本發明涉及一種導電材料的制造技術，具體地說是一種石墨烯纖維導電無紡布及其制備方法。
背景技術：
：目前，平面柔型碳纖維發熱材料有造紙工藝法，把紙漿和短切碳纖維混合打漿抄紙法生產導電紙。但是，碳纖維之間導電接觸不良，導電紙強度低，不透氣，抗水性極低，被寖水后強度減弱70％，導電性能降低60％，電阻率增大60％以上，導致功率大幅度下降。碳纖維是目前世界上優秀的半導體材料，是航天軍用高科技走向民用的產品，它以電為能源產生遠紅外輻射電磁波熱源，是一種新型的電采暖發熱材料，是采暖領域的革命。石墨烯是新一代的導電材料，是已知的世上最薄、最堅硬的納米材料，常溫下具有非同尋常的導電性能，超出鋼鐵數十倍的強度和極好的透光性。石墨烯的出現對現代電子科技領域引發新一輪的革命。滌綸短纖維是由聚酯再紡成絲束切后得到的短纖維，滌綸纖維絕緣性好強度高彈性好，吸水不變性能的特性，滌綸纖維的強度比棉花高近1倍，比羊毛高3倍，比木漿纖維高5倍，結實耐用，可在70～170℃使用。終上所述，滌綸短纖維是合成纖維中耐熱性和穩定性較好的材料，同時具有高強度、耐磨、耐酸堿、耐高溫、耐水、電絕緣性以及不怕吸潮的特點。將上述的三種材料運用到造紙工藝，得到具有優良性能的石墨烯纖維阻燃導電無紡布，是本領域的一大創新。技術實現要素：本發明要解決的技術問題是如何克服現有技術的不足，提供一種石墨烯纖維阻燃導電無紡布。本發明為實現上述目的采用的技術方案是：一種石墨烯纖維阻燃導電無紡布，包括以下重量組份制備而成：濃度為5％的石墨烯導電漿1％-5％、阻燃滌綸短纖維70％-90％、短切碳纖維10％-30％、分散劑0.1％-0.2％、導染劑2％-3％。上述中，短切碳纖維的長度為20-38mm，石墨烯導電漿是濃度為5％的氧化石墨烯導電漿。上述中，所述阻燃滌綸短纖維的長度為38mm，粗細為0.8-1.6坦，其是采用磷系阻燃滌綸聚酯切片為原料經過改性的永久性阻燃滌綸短纖維。所述分散劑是聚丙烯酰胺類分散劑。上述中，所述導染劑是滌綸低溫染色攜染劑(ELW)。上述中石墨烯纖維阻燃導電無紡布的制備方法，包括以下步驟：1)工業用自動洗衣機稱取5％短切碳纖維、94％去離子水、1％分散劑，對碳纖維進行分散。2)用型號SXT30工業用自動洗衣機對碳纖維進分散，脫水處理；3)將脫水處理后的短切碳纖維放入電加熱高溫高壓反應釜中，隨后加入3％石墨烯導電漿、95％去離子水、2％導染劑，于120℃-130℃高壓蒸煮50min；4)取上述蒸煮物進行甩干處理，得到含水率為20％石墨烯短切碳纖維復合材料，備用；5)取10％-30％石墨烯短切碳纖維復合材料、90％-70％阻燃滌綸短纖維放入開松機內，進行開松處理，得到混合纖維；6)將步驟5)中的混合纖維進行多倉混棉箱混合處理；7)將步驟6)得到的混合纖維進行第一道梳理機梳理、成形纖維網處理，得到纖維網；8)將步驟7)中的纖維網采用鋪網機進行疊合改向處理；9)將步驟8)中處理的纖維網進行第二道梳理、成形纖維網處理；10)將步驟9)中的成型纖維網進行熱壓機壓軋處理，最后用復卷機對石墨烯纖維阻燃導電無紡布進行卷繞成卷。本發明提高了導電纖維強度和阻燃性，提高了產品的安全性能。本發明加大了發熱材料的抗水性，降低了發熱材料的破壞率，降低了故障率，提高了透氣性，加強了與絕緣材料之間的透膠性和結合強度。