CN107338498A - 一种用于石墨烯远红外护腰的功能纤维及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于纺织材料技术领域，具体涉及一种用于石墨烯远红外护腰的功能纤维及其制备方法。本发明提供的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维，包括如下组分及其重量份数：纳米石墨烯复合材料1‑2份，聚乙烯醇40‑60份，微胶囊化天然复合油1‑3份，去离子水280‑330份。本发明提供的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维具有显著的抗菌性能，具有良好的抗紫外线性能。

Description

一种用于石墨烯远红外护腰的功能纤维及其制备方法
技术领域
本发明属于纺织材料技术领域，具体涉及一种用于石墨烯远红外护腰的功能纤维及其制备方法。
背景技术
石墨烯远红外护腰主要由腰带本体、魔术贴、腰带本体内侧中部设置的理疗模块、腰带本体的外侧设置的电源接头、电源接头上设置的控制面板，控制面板上设置额电源开关组成，其中，理疗模块中含有功能性纤维。由于石墨烯远红外护腰中设置有控制面板等金属部件，因此不能对其进行清洗以防金属部件被破坏，但是石墨烯远红外护腰一般都是直接贴覆于皮肤上使用，如果长期使用后不清洗，会有大量人体产生的汗液、皮脂及各种分泌物附着在护腰上，在高温潮湿条件下，这些物质为各种霉菌、细菌提供了充分的繁殖条件。同时汗水中的糖分、脂肪酸、皮脂及皮屑等被微生物分解后而产生臭气，造成细菌的不断繁殖，沾污在皮肤上会诱发皮肤病或传染病。
中国专利申请CN106498537A公开了一种石墨烯锦纶纤维的制备方法，包括如下步骤：(1)制备石墨烯插片分散浆液：先将石墨烯分散在容器内的去离子水中，石墨烯的浓度为10％wt；再添加表面处理剂，在磨介的作用下研磨，静置4小时，然后取出容器内上半部分的浆液作为石墨烯插片分散浆液；(2)将石墨烯插片分散浆液透过5微米的筛网后泵入内含己内酰胺的合成反应釜中进行反应，制得含石墨烯0.5-3％wt的石墨烯锦纶切片；(3)将石墨烯锦纶切片与锦纶切片按预设比例混合均匀并干燥后，通过拉丝工艺制得石墨烯锦纶纤维，其中石墨烯锦纶纤维中含石墨烯0.5-3％wt。
中国专利申请CN105040215A公开了一种远红外保健混纺纤维，所述远红外保健混纺纤维由第一远红外保健纤维和第二远红外保健纤维混纺编织而成，所述第一远红外保健纤维由立肯诺珍珠纤维、远红外陶瓷纤维以及铜氨纤维混纺编织而成，所述第二远红外保健纤维由远红外天竹纤维、远红外竹炭纤维以及铜氨纤维混纺编织而成。
目前，用于石墨烯远红外护腰的纤维存在抗菌效果差，抗紫外线效果差的缺点。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于石墨烯远红外护腰的功能纤维及其制备方法。本发明提供的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维具有显著的抗菌性能，以及良好的抗紫外线性能，且功能持久。
本发明的技术方案是：
一种用于石墨烯远红外护腰的功能纤维，包括如下组分及其重量份数：纳米石墨烯复合材料1-2份，聚乙烯醇40-60份，微胶囊化天然复合油1-3份，去离子水280-330份。
进一步地，所述用于石墨烯远红外护腰的功能纤维，包括如下组分及其重量份数：纳米石墨烯复合材料1.5份，聚乙烯醇50份，微胶囊化天然复合油2份，去离子水300份。
