CN106283609A - 一种石墨烯涂层面料的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种石墨烯涂层面料的制备工艺，包括以下步骤：1）制版；2）溶液配制；3）涂覆；4）烘干定型；5）熟成。本发明亦在提供一种石墨烯配方及其涂覆工艺，提高纺织面料的高导电导热性能，耐洗提升，本发明面料其抗静电导电功能卓越持久，较之市场常用的导电纤维效果要好，且涂层可以随意设计图案，例如刻成微电路板，石墨烯可替代电线，在服装面料上形成电路通电，加上各种微电子元件，制作智能衣，符合时代科技对面料的要求。

Description

一种石墨烯涂层面料的制备工艺
技术领域
本发明属于纺织面料加工领域，特别涉及一种石墨烯涂层面料的制备工艺。
背景技术
随着科技的发展，新的材料陆续被发现并加以应用，其中，石墨烯的出现被誉为改变21世纪的材料，素有材料界的黑金称号。石墨烯（Graphene）是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体，石墨烯既是最薄的材料，也是最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、强度最高的材料，如果用一块面积1平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克便可以承受一只一千克的猫。
作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。本发明亦在通过一定的工艺处理使石墨烯应用在纺织领域，发挥其特殊的功能，面料具有优异的抗静电导电性能，目前市面常见的导电纤维有两种，一种是类似纺丝母粒中加入导电材料纺出的导电丝，但其因分散不均匀，电阻较大，质量不稳定；另一种是类似铝、不锈钢纤维的全金属导电纤维，但其织造亦导致织针损伤，且其与涤纶不同的材料性能，布面疵点较多难以控制。本发明既可提供一个电阻低传导快的抗静电导电功能，更因其材料特性，并且只是后道涂层工艺，易于控制分散性及布面布局，且对织染均无影响。
发明内容
本发明的目的亦在提供一种石墨烯配方及其涂覆工艺，提高纺织面料的高导电导热性能，面料织成衣物后，不仅具有导电抗静电功能且涂覆工艺使石墨烯分散均匀，耐洗提升，本发明面料其抗静电导电功能卓越持久，较之市场常用的导电纤维效果要好，且涂层可以随意设计图案，例如刻成微电路板，石墨烯可替代电线，在服装面料上形成电路通电，加上各种微电子元件，制作智能衣，符合时代科技对面料的要求的石墨烯涂层面料的制备工艺。
本发明的技术方案是，提供一种石墨烯涂层面料的制备工艺，包括以下步骤：
1）制版：根据涂布花型要求制作胶板；
2）溶液配制：溶剂包括分散石墨烯用的质量分数45-60%的有机溶剂和质量分数35-40%的交联剂；溶质包括质量分数3-5%的金属粉末和质量分数5-8%的石墨烯粉末，将溶质溶剂混合，充分搅拌，使之分散均匀；
3）涂覆：将分散均匀的石墨烯混合液在3小时内涂覆在面料上；
4）烘干定型：将涂覆的面料放入烘箱内，并控制各节烘箱的温度；
5）熟成：将烘干后的面料进行固化，在50-60℃恒温条件下放置24h，即可获得最终产品。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤2）中有机溶剂为低沸点溶液的丙酮或丁酮，金属粉末为导电性金属铜粉或银粉，交联剂为聚氨酯。
在本发明一个较佳实施例中，所述溶液粘度为1000-2000mpa.s。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤3）中涂覆控制机速1-2m/min,上胶刻度0.3-0.5mm，涂覆厚度0.1-0.4mm。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤4）中各节烘箱温度为第1~3节60-80℃，第4~6节120-150℃，第7~8节90-110℃。
本发明所述为一种石墨烯涂层面料的制备工艺，本发明亦在提供一种石墨烯配方及其涂覆工艺，提高纺织面料的高导电导热性能，面料织成衣物后，不仅具有导电抗静电功能且涂覆工艺使石墨烯分散均匀，耐洗提升，本发明面料其抗静电导电功能卓越持久，较之市场常用的导电纤维效果要好，且涂层可以随意设计图案，例如刻成微电路板，石墨烯可替代电线，在服装面料上形成电路通电，加上各种微电子元件，制作智能衣，符合时代科技对面料的要求。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
