中煮沸35min，过滤，然后再次加水煮沸，重复此操作4次，然后将所得粒料加热至248℃熔融，经熔融纺丝得到尼龙纤维。
进一步的，步骤（2）所述改性石墨烯制备方法为：将步骤（1）所得14份石墨烯加入到其体积7倍的蒸馏水中，在180rpm下搅拌13min后，加入5份卟啉，继续搅拌25min，向其中加入6份氯化钙，继续搅拌11min后，转入反应釜中，在161℃下反应13h，冷却，过滤，蒸馏水洗涤后，在38℃下烘干，得到改性石墨烯。
进一步的，步骤（4）所述抗氧剂为抗氧剂1098。
进一步的，步骤（5）所述熔融纺丝具体工艺为：拉伸倍数为4倍，纺丝卷绕速度为260r/min。
经测试，所得尼龙纤维的断裂强度为10.04cn/dtex，经5%的盐酸溶液中煮沸2h后断裂强度为10.02cn/dtex，经5%的氢氧化钠溶液中煮沸2h后断裂强度为9.99cn/dtex。
实施例3
一种羽绒服面料用尼龙纤维制备方法，具体包括以下步骤：
（1）将以重量份计的16份石墨烯加入到其体积8倍的质量分数为75%的浓硫酸溶液中，利用55khz的超声处理35min，然后向其中加入等体积质量分数为68的浓硝酸溶液，继续超声处理50min，然后在116℃、230rpm下回流搅拌反应3h，冷却，将所得物倒入其体积20倍的蒸馏水中，搅拌稀释静置15h，过滤，蒸馏水洗涤沉淀，并在45℃下烘干，备用；
（2）将步骤（1）所得石墨烯进行改性处理，得到改性石墨烯；
（3）将步骤（2）所得16份改性石墨烯加入到其体积7倍的饱和氨水中，在400rpm下分散10min后，向其中加入12份硝酸锌，继续分散搅拌10min后，升温至80℃，加热搅拌2h，然后冷却静置6h，过滤，蒸馏水洗涤，在45℃下烘干，得到纳米氧化锌-改性石墨烯复合物；
（4）将120份尼龙6在102℃的烘箱中干燥13h，然后将其与步骤（3）所得20份纳米氧化锌-改性石墨烯复合物、10份硫酸铜、12份抗氧剂加入高速搅拌机中，在2000rpm下预混30min，然后向其中加入10份对环氧乙基苯、8份甘油，继续搅拌2h后，送入双螺杆挤出机中，在238℃下挤出造粒；
（5）将步骤（4）所得粒料在蒸馏水中煮沸40min，过滤，然后再次加水煮沸，重复此操作5次，然后将所得粒料加热至250℃熔融，经熔融纺丝得到尼龙纤维。
进一步的，步骤（2）所述改性石墨烯制备方法为：将步骤（1）所得16份石墨烯加入到其体积8倍的蒸馏水中，在200rpm下搅拌15min后，加入6份卟啉，继续搅拌30min，向其中加入8份氯化钙，继续搅拌12min后，转入反应釜中，在162℃下反应14h，冷却，过滤，蒸馏水洗涤后，在40℃下烘干，得到改性石墨烯。
进一步的，步骤（4）所述抗氧剂为抗氧剂1098。
进一步的，步骤（5）所述熔融纺丝具体工艺为：拉伸倍数为4倍，纺丝卷绕速度为270r/min。
经测试，所得尼龙纤维的断裂强度为10.02cn/dtex，经5%的盐酸溶液中煮沸2h后断裂强度为9.97cn/dtex，经5%的氢氧化钠溶液中煮沸2h后断裂强度为9.95cn/dtex。
对比实施例1
一种羽绒服面料用尼龙纤维制备方法，具体包括以下步骤：
（1）将以重量份计的14份石墨烯加入到其体积7倍的质量分数为74%的浓硫酸溶液中，利用53khz的超声处理33min，然后向其中加入等体积质量分数为67的浓硝酸溶液，继续超声处理45min，然后在115℃、220rpm下回流搅拌反应3h，冷却，将所得物倒入其体积18倍的蒸馏水中，搅拌稀释静置14h，过滤，蒸馏水洗涤沉淀，并在42℃下烘干，备用；