进一步地，所述纳米石墨烯复合材料的粒径为20-40μm。
更进一步地，所述纳米石墨烯复合材料的粒径为30μm。
进一步地，所述纳米石墨烯复合材料由如下组分及其重量份数制备而成：纳米石墨烯100-120份，二氧化钛12-16份，粘合剂10-15份，水溶性磷脂2-4份，去离子水180-200份。
更进一步地，所述纳米石墨烯复合材料由如下组分及其重量份数制备而成：纳米石墨烯112份，二氧化钛13份，粘合剂12份，水溶性磷脂3份，去离子水190份。
进一步地，所述纳米石墨烯的粒径为5-15μm，所述二氧化钛的粒径为2-10μm。
更进一步地，所述纳米石墨烯的粒径为10μm，所述二氧化钛的粒径为5μm。
进一步地，所述粘合剂由明胶、羧甲基纤维素钠和糊精按重量比8-10∶3-5∶1-3组成。
更进一步地，所述粘合剂由明胶、羧甲基纤维素钠和糊精按重量比9∶4∶2组成。
进一步地，所述纳米石墨烯复合材料的制备方法为：
(1)取一半量的去离子水，加入水溶性磷脂，搅拌均匀，得溶液A，向上述溶液A中加入1/5量的纳米石墨烯，搅拌均匀，调节pH为8.5-9.5，得物料B；
(2)取剩余量的去离子水，加入粘合剂，加热至70-80℃，恒温搅拌20-40min，加入二氧化钛、剩余量的纳米石墨烯，搅拌均匀，得物料C；
(3)将步骤(1)所得物料B和步骤(2)所得物料C混合，搅拌，搅拌时间为1-3h，然后边干燥边搅拌，得固体物；
(4)将步骤(3)所得固体物于1300-1500℃保温2h，降至室温，研磨，即得。
进一步地，所述纳米石墨烯复合材料的制备方法中，所述步骤(1)调节pH为9.0。
进一步地，所述纳米石墨烯复合材料的制备方法中，所述步骤(2)加热至75℃，恒温搅拌30min。
进一步地，所述纳米石墨烯复合材料的制备方法中，所述步骤(3)搅拌时间为2h。
进一步地，所述纳米石墨烯复合材料的制备方法中，所述步骤(4)将步骤(3)所得固体物于1420℃保温2h。
进一步地，所述微胶囊化天然复合油由以下组分及其重量份数制备而成：
β-环糊精12-15份，酪蛋白2-3份，吐温-804.5-5.5份，羧甲基纤维素钠1-3份，天然复合油32-34份，水55-60份。
更进一步地，所述微胶囊化天然复合油由以下组分及其重量份数制备而成：
β-环糊精13份，酪蛋白2.5份，吐温-804份，羧甲基纤维素钠2份，天然复合油33份，水58份。
进一步地，所述天然复合油由薄荷油、樟脑油和甘油按重量比2-4∶5-7∶12-14组成。
更进一步地，所述天然复合油由薄荷油、樟脑油和甘油按重量比3∶6∶13组成。
所述微胶囊化天然复合油的制备方法，包括以下步骤：
(1)将水加热至50℃，加入β-环糊精和酪蛋白，搅拌至完全溶解，加入羧甲基纤维素钠，搅拌至完全溶解，加入吐温-80，搅拌均匀，得混合液A；
(2)将天然复合油加热至50℃，加入到步骤(1)所得混合液A中，搅拌均匀，均质处理，均质压力为36MPa，均质时间为5min，喷雾干燥，即得。
另外，本发明还提供了所述的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维的制备方法，包括以下步骤：
S1取去离子水，加入聚乙烯醇，加热至80-90℃，恒温搅拌3-4h，得聚乙烯醇水溶液；
S2将纳米石墨烯复合材料加入到步骤S1所得聚乙烯醇水溶液中，搅拌，搅拌速度为3200-3600r/min，搅拌时间为14-20min，加入微胶囊化天然复合油，继续搅拌3-6min，过滤、脱泡，得纺丝原液；