一种石墨烯涂层面料的制备工艺，包括以下步骤：
1）制版：根据涂布花型要求制作胶板；
2）溶液配制：溶剂包括分散石墨烯用的质量分数45-60%的有机溶剂和质量分数35-40%的交联剂；溶质包括质量分数3-5%的金属粉末和质量分数5-8%的石墨烯粉末，将溶质溶剂混合，充分搅拌，使之分散均匀；
3）涂覆：将分散均匀的石墨烯混合液在3小时内涂覆在面料上；
4）烘干定型：将涂覆的面料放入烘箱内，并控制各节烘箱的温度；
5）熟成：将烘干后的面料进行固化，在50-60℃恒温条件下放置24h，即可获得最终产品。
作为一种优选，上述石墨烯涂层面料制备工艺中，步骤一的制版工艺可以根据市场需求雕刻不同的版型，印成不同的图案，例如字母、几何纹理或图案等，潮流不失时尚。
实施例一
作为一种优选，上述石墨烯涂层面料制备工艺中，步骤1）的制版工艺刻成串联电路模式。
作为一种优选，步骤2），溶液配制：溶剂包括分散石墨烯用的质量分数50%的有机溶剂、质量分数40%的交联剂；溶质有质量分数3%的金属粉末、质量分数7%的石墨烯粉末。将溶质溶剂混合，充分搅拌，使之分散均匀。
作为一种优选，步骤3），涂覆：石墨烯混合液分散后必须在3小时内涂覆，涂覆控制机速2m/min,上胶刻度0.3mm，涂覆厚度0.2mm。
作为一种优选，步骤4），烘干定型：控制各节烘箱温度为第1~3节60-80℃，4~6节120-150℃，7~8节90-110℃。
作为一种优选，步骤5），熟成：在60℃恒温条件下放置24h。
作为一种优选，步骤2）中有机溶剂为丙酮；金属粉末为铜粉；交联剂为聚氨酯。
作为一种优选，步骤2）的溶液粘度为1000mpa.s。
实施例2
作为一种优选，上述石墨烯涂层面料制备工艺中，步骤1）的制版工艺制成足球网格。
作为一种优选，步骤2），溶液配制：溶剂包括分散石墨烯的质量分数52%的有机溶剂、质量分数36%的交联剂；溶质有质量分数4%的金属粉末、质量分数8%的石墨烯粉末。将溶质溶剂混合，充分搅拌，使之分散均匀。
作为一种优选，步骤3），涂覆：石墨烯混合液分散后必须在3小时内涂覆，涂覆控制机速1m/min,上胶刻度0.4mm，涂覆厚度0.4mm。
作为一种优选，步骤4），烘干定型：控制各节烘箱温度为第1~3节60-80℃，4~6节120-150℃，7~8节90-110℃。
作为一种优选，步骤5），熟成：在50℃恒温条件下放置24h。
作为一种优选，步骤2）中有机溶剂为丁酮；金属粉为银粉；交联剂为异氰酸酯。
作为一种优选，步骤2）的溶液粘度为2000mpa.s。
本发明所述为一种石墨烯涂层面料的制备工艺，本发明亦在提供一种石墨烯配方及其涂覆工艺，提高纺织面料的高导电导热性能，面料织成衣物后，不仅具有导电抗静电功能且涂覆工艺使石墨烯分散均匀，耐洗提升，本发明面料其抗静电导电功能卓越持久，较之市场常用的导电纤维效果要好，且涂层可以随意设计图案，例如刻成微电路板，石墨烯可替代电线，在服装面料上形成电路通电，加上各种微电子元件，制作智能衣，符合时代科技对面料的要求。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种石墨烯涂层面料的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
1）制版：根据涂布花型要求制作胶板；
2）溶液配制：溶剂包括分散石墨烯用的质量分数45-60%的有机溶剂和质量分数35-40%的交联剂；溶质包括质量分数3-5%的金属粉末和质量分数5-8%的石墨烯粉末，将溶质溶剂混合，充分搅拌，使之分散均匀；
3）涂覆：将分散均匀的石墨烯混合液在3小时内涂覆在面料上；
4）烘干定型：将涂覆的面料放入烘箱内，并控制各节烘箱的温度；
5）熟成：将烘干后的面料进行固化，在50-60℃恒温条件下放置24h，即可获得最终产品。
2.根据权利要求1所述的石墨烯涂层面料的制备工艺，其特征在于：所述步骤2）中有机溶剂为低沸点溶液的丙酮或丁酮，金属粉末为导电性金属铜粉或银粉，交联剂为聚氨酯。
3.根据权利要求1所述的石墨烯涂层面料的制备工艺，其特征在于：所述溶液粘度为1000-2000mpa.s。
4.根据权利要求1所述的石墨烯涂层面料的制备工艺，其特征在于：所述步骤3）中涂覆控制机速1-2m/min,上胶刻度0.3-0.5mm，涂覆厚度0.1-0.4mm。
5.根据权利要求1所述的石墨烯涂层面料的制备工艺，其特征在于：所述步骤4）中各节烘箱温度为第1~3节60-80℃，第4~6节120-150℃，第7~8节90-110℃。
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