[发明专利]一种三维荧光石墨烯纤维的制备方法

说明书

本发明涉及纺织产品制造技术领域，尤其涉及一种三维荧光石墨烯纤维的制备方法，包括以下步骤：步骤S1、将纺织纤维浸渍于无水乙醇中，清洗干燥后获得洁净纺织纤维；步骤S3、采用常温常压等离子体方法对通过步骤S1获得的洁净纺织纤维进行表面处理，获得表面改性纺织纤维；步骤S5、将石墨烯与水溶性荧光染料分散于水中，获得荧光分散液；本发明将含有石墨烯的荧光分散液与纺织纤维复合，获得三维荧光石墨烯纤维；雾化装置将荧光分散液雾化后形成稳定的雾化区，纺织纤维通过雾化区，采用雾化接触的方式获得三维荧光石墨烯纤维，提高了生产效率和产品质量。

技术领域

本发明涉及纺织产品制造技术领域，尤其涉及一种三维荧光石墨烯纤维的制备方法。

背景技术

将石墨烯与纺织纤维复合可以获得用于纺织品的石墨烯纤维，由于石墨烯自身具有优异的抗菌性能、低温远红外功能，采用石墨烯纤维织造的纺织品可以获得优异的抗静电、电磁屏蔽或导电性能。为了进一步获得具有荧光效果的纺织纤维，可以在制备石墨烯纤维时添加荧光染料。

现有技术中，三维石墨烯纤维的制备方式主要有两种，一种是热化学气相沉积，使石墨烯沉积生长在纤维基体的表面，但是该方式需在高温下进行，不适用于不耐高温的纺织纤维；另一种是浸渍法，将石墨烯制备成分散液，然后将纤维浸渍于石墨烯分散液中，使石墨烯吸附于纤维表面，该方法可在室温下进行，适用于纺织纤维。但是该方法存在以下问题：首先，纺织纤维的表面性能较差，不利于石墨烯的吸附，因此生产周期长，获得的石墨烯纤维中石墨烯含量低，影响产品性能；其次，纤维织物柔软易缠绕，在浸渍时不宜对石墨烯分散液进行搅拌，由于石墨烯的分散性较差，而浸渍所需的时间较长，一般为数小时，因此石墨烯分散液容易发生团聚和沉淀，为了降低团聚和沉淀，配制的石墨烯分散液中石墨烯含量不宜过高，低浓度的石墨烯分散液会导致浸渍时间的进一步延长，降低了生产效率。

发明内容

为解决上述技术问题至少之一，本发明提供了一种三维荧光石墨烯纤维的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1、将纺织纤维浸渍于无水乙醇中，清洗干燥后获得洁净纺织纤维；

步骤S3、采用常温常压等离子体方法对通过步骤S1获得的洁净纺织纤维进行表面处理，获得表面改性纺织纤维；

步骤S5、将石墨烯与水溶性荧光染料分散于水中，获得含石墨烯的荧光分散液；

步骤S7、将通过步骤S3获得的表面改性纺织纤维放置于荧光分散液氛围中，干燥后获得三维荧光石墨烯纤维。

优选的，步骤S1中所述纺织纤维包括天然纤维和化学纤维，所述天然纤维包括棉、麻、丝、毛，所述化学纤维包括粘纤、涤纶、锦纶、芳纶。

优选的，所述步骤S3中所述常温常压等离子体方法的具体步骤为：在常压等离子体射流设备中通入氦气20～40LPM，在频率为10～15MHz，功率为40～45W的条件下处理洁净纺织纤维20～30s。

优选的，所述步骤S5和步骤S7之间还包括将荧光分散液进行雾化的步骤S6，所述步骤S6中，将荧光分散液雾化后形成雾化区，步骤S7中将表面改性纺织纤维缓慢通过所述雾化区。

优选的，所述雾化区由雾化装置形成，所述雾化装置包括罐体和盖体，所述盖体内设有第一雾化腔，所述第一雾化腔内设有雾化机构，所述罐体内设有雾化区，荧光分散液被所述雾化机构雾化后进入所述雾化区，所述罐体的进丝口和出丝口均连通所述雾化区。

优选的，所述雾化机构可形成顺时针和逆时针往复回转的荧光分散液雾化氛围。

所述雾化机构包括进料仓，围绕所述进料仓圆周等距排列的多个转轮，传送带活动套设于多个所述转轮上，靠近所述传动带的各边处均设有与其平行的导杆，内部设有混合腔室的混合装置固定于所述传动带上，并与所述导杆可滑动连接，所述混合装置面向所述罐体一端设有可旋转雾化喷嘴，所述混合腔室通过进气管连接气源，通过软管连接进料仓。