S3将步骤S2所得纺丝原液进行湿法纺丝，纺丝温度为85-95℃，凝固浴温度为40-50℃，拉伸倍数为3-4，即得。
进一步地，所述步骤S1加热至85℃，恒温搅拌3.5h。
进一步地，所述步骤S2搅拌速度为3500r/min，搅拌时间为16min，加入微胶囊化天然复合油，继续搅拌4min。
进一步地，所述步骤S3纺丝温度为90℃，凝固浴温度为45℃，拉伸倍数为3.4。
本发明提供的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维是由纳米石墨烯复合材料、聚乙烯醇、微胶囊化天然复合油等原料经湿法纺丝而制得，具有功能持久、耐洗、长效的特点。在本发明中，由纳米石墨烯、二氧化钛、粘合剂和水溶性磷脂等原料制备而成的纳米石墨烯复合材料，不仅能够使制备得到的纤维表面出现多孔性，增加表面积，显著提高表面活性及表面状态的吸附、扩散等特性，还能与微胶囊化天然复合油协同作用，使制备得到的产品具有良好的抗菌、抗紫外线、抗静电等功能，且功能更持久。
在本发明中，通过水溶性磷脂对纳米石墨烯进行表面修饰，不仅能够有效提高纳米石墨烯的生物相容性，而且还能改善其在水中的分散性，有利于纺丝时的均匀性，以及制得的纤维的功能的均匀性，进一步地，经过本发明的方法制备得到的纳米石墨烯复合材料能够显著提高制得的产品的抗紫外线性能、以及抗菌性能。
在本发明中，通过对天然复合油进行微胶囊化，以提高微胶囊化天然复合油的热稳定性，使其不仅能够耐受纺丝时的温度，以共混的形式加入制备得到纤维，而且，在将制得的纤维用到护腰中，在使用中进行加热时，也能耐受加热时的温度；另一方面，利用微胶囊化天然复合油制备出的纤维具有缓释效果。
与现有技术相比，本发明提供的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维具有以下优势：
(1)本发明提供的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维具有良好的抗紫外线性能。经抗紫外线性能测试发现，本发明制得的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维的紫外线防护系数≥6.4。
(2)本发明提供的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维具有优异的抗菌效果。经抑菌试验发现，本发明制得的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维对白色念珠菌的抑菌率≥99.53％，对金黄色葡萄球菌的抑菌率≥99.59％，对大肠杆菌的抑菌率≥99.68％，具有优异的抗菌效果。
(3)本发明提供的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维发射出的远红外光波，与人体细胞的分子、原子间振动频率一致，其能量可被细胞吸收，引起共鸣共振，活化组织细胞，加速人体的微循环，促进人体的血液循环，增进新陈代谢。
(4)本发明提供的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维具有良好的抗静电性能。经抗静电性能测试发现，本发明制得的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维的半衰期值≤0.92。
具体实施方式
