[发明专利]一种石墨烯用于棉制品整理的方法

说明书

一种石墨烯用于棉制品整理的方法，主要步骤包括(1)制备氧化石墨烯分散液；(2)氧化石墨烯分散液通过利用温度和助剂两种工艺单独或结合使用对棉制品进行预染；(3)对预染后的棉制品进行染固处理，染固后水洗、烘干。本发明得到的石墨烯棉制品石墨烯与棉制品通过化学键结合，具备抗静电、抗菌、导电、发热功能。本发明采用染整手段使石墨烯能渗透到棉纤维、纱线和织物的内部，具有操作简单、工艺调节灵活、生产成本较低、效率高的优点，且设备均为常规设备，易于产业化生产。

技术领域

本发明属于纺织产品制造技术领域，具体涉及一种石墨烯用于棉制品功能化整理的方法及其制品。

背景技术

随着科技的快速发展和人们生活品质的逐步提升，人们对于纺织面料的功能化需求日益强烈，传统的功能化整理已经不能满足市场需求。

石墨烯是由碳原子组成六角型蜂巢晶格，其特殊的结构赋予其导电、导热、抗静电、抗紫外、力学等优异性能使之成为各领域研究者们关注的焦点，将石墨烯应用在棉纤维上可以赋予棉纤维诸多特殊功能，此方面研究备受重视，前景广阔。

目前石墨烯在棉上的应用主要是通过喷涂法或直接浸轧法法，但是存在以下缺点：

耐洗性差：应用上述方法时，石墨烯机械附着在纤维表面，没有化学键的结合，水洗或摩擦使其性能下降显著；

实用范围受限：浸轧法或涂层法适用于织物，用于纤维或纱线困难，大大限制了其使用范围。

发明内容

本发明为克服现有技术问题，本发明利用染整方法提供一种有化学键结合、实用范围广的石墨烯用于棉制品整理的方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：

一种石墨烯用于棉制品整理的方法，包括以下步骤；

步骤(1)、制备氧化石墨烯分散液；

步骤(2)、步骤(1)获得的氧化石墨烯分散液通过利用温度和助剂两种工艺单独或结合使用对棉制品进行预染；

步骤(3)、对步骤(2)预染后的棉制品进行染固处理，染固后水洗、烘干。

上述制备方法，其中，所述棉制品包括棉纤维、棉纱线、纯纺棉面料、混纺棉面料。

上述制备方法，其中，所述步骤(1)氧化石墨烯分散液由石墨原料制备得到，其制备过程为将石墨在氧化剂中进行氧化反应得到预氧化石墨粉；预氧化石墨粉用改进的Hummer法制备得到氧化石墨烯；将得到的氧化石墨烯升温继续反应，然后加入去离子水反应，再一次加入去离子水和双氧水继续反应，得到氧化石墨烯溶液；然后用离心分离方法将氧化石墨烯溶液进行粒径控制，离心转速500-10000转/min，粒径控制范围为0.5um-10um，得到浓度为0.1-5Wt％的氧化石墨烯分散液。

优选地，所述氧化剂为98Wt％的浓硫酸、分析纯的过硫酸钾、30Wt％的过氧化氢、分析纯的高锰酸钾、分析纯的次氯酸钠、分析纯的五氧化二磷等中的一种或几种的组合。

优选地，所述石墨原料为8000目、99wt％的石墨粉或胶体石墨粉。

上述制备方法，其中，所述步骤(2)中所述温度工艺的处理温度为20-100℃，温度处理时间为1-120min。

上述制备方法，其中，所述步骤(2)中助剂工艺中助剂为渗透剂、乳化剂、扩散剂，氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡中的一种或几种的组合，助剂质量浓度为0.1-10Wt％。

上述制备方法，其中，所述步骤(3)中染固处理采用浸染工艺，浸染工艺浸染液为浓度 0.1-5Wt％的氧化石墨烯分散液，所述浸染工艺染色温度为60-120℃，浸染保温时间为 10-120min，氧化石墨烯分散液pH值为5.0-11.0。