[发明专利]纳米自清洁功能针织毛呢面料的制备方法

说明书

本发明纳米自清洁功能针织毛呢面料的制备方法，步骤包括：1)制备石墨烯溶液，以无水乙醇和N，N‑二甲基甲酰胺组成混合溶剂并加入鳞片石墨，将该混合溶液置于超声波清洗器中超声剥离；将该悬浊的混合溶液离心除去厚石墨片，取上层液，得到石墨烯溶液；2)对毛呢针织物预处理，将毛呢针织物放入石墨烯溶液中浸泡，用蒸馏水进行充分洗涤并烘干；3)制备石墨烯/纳米TiO2复合针织物，将乙醇与钛酸丁酯混合，搅拌得到溶液A；将石墨烯溶液与冰醋酸混合得到溶液B；边搅拌边将预处理后的毛呢针织物放入溶液A中，再边搅拌边将溶液B缓慢滴加到溶液A中，然后水浴，随后取出毛呢针织物，烘干即成。本发明的方法简单，便于推广。

技术领域

本发明属于复合针织物制备技术领域，涉及一种纳米自清洁功能针织毛呢面料的制备方法。

背景技术

毛呢面料一般较厚重，且其所采用的原料是毛纤维，毛纤维的毡缩性会影响洗涤后毛呢服装本身的保形性，及高档毛呢制作工艺中板型的保持性。因此，利用自清洁材料的特殊性能“自动”达到去除污渍、清洁防污的环保功能成为国内外研究的重点。

石墨烯(GN)具有优异的透光性能，其吸收范围很广，是一个良好的饱和吸收体；同时，石墨烯独有的低温远红外功能，可以极大地激起和增强人体的远红外功用，促进血液循环。石墨烯的制备方法主要包括液相石墨剥离法、化学气相沉积法、机械剥离法和氧化石墨烯还原法。其中化学气相沉积法通常以金属为衬底，不适于本发明，且对仪器要求较高；机械剥离法对工艺要求高、产量小；氧化石墨烯还原法制得的石墨烯受损程度大。相比而言，液相剥离法方便可行，可制得无缺陷的石墨烯。

纳米级TiO₂具有抗线、抗菌、自洁净、抗老化性能，目前TiO₂在纺织品中主要利用抗紫外线、抗菌、抗静电、消光、抗老化、自清洁和隔热的优点。按照纳米TiO₂的制备条件及反应物系的形态，制备方法主要包括气相法和液相法两大类。液相法原料广泛、操作简单、设备要求低，且比较适合实验室制备，但反应过程一般难以控制，使得产品颗粒大小及形状不均，且成本较高，影响产品的使用效果和应用范围。溶胶凝胶法是液相法中最常用且方便易行的一种方法。溶胶凝胶法就是用含高化学活性组分的化合物作前驱体，在液相下将这些原料均匀混合，并进行水解、缩合化学反应，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经陈化胶粒间缓慢聚合，形成三维网络结构的凝胶，凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂，形成凝胶。凝胶经过干燥、烧结固化制备出分子乃至纳米亚结构的材料。

因此，研制一种通过溶胶凝胶法将石墨烯和纳米TiO₂复合到毛呢针织物表面，探索适合的工艺路径，来实现制备具有纳米自清洁功能的针织毛呢面料(石墨烯/纳米TiO₂复合针织物)，值得尝试。

发明内容

本发明的目的是提供一种纳米自清洁功能针织毛呢面料的制备方法，解决了现有技术中，石墨烯/纳米TiO₂自清洁功能针织面料的制备方法复杂、产品性能较差的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种纳米自清洁功能针织毛呢面料的制备方法，按照以下步骤实施：

步骤1、制备石墨烯溶液，

以无水乙醇和N，N-二甲基甲酰胺组成混合溶剂，在混合溶剂中加入鳞片石墨，得到浓度为2-5mg/mL的混合溶液；

将该混合溶液置于超声波清洗器中，在30±5℃条件下超声剥离24-60h；超声完成后，将该悬浊的混合溶液以2000-8000r/min的速度离心1h，除去厚石墨片，保留单层和少层石墨片悬浮于混合溶液中；

取上层液，得到浓度高、稳定性能好的石墨烯溶液；

步骤2、对毛呢针织物预处理，

将毛呢针织物放入步骤1制备的石墨烯溶液中浸泡，浸泡温度为 60-90℃，时间为60min；反应过后，用蒸馏水进行充分洗涤，并在70-80℃下烘干；