以下通过具体实施方式的描述对本发明作进一步说明，但这并非是对本发明的限制，本领域技术人员根据本发明的基本思想，可以做出各种修改或改进，但是只要不脱离本发明的基本思想，均在本发明的范围之内。
本发明中，聚乙烯醇的CAS号：9002-89-5；薄荷油的CAS号：68917-18-0；樟脑油的CAS号：8008-51-3；水溶性磷脂的CAS号：8002-43-5；明胶的CAS号：2541-542；糊精可购自陕西森弗天然制品有限公司，型号SFKXHJ099GZQ；纳米石墨烯可购自北京德科岛金科技有限公司，型号DK nano；羧甲基纤维素钠可购自北京吉美生物技术有限公司，货号：JM8632。
实施例1、一种用于石墨烯远红外护腰的功能纤维
所述用于石墨烯远红外护腰的功能纤维，包括如下组分及其重量份数：粒径为20μm的纳米石墨烯复合材料1份，聚乙烯醇40份，微胶囊化天然复合油1份，去离子水280份。
所述纳米石墨烯复合材料由如下组分及其重量份数制备而成：粒径为5μm的纳米石墨烯100份，粒径为2μm的二氧化钛12份，粘合剂10份，水溶性磷脂2份，去离子水180份；所述粘合剂由明胶、羧甲基纤维素钠和糊精按重量比8∶5∶3组成。
所述述纳米石墨烯复合材料的制备方法为：
(1)取一半量的去离子水，加入水溶性磷脂，搅拌均匀，得溶液A，向上述溶液A中加入1/5量的纳米石墨烯，搅拌均匀，调节pH为8.5，得物料B；
(2)取剩余量的去离子水，加入粘合剂，加热至70℃，恒温搅拌20min，加入二氧化钛、剩余量的纳米石墨烯，搅拌均匀，得物料C；
(3)将步骤(1)所得物料B和步骤(2)所得物料C混合，搅拌，搅拌时间为1h，然后边干燥边搅拌，得固体物；
(4)将步骤(3)所得固体物于1300℃保温2h，降至室温，研磨，即得。
所述微胶囊化天然复合油由以下组分及其重量份数制备而成：
β-环糊精12份，酪蛋白2份，吐温-804.5份，羧甲基纤维素钠1份，天然复合油32份，水55份；所述天然复合油由薄荷油、樟脑油和甘油按重量比2∶7∶14组成。
所述微胶囊化天然复合油的制备方法，包括以下步骤：
(1)将水加热至50℃，加入β-环糊精和酪蛋白，搅拌至完全溶解，加入羧甲基纤维素钠，搅拌至完全溶解，加入吐温-80，搅拌均匀，得混合液A；
(2)将天然复合油加热至50℃，加入到步骤(1)所得混合液A中，搅拌均匀，均质处理，均质压力为36MPa，均质时间为5min，喷雾干燥，即得。
所述用于石墨烯远红外护腰的功能纤维的制备方法，包括以下步骤：
S1取去离子水，加入聚乙烯醇，加热至80℃，恒温搅拌3h，得聚乙烯醇水溶液；
S2将纳米石墨烯复合材料加入到步骤S1所得聚乙烯醇水溶液中，搅拌，搅拌速度为3200r/min，搅拌时间为14min，加入微胶囊化天然复合油，继续搅拌3min，过滤、脱泡，得纺丝原液；
S3将步骤S2所得纺丝原液进行湿法纺丝，纺丝温度为85℃，凝固浴温度为40℃，拉伸倍数为3，即得。
实施例2、一种用于石墨烯远红外护腰的功能纤维
所述用于石墨烯远红外护腰的功能纤维，包括如下组分及其重量份数：粒径为40μm的纳米石墨烯复合材料2份，聚乙烯醇60份，微胶囊化天然复合油3份，去离子水330份。
所述纳米石墨烯复合材料由如下组分及其重量份数制备而成：粒径为15μm的纳米石墨烯120份，粒径为10μm的二氧化钛16份，粘合剂15份，水溶性磷脂4份，去离子水200份；所述粘合剂由明胶、羧甲基纤维素钠和糊精按重量比10∶3∶1组成。
所述述纳米石墨烯复合材料的制备方法为：
(1)取一半量的去离子水，加入水溶性磷脂，搅拌均匀，得溶液A，向上述溶液A中加入1/5量的纳米石墨烯，搅拌均匀，调节pH为9.5，得物料B；
