[发明专利]一种添加有石墨烯的纺织材料的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种添加有石墨烯的纺织材料的制备方法及其应用，该方法采用将聚乳酸纤维、中空纤维浸没于NaOH溶液中进行超声处理，随后将离心分离出的沉淀物用去离子水洗涤至中性后转移至高压反应釜中，加入蜜胺树脂在高温高压下搅拌反应，再将得到的高压反应产物与二乙基间甲酰胺、蓖麻油酸锌、氧化石墨烯、交联剂混合后经熔融挤压造粒制得纤维颗粒，将得到的纤维颗粒经熔融纺丝得到纤维细丝，再经过拉伸、定型、纺织处理得到坯布，随后将坯布改性后进行预处理、浸煮，再加入整理剂，继续浸煮，出布、脱水、烘干得到成品纺织材料。制备而成的纺织材料，具备较好的抑菌效果，在医疗服饰行业中具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及纺织材料技术领域，具体涉及一种添加有石墨烯的纺织材料的制备方法及其应用。

背景技术

现有技术中的纺织品一般由棉纤维或涤纶纤维等材料制成，不具有抑菌功能，各类有害细菌通过纺织产品的传播促进了流行疾病的扩散蔓延。抑菌纺织材料具有良好的安全性，它可以高效完全去除织物上的细菌、真菌和霉菌，保持织物清洁，并能防止细菌再生和繁殖。目前对纺织材料抑菌加工的研究报道很多，所用的抑菌手段多采用向纺织品中添加抑菌剂如季铵盐类、胍类、脂肪酸类以及金属化合物等，其中抑菌剂本身具有毒性，不环保，有的抑菌剂成本高、加工工艺复杂，除此之外现有的抑菌类纺织品往往存在抑菌药效难以维持、生物难降解、污染环境、不利于环境友好等缺点。

发明内容

基于当前纺织材料在抑菌性能尚不能满足消费者需求的问题，本发明提供一种添加有石墨烯的纺织材料的制备方法及其应用。

一种添加有石墨烯的纺织材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将聚乳酸纤维75-85份、中空纤维8-10份浸没于浓度为5mol/L的NaOH溶液中进行超声处理，随后将超声处理混合液通过离心分离出沉淀物，将沉淀物用去离子水洗涤至中性后转移至高压反应釜中，加入蜜胺树脂6-8份，在高温高压下搅拌反应，得到高压反应产物；

(2)将步骤(1)得到的高压反应产物与二乙基间甲酰胺4-6份、蓖麻油酸锌3-5份、氧化石墨烯3-5份、交联剂1-3份共同加入高速混合机中，以1000-1200转/分钟的速率进行搅拌混合，随后将混合物料投入双螺杆挤出机中，经熔融挤压造粒制得纤维颗粒；

(3)将步骤(2)得到的纤维颗粒加入到熔融纺丝机中，将熔融纺丝机的各区温度分别控制在135-145℃、150-160℃、175-185℃、175-195℃，经熔融纺丝得到纤维细丝，再经过拉伸、定型、纺织处理得到坯布，拉伸倍数为3-5倍；

(4)将步骤(3)得到的坯布浸入含有0.5wt％改性剂的热水槽中，热水槽水温为80-90℃，维持时间为30-40分钟，得到改性坯布；

(5)将步骤(4)得到的改性坯布浸入75wt％的乙醇水溶液中，在室温下低速搅拌2-3小时，搅拌速率为80-100转/分钟，随后将改性坯布捞出，用90wt％的乙醇水溶液洗涤2-3次，再用去离子水洗涤1-2次，接着将洗涤后的改性坯布浸入退煮漂联合机的热水槽中，设定浴比为1:25，先用75-85℃的水清洗30-40分钟，再用90-95℃的水清洗15-20分钟，得到预处理改性坯布；

(6)将步骤(5)得到的预处理改性坯布用温度为80-90℃的去离子水浸煮100-120分钟，再加入整理剂，继续浸煮40-50分钟，出布、脱水、烘干得到成品纺织材料。

本发明采用了二乙基间甲酰胺、蓖麻油酸锌、氧化石墨烯这几种原料参与制备纺织材料，对纺织材料进行了有效的性能改进，虽然这些材料并非首次应用于纺织材料中，但按照一定配比量组合并与事先通过将聚乳酸纤维、中空纤维与蜜胺树脂制成的高压反应产物共同制成纤维颗粒，给最后制备得到的纺织材料带来了使用性能上的改进，这在以往的研究中是不曾报道过的，对于实现本发明的技术效果起到了决定性的作用。