本發明將石墨烯與碳纖維的復合，提高了電導率、加快了發熱速度、提高了熱效率、降低了衰減功率、延長了使用壽命長、擴大了發熱材料的應用范圍，提高了產品的實用性。本發明電發熱材料擴大了應用領域，是變革性的創新突破。具體實施方式一、下面結合詳細說明本發明。為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合具體實施例對本發明進行進一步詳細說明。上述石墨烯纖維阻燃導電無紡布制備方法是按照以下步驟進行的：1首先得到石墨烯短切碳纖維復合材料1.1稱取重量比5％短切碳纖維、94％去離子水、1％陰離子分散劑，放入型號SXT30工業用自動洗衣機中對碳纖維進行分散。1.2用型號SXT30工業用自動洗衣機對碳纖維進分散，脫水處理；1.3把脫水處理后的短切碳纖維放入型號LYFYF電加熱高溫高壓反應釜中，再把濃度為3％石墨烯導電漿(濃度為5％)、95％去離子水、2％環保型滌綸染色攜染劑倒入高壓鍋內，于120℃-130℃進行高溫高壓蒸煮50分鐘。1.4上述蒸煮后取出，得到石墨烯短切碳纖維復合材料，將其進行甩液體處理，得到含水率20％的石墨烯短切碳纖維復合材料，同時甩來的石墨烯液體可以重復利用。2取上述重量比25％石墨烯短切碳纖維復合材料、75％阻燃滌綸短纖維放入開松機里進行開松處理。3將步驟2開松后的混合纖維送到FA022型多倉混棉箱內進行混合處理，之后用單錫林兩道夫預梳機進行第一道梳理，成型纖維。用往復改向鋪網機對成型纖維網進行疊合改向處理；改向的纖維網用單錫林四道夫主梳理機進行第二道梳理、成形纖維網處理。成型維網進行熱壓機壓軋處理。最后用復卷機對石墨烯纖維阻燃導電無紡布進行卷繞成卷。檢測結果：表征數據將本發明的一種石墨烯纖維阻燃導電布與現有技術的木漿導電紙在水中浸泡10秒鐘后，進行比較。表1導電材料性能數據如上表1所示，石墨烯纖維導電布在緊度、抗張強度、纖維吸收性、吸水電阻變化率等都顯示出了良好的效果。性能強度試驗，測試方法采用GB/T451.2，GB/T451.3，由于碳纖維電熱板生產過程中被環氧樹脂膠水浸透，所以用水來代替測試實際應用中的性能強度。純木漿導電紙和石墨烯纖維導電布的強度比較；表2木漿導電紙和石墨烯纖維導電無紡布撕裂強度比較如上表2所示石墨烯纖維導電布，無論是縱向撕裂強度MPa還是橫向撕裂強度MPa均比天然木漿紙提高了2-3倍，體現出了卓越的性能。表3電導率普通碳纖維石墨烯碳纖維100-10000/'Ω.cm1000-100000/'Ω.cm如上表3所示，石墨烯碳纖維電導率提高了10倍。由上述比較得知，石墨烯纖維導電無紡布強度比木漿導電紙強度高、阻燃、彈性好、抗水，在水和膠水中不變性能和強度的特點，克服了木漿導電紙接觸膠水易被裂損壞的缺點。本發明擴大了實用性能和應用的范圍，克服了導電紙的局限性，可以做成柔性發熱產品，突出創新點是改變了難以改變的電導率和發熱效率，提高了電導率和發熱效率，延長了使用壽命，達到了節能目的，把電熱產品創新升級了一代。盡管上面對本發明的優選實例進行了描述，但是本發明并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發明的啟示下，在不脫離本發明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可以做出很多形式，這些均屬于本發明的保護范圍之內。當前第1頁1 2 3