(2)取剩余量的去离子水，加入粘合剂，加热至80℃，恒温搅拌40min，加入二氧化钛、剩余量的纳米石墨烯，搅拌均匀，得物料C；
(3)将步骤(1)所得物料B和步骤(2)所得物料C混合，搅拌，搅拌时间为3h，然后边干燥边搅拌，得固体物；
(4)将步骤(3)所得固体物于1500℃保温2h，降至室温，研磨，即得。
所述微胶囊化天然复合油由以下组分及其重量份数制备而成：
β-环糊精15份，酪蛋白3份，吐温-805.5份，羧甲基纤维素钠3份，天然复合油34份，水60份；所述天然复合油由薄荷油、樟脑油和甘油按重量比4∶5∶12组成。
所述微胶囊化天然复合油的制备方法，包括以下步骤：
(1)将水加热至50℃，加入β-环糊精和酪蛋白，搅拌至完全溶解，加入羧甲基纤维素钠，搅拌至完全溶解，加入吐温-80，搅拌均匀，得混合液A；
(2)将天然复合油加热至50℃，加入到步骤(1)所得混合液A中，搅拌均匀，均质处理，均质压力为36MPa，均质时间为5min，喷雾干燥，即得。
所述用于石墨烯远红外护腰的功能纤维的制备方法，包括以下步骤：
S1取去离子水，加入聚乙烯醇，加热至90℃，恒温搅拌4h，得聚乙烯醇水溶液；
S2将纳米石墨烯复合材料加入到步骤S1所得聚乙烯醇水溶液中，搅拌，搅拌速度为3600r/min，搅拌时间为20min，加入微胶囊化天然复合油，继续搅拌6min，过滤、脱泡，得纺丝原液；
S3将步骤S2所得纺丝原液进行湿法纺丝，纺丝温度为95℃，凝固浴温度为50℃，拉伸倍数为4，即得。
实施例3、一种用于石墨烯远红外护腰的功能纤维
所述用于石墨烯远红外护腰的功能纤维，包括如下组分及其重量份数：粒径为30μm的纳米石墨烯复合材料1.5份，聚乙烯醇50份，微胶囊化天然复合油2份，去离子水300份。
所述纳米石墨烯复合材料由如下组分及其重量份数制备而成：粒径为10μm的纳米石墨烯112份，粒径为5μm的二氧化钛13份，粘合剂12份，水溶性磷脂3份，去离子水190份；所述粘合剂由明胶、羧甲基纤维素钠和糊精按重量比9∶4∶2组成。
所述述纳米石墨烯复合材料的制备方法为：
(1)取一半量的去离子水，加入水溶性磷脂，搅拌均匀，得溶液A，向上述溶液A中加入1/5量的纳米石墨烯，搅拌均匀，调节pH为9.0，得物料B；
(2)取剩余量的去离子水，加入粘合剂，加热至75℃，恒温搅拌30min，加入二氧化钛、剩余量的纳米石墨烯，搅拌均匀，得物料C；
(3)将步骤(1)所得物料B和步骤(2)所得物料C混合，搅拌，搅拌时间为2h，然后边干燥边搅拌，得固体物；
(4)将步骤(3)所得固体物于1420℃保温2h，降至室温，研磨，即得。
所述微胶囊化天然复合油由以下组分及其重量份数制备而成：
β-环糊精13份，酪蛋白2.5份，吐温-804份，羧甲基纤维素钠2份，天然复合油33份，水58份；所述天然复合油由薄荷油、樟脑油和甘油按重量比3∶6∶13组成。
所述微胶囊化天然复合油的制备方法，包括以下步骤：
(1)将水加热至50℃，加入β-环糊精和酪蛋白，搅拌至完全溶解，加入羧甲基纤维素钠，搅拌至完全溶解，加入吐温-80，搅拌均匀，得混合液A；
(2)将天然复合油加热至50℃，加入到步骤(1)所得混合液A中，搅拌均匀，均质处理，均质压力为36MPa，均质时间为5min，喷雾干燥，即得。
所述用于石墨烯远红外护腰的功能纤维的制备方法，包括以下步骤：
S1取去离子水，加入聚乙烯醇，加热至85℃，恒温搅拌3.5h，得聚乙烯醇水溶液；
S2将纳米石墨烯复合材料加入到步骤S1所得聚乙烯醇水溶液中，搅拌，