（2）将步骤（1）所得14份石墨烯加入到其体积6倍的饱和氨水中，在350rpm下分散7min后，向其中加入10份硝酸锌，继续分散搅拌8min后，升温至75℃，加热搅拌2h，然后冷却静置5h，过滤，蒸馏水洗涤，在43℃下烘干，得到纳米氧化锌-石墨烯复合物；
（3）将115份尼龙6在101℃的烘箱中干燥13h，然后将其与步骤（2）所得18份纳米氧化锌-石墨烯复合物、9份硫酸铜、11份抗氧剂加入高速搅拌机中，在1900rpm下预混25min，然后向其中加入8份对环氧乙基苯、7份甘油，继续搅拌2h后，送入双螺杆挤出机中，在235℃下挤出造粒；
（4）将步骤（3）所得粒料在蒸馏水中煮沸35min，过滤，然后再次加水煮沸，重复此操作4次，然后将所得粒料加热至248℃熔融，经熔融纺丝得到尼龙纤维。
进一步的，步骤（3）所述抗氧剂为抗氧剂1098。
进一步的，步骤（4）所述熔融纺丝具体工艺为：拉伸倍数为4倍，纺丝卷绕速度为260r/min。
经测试，所得尼龙纤维的断裂强度为6.35cn/dtex，经5%的盐酸溶液中煮沸2h后断裂强度为4.28cn/dtex，经5%的氢氧化钠溶液中煮沸2h后断裂强度为3.96cn/dtex。
对比实施例2
一种羽绒服面料用尼龙纤维制备方法，具体包括以下步骤：
（1）将以重量份计的14份石墨烯加入到其体积7倍的质量分数为74%的浓硫酸溶液中，利用53khz的超声处理33min，然后向其中加入等体积质量分数为67的浓硝酸溶液，继续超声处理45min，然后在115℃、220rpm下回流搅拌反应3h，冷却，将所得物倒入其体积18倍的蒸馏水中，搅拌稀释静置14h，过滤，蒸馏水洗涤沉淀，并在42℃下烘干，备用；
（2）将步骤（1）所得14份石墨烯加入到其体积7倍的蒸馏水中，在180rpm下搅拌13min后，加入5份卟啉，继续搅拌25min，向其中加入6份氯化钙，继续搅拌11min后，转入反应釜中，在161℃下反应13h，冷却，过滤，蒸馏水洗涤后，在38℃下烘干，得到改性石墨烯。
（3）将115份尼龙6在101℃的烘箱中干燥13h，然后将其与步骤（2）所得18份改性石墨烯复合物、9份硫酸铜、11份抗氧剂加入高速搅拌机中，在1900rpm下预混25min，然后向其中加入8份对环氧乙基苯、7份甘油，继续搅拌2h后，送入双螺杆挤出机中，在235℃下挤出造粒；
（4）将步骤（3）所得粒料在蒸馏水中煮沸35min，过滤，然后再次加水煮沸，重复此操作4次，然后将所得粒料加热至248℃熔融，经熔融纺丝得到尼龙纤维。
进一步的，步骤（3）所述抗氧剂为抗氧剂1098。
进一步的，步骤（4）所述熔融纺丝具体工艺为：拉伸倍数为4倍，纺丝卷绕速度为260r/min。
经测试，所得尼龙纤维的断裂强度为7.24cn/dtex，经5%的盐酸溶液中煮沸2h后断裂强度为6.55cn/dtex，经5%的氢氧化钠溶液中煮沸2h后断裂强度为6.31cn/dtex。
具体测试方法为：
采用yg086型缕纱测长仪，根据gb/t14343-1993合成纤维线密度的试验方法进行测试。卷绕圈数设定为100圈，每圈长度为1m，每种试样纤维分别重复测试10次。最后用分析天平对每组纤维进行称重，分别记录10组的重量，求10组重量的平均值，然后推算纤维的纤度，求得的纤度的单位是dtex，并计算其断裂强度。
然后将每组样品平均分成两份，一份浸入5%的盐酸溶液中煮沸2h，一份浸入5%的氢氧化钠溶液中煮沸2h，再对其断裂强度进行测试。