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一种石墨烯抑菌羽绒服面料的制备方法与流程

时间:2022-02-17 阅读: 作者:专利查询

一种石墨烯抑菌羽绒服面料的制备方法与流程

1.本发明属于羽绒服面料加工技术领域,具体涉及一种石墨烯抑菌羽绒服面料的制备方法。


背景技术:

2.羽绒服是内部填充有羽绒填料的上衣,其具有较好的保暖性是冬季御寒的主要衣物,由于羽绒服内部填充有羽绒,清洗晾晒较为费时费力,因此,人们对于羽绒服的要求不仅仅是保暖还是需要其具有较好的抑菌性,因此,对羽绒服的面料提出了更高的要求;
3.近年来,石墨烯抑菌性能慢慢被研究发掘,石墨烯的抑菌应用不但可以通过对细菌细胞膜的插入进行切割,还可以通过对细胞膜上磷脂分子的大规模直接抽取来破坏细胞膜从而杀死细菌,目前,石墨烯抑菌特性可以应用到内衣裤、袜子、床上用品等,其强大的物理抑菌性能也不断被市场所接受,对比市场上其他的抑菌纤维纺织应用,石墨烯抑菌面料在制作羽绒服上具有较强的优势;
4.石墨烯由于其较大的比表面积,再加上片层结构之间容易产生相互作用,极易出现团聚现象,而且团聚体难以再分开,在纤维表面分散性差难以裹附均匀,需求复杂的分散工艺,否则不利于石墨烯优异性能的发挥;
5.为此,我们提出了一种石墨烯抑菌羽绒服面料的制备方法。


技术实现要素:

6.本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供了一种石墨烯抑菌羽绒服面料的制备方法。
7.本发明通过以下技术方案来实现上述目的:
8.一种石墨烯抑菌羽绒服面料的制备方法,方法为将经强酸分散的石墨烯粉裹附至化学纤维表面,经热压浸泡后得到石墨烯改性抑菌纤维,再将其与天然纤维混纺,得到所述石墨烯抑菌羽绒服面料。
9.作为本发明的进一步优化方案,所述化学纤维为黏胶纤维或聚四氟乙烯纤维。
10.作为本发明的进一步优化方案,所述天然纤维为棉纤维或羊毛纤维。
11.作为本发明的进一步优化方案,所述强酸为没食子酸或柠檬酸。
12.一种石墨烯抑菌羽绒服面料的制备方法,方法的具体步骤包括:
13.(1)室温条件下,将石墨烯粉分散至强酸水溶液中,并超声处理1-2h,得到石墨烯强酸水溶液;
14.(2)石墨烯强酸水溶液中加入粘接剂,并将化学纤维浸泡于石墨烯强酸水溶液中,热压处理;
15.(3)将化学纤维取出水洗并置于室温环境下干燥,得到石墨烯改性抑菌纤维;
16.(4)将石墨烯改性抑菌纤维与天然纤维经大圆机混纺,得到所述石墨烯抑菌羽绒服面料。
17.作为本发明的进一步优化方案,所述步骤(2)中,化学纤维与石墨烯强酸水溶液的体积比为1:(2-4);
18.作为本发明的进一步优化方案,所述步骤(2)中,热压处理的参数包含:加热温度70-90℃,加压压力为0.5-1mpa以及处理时间为5-8h。
19.本发明的有益效果在于:
20.1、本发明对石墨烯粉使用强酸进行分散处理,可改善石墨烯片层结构间的团聚现象,增强其分散性能,使其能够均匀分散至纤维表面,有利于石墨烯优异性能的发挥,且利用制得的石墨烯抑菌纤维与天然纤维混纺得到的石墨烯抑菌羽绒服面料具有较强的抑菌性能。
21.2、本发明提供的制备方法简单易行,成本低廉,易于工业化生产,面料表面平滑且柔软,性能优异,羽绒服制造领域具有良好的应用前景。
具体实施方式
22.下面对本技术作进一步详细描述,有必要在此指出的是,以下具体实施方式只用于对本技术进行进一步的说明,不能理解为对本技术保护范围的限制,该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本技术作出一些非本质的改进和调整。
23.一种石墨烯抑菌羽绒服面料的制备方法,具体包括以下步骤,
24.(1)室温条件下,将石墨烯粉分散至强酸水溶液中,并超声处理1-2h,得到石墨烯强酸水溶液;
25.(2)石墨烯强酸水溶液中加入粘接剂,将化学纤维按照1:(2-4)的体积比浸泡于相应量的石墨烯强酸水溶液中,加热温度70-90℃,加压压力0.5-1mpa,热压处理5-8h;
26.(3)将化学纤维取出并使用去离子水洗涤2-4次并置于室温环境下干燥,得到石墨烯改性抑菌纤维;
27.(4)将石墨烯改性抑菌纤维与天然纤维经大圆机混纺,得到所述石墨烯抑菌羽绒服面料。
28.实施例1
29.本实施例提供一种石墨烯抑菌羽绒服面料的制备方法,具体包括以下步骤,
30.(1)室温条件下,将石墨烯粉分散至没食子酸水溶液中,并超声处理2h,得到石墨烯强酸水溶液;
31.(2)石墨烯强酸水溶液中加入粘接剂,将聚四氟乙烯纤维按照1:3的体积比浸泡于相应量的石墨烯强酸水溶液中,加热温度80℃,加压压力1mpa,热压处理6h;
32.(3)将聚四氟乙烯纤维取出并使用去离子水洗涤2次并置于室温环境下干燥,得到石墨烯改性抑菌纤维;
33.(4)将石墨烯改性抑菌纤维与棉纤维经大圆机混纺,得到所述石墨烯抑菌羽绒服面料。
34.实施例2
35.与实施例1不同之处在于,石墨烯粉不经过强酸分散处理。
36.实施例3
37.与实施例1不同之处在于,强酸水溶液为柠檬酸水溶液。
38.实施例4
39.与实施例1不同之处在于,化学纤维选用黏胶纤维。
40.实施例5
41.与实施例3不同之处在于,化学纤维选用黏胶纤维。
42.为了验证不同种类强酸分散处理对石墨烯抑菌面料抑菌性能的影响,以市面上购买的石墨烯抑菌面料作为对照组,按照上述实施例1-3提供的石墨烯抑菌羽绒服面料的制备方法所制得的石墨烯抑菌羽绒服面料作为实验组,将对照组与3个实验组的面料进行抑菌性试验、荧光标记试验。
43.抑菌试验方法的检测依据为gb/t 20944.2-2007《纺织品抑菌性能的评价》第2部分:吸收法,试验菌种:金黄色葡萄球菌atcc no.6538(革兰氏阳性菌)、大肠埃希氏菌8099(革兰氏阴性菌)以及白色念珠菌atcc no.10231(假丝酵母属),按照标准规定,将标准布、对照组与3个实验组的面料分别裁剪成18mm
×
18mm大小,各称取0.4克进行抑菌试验;
44.荧光标记试验的试验方法具体为,根据实施例1-3所述的制备方法所用的石墨烯粉使用荧光物质进行标记,然后将荧光物质所标记的石墨烯粉按照实施例1-3所述的制备方法制成的面料裁剪成20mm
×
20mm大小,然后在紫外线下照射,观察石墨烯粉在面料表面的分散均匀性;
45.实施例1-3制备得到的石墨烯抑菌羽绒服面料经过50次洗涤后的抑菌测试的结果如表1:
46.表1不同种类强酸分散处理对石墨烯抑菌面料抑菌性能的影响
[0047][0048]
由表1可知,利用按照上述实施例1-3提供的制备方法制得的石墨烯抑菌羽绒服相
比较市面上购买的石墨烯抑菌面料来说,其在金黄色葡萄球菌、大肠埃希氏菌以及白色念珠菌的抑菌效果上来说具有优势,而实施例1-3之间针对黄色葡萄球菌、大肠埃希氏菌以及白色念珠菌的抑菌效果为实施例1》实施例3》实施例2,具体来说,
[0049]
实施例1、3相较于实施例2而言,石墨烯粉经过强酸分散处理,而强酸本身具有较强的抑菌性,经过强酸分散的石墨烯粉所制成的石墨烯改性抑菌纤维,其抑菌性有所加强;
[0050]
另外,实施例1-3制备得到的石墨烯抑菌羽绒服面料的荧光标记试验结果显示,3个实验组所制成的面料其表面荧光层的均匀性依次为实施例1》实施例2≈实施例3;
[0051]
原因在于,没食子酸作为强酸水溶液对石墨烯粉进行分散处理的效果最好,没食子酸具有强还原性,其分子中苯环结构和石墨烯之间形成了π—π共轭相互作用,从而作为稳定剂吸附在石墨烯表面,这使得石墨烯片层具有较强的负电性,阻止了石墨烯片进一步堆积在一起,使其更加难于团聚,保证了石墨烯粉具有较高的分散性能,进一步地在制备石墨烯改性抑菌纤维过程中,石墨烯粉能够均匀分散至纤维表面,并且使得其与天然纤维混纺得到的石墨烯抑菌面料具有较强的抑菌能力,进而可以解释实施例1与实施例3同样采取强酸分散处理,但实施例1的抑菌效果要优于实施例3的抑菌效果。
[0052]
为了验证不同化学纤维对石墨烯抑菌面料抑菌性能的影响,按照上述实施例1、4、5提供的石墨烯抑菌羽绒服面料的制备方法所制得的石墨烯抑菌羽绒服面料作为实验组,将3个实验组的面料进行平滑性及柔软度试验。
[0053]
结果显示,实施例1所制成的面料的平滑性以及柔软度要优于实施例4-5,原因在于,实施例1选用的化学纤维为聚四氟乙烯,而实施例4-5选用的化学纤维为黏胶纤维,聚四氟乙烯属于耐强酸性的化学纤维,经过强酸分散处理的石墨烯强酸水溶液具有较强的酸性,聚四氟乙烯相比于黏胶纤维而言,在石墨烯强酸水溶液中加压浸泡时更能够耐酸,纤维结构不易产生酸性腐蚀,进而选择聚四氟乙烯作为化学纤维与石墨烯强酸水溶液加压浸泡得到的石墨烯改性抑菌纤维其组织结构不会产生破坏,再由其与天然纤维混纺得到的面料自然在平滑性及柔软度方面要优于黏胶纤维。
[0054]
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定成分或方法。本领域技术人员应可理解,不同地区可能会用不同名词来称呼同一个成分。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分成分的方式。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语,故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内,本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题,基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本技术的较佳实施方式,然所述描述乃以说明本技术的一般原则为目的,并非用以限定本技术的范围。本技术的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
[0055]
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的商品或系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或是还包括为这种商品或系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的商品或系统中还存在另外的相同要素。
[0056]
上述说明示出并描述了发明的若干优选实施例,但如前所述,应当理解发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述发明构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行
改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离发明的精神和范围,则都应在发明所附权利要求的保护范围内。