[发明专利]一种石墨烯涂层面料的制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯涂层面料的制备方法，包括：将聚乙烯醇加入蒸馏水中恒温搅拌至完全溶解，得到分散液；将石墨烯加入至分散液中低温超声反应1‑2h，冷却得到悬浊分散液；将涤纶纤维浸泡至无水乙醇中超声清洗后烘干得到洁净的涤纶纤维；将悬浊分散液均匀涂覆在涤纶纤维表面，恒温烘干得到镀膜涤纶；将镀膜涤纶放入热喷箱内进行热喷反应，快速降温后得到石墨烯镀层涤纶纤维；将石墨烯镀层涤纶纤维捆编形成纤维面料。本发明解决了现有石墨烯涂层面料静电聚集的问题，利用热喷法实现涤纶的表面石墨烯涂覆，辅以快速降温实现石墨烯稳定覆膜，并将聚乙烯醇转化为导电聚合物，提升石墨烯的导电性，和石墨烯涂层连续性。

技术领域

本发明属于面料领域，具体涉及一种石墨烯涂层面料的制备方法。

背景技术

当前纺织工业正处于转型升级的攻坚期，整个产业寻求高质化、品牌化发展的诉求日益强烈，而新材料的应用成为了产业升级的重要方向。其中石墨烯纺织品是指石墨烯材料与普通纺织品有效结合，在保持纺织品各项基本性能的同时，具有石墨烯某一种或几种独特性质的纺织产品。由于石墨烯纺织品在导电、防辐射、防紫外、抗菌、特殊防护和智能织物等领域有巨大的应用前景，未来它将全新地改变我们的生活。

公开号为CN106283609A的专利提出一种石墨烯涂层面料的制备工艺，包括制版、溶液配制、涂覆、烘干定型和熟成5个步骤，最终得到具有高导电、抗静电性能的面料。但该工艺中，导电性能与抗静电性能是通过掺杂重量比为3～5％的铜粉或银粉来提供，不仅成本高，而且金属粉末对于接触面料的皮肤有一定程度的致敏性，安全性能低；另外，该工艺的溶液配制步骤中添加了丙酮或丁酮等挥发性溶剂，对人体和环境均不友好。

针对上述问题，公开号为CN109457499A的发明专利公开了一种石墨烯涂层面料及其制备工艺，包括如下步骤：(1)将石墨烯粉体与粘合剂均匀混合后，得混合物a；(2)将混合物a转移制膜，并涂覆于面料基材，即得石墨烯涂层面料。该方法虽然能够制备石墨烯涂层面料，但是该面料被石墨烯与粘合剂形成的涂层完全包覆，造成透气性差、导电性不佳，静电聚集的问题。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种石墨烯涂层面料的制备方法，解决了现有石墨烯涂层面料静电聚集的问题，利用热喷法实现涤纶的表面石墨烯涂覆，辅以快速降温实现石墨烯稳定覆膜，并将聚乙烯醇转化为导电聚合物，提升石墨烯的导电性，和石墨烯涂层连续性。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：

一种石墨烯涂层面料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，将聚乙烯醇加入蒸馏水中恒温搅拌至完全溶解，得到分散液；

步骤2，将石墨烯加入至分散液中低温超声反应1-2h，冷却得到悬浊分散液；

步骤3，将涤纶纤维浸泡至无水乙醇中超声清洗后烘干得到洁净的涤纶纤维；

步骤4，将悬浊分散液均匀涂覆在涤纶纤维表面，恒温烘干得到镀膜涤纶；

步骤5，将镀膜涤纶放入热喷箱内进行热喷反应，快速降温后得到石墨烯镀层涤纶纤维；

步骤6，将石墨烯镀层涤纶纤维捆编形成纤维面料。

所述步骤1中的聚乙烯醇在蒸馏水中的浓度为5-10g/L，恒温搅拌的温度为50-60℃，搅拌速度为1000-2000r/min。

所述步骤2中的石墨烯加入量是聚乙烯醇质量的250-350％，低温超声分散的温度为5-10℃，超声频率为30-60kHz。

所述步骤3中超声清洗的超声频率为40-80kHz，烘干温度为80-90℃。

所述步骤4中的均匀涂覆采用连续喷雾涂覆法，涂覆量为5-10mL/cm²，恒温烘干的温度为100-120℃。