[发明专利]一种石墨烯抗静电织物及其制备方法

说明书

发明人提供了一种石墨烯抗静电织物的制备方法，包括以下步骤：织物预处理、水性聚氨酯吸附、氧化石墨烯吸附、还原处理。上述技术方案采用双涂层法，先在织物表面浸涂一层水性聚氨酯作为粘结层，再浸涂一层高含量的石墨烯/水性聚氨酯抗静电层。织物表面可以附着较多的石墨烯/水性聚氨酯，确保了织物良好的抗静电性，同时石墨烯/水性聚氨酯抗静电层牢固的附着在织物表面，具有较强的耐久性和耐水性。

技术领域

本发明涉及纺织材料领域，特别涉及一种石墨烯抗静电织物及其制备方法。

背景技术

在纺织领域，大部分化纤具有高比电阻、高绝缘性。在空气干燥时，化纤织物在穿着或使用过程中因摩擦产生静电，会吸附灰尘、毛发等轻质物，也会降低服饰的穿着舒适度。尤其在冬天，当我们穿着带有静电的服饰用手去触碰金属等良导体时会出现手指放电现象，带来的刺痛感，给我们的生活带来不适。此外，当静电现象过于严重时，甚至会导致火灾。

为解决此问题，防静电液和防静电织物的研发和应用显得格外重要。水性聚氨酯作为一种环保、高性能的黏合剂，与大部分织物具有较好的附着力。故常用于服饰表面图案或商标涂层，也可用于抗静电液。

作为21世纪新型碳纳米材料，石墨烯具有优异的导电导热性、超大的比表面积、质轻等特性，常以填料的形式来增强基材的功能特性。专利CN106632941A公开了一种高效耐久抗静电剂及其制备方法，该专利中将改性石墨烯分散于水性聚氨酯中，但石墨烯含量较低，一定程度上限制了其抗静电性能，同时石墨烯和纤维的结合不均匀，不稳固，容易发生脱落的情况。

发明内容

为此，需要提供一种抗静电能力强，石墨烯结合稳定，不易脱落的石墨烯抗静电织物制备方法。

为实现上述目的，发明人提供了一种石墨烯抗静电织物的制备方法，包括以下步骤：

织物预处理：将织物浸入除油碱液中10-180min，再用蒸馏水洗涤，40-100℃烘干或风干；

水性聚氨酯吸附：将预处理的织物用水性聚氨酯溶液进行浸渍，浸渍时间为5-60min，所述水性聚氨酯溶液的质量百分比浓度为5％-40％；

氧化石墨烯吸附：将水性聚氨酯吸附后的织物用氧化石墨烯溶液进行浸渍，浸渍时间为5-60min；将浸渍后的织物60-90℃烘干；所述氧化石墨烯溶液由1-50质量份的氧化石墨烯、2-100质量份的水性聚氨酯乳液与10000质量份的水混合配置；所述氧化石墨烯片径为400nm-100000nm；

还原处理：将吸附氧化石墨烯后的织物进行还原处理，得到石墨烯抗静电织物。

进一步地，所述织物预处理步骤，所述除油碱液由氢氧化钠、季铵盐表面活性剂加入蒸馏水配置，所述氢氧化钠的浓度为5-200g/L，季铵盐类表面活性剂为0-5g/L。

进一步地，所述织物预处理步骤，所述除油碱液的温度为30-95℃。

进一步地，所述水性聚氨酯吸附步骤，所述水性聚氨酯溶液由水性聚氨酯乳液加蒸馏水搅拌后得到，所述搅拌速度为300-600r/min，搅拌时间为30-120min。

进一步地，所述氧化石墨烯吸附步骤，所述氧化石墨烯溶液由氧化石墨烯、水性聚氨酯乳液加蒸馏水搅拌均匀后得到，所述搅拌速度为300-600r/min，搅拌时间为30-120min。

进一步地，所述水性聚氨酯吸附步骤和氧化石墨烯吸附步骤，浸渍后的织物轧压后再进行烘干。

进一步地，所述还原处理步骤中，还原处理方法包括化学还原、紫外辐照还原、热还原和电化学还原。

进一步地，所述化学还原采用的化学还原剂包括维生素C、亚硫酸钠、硫代硫酸钠、甲脒亚磺酸、柠檬酸钠、氢碘酸、水合肼或其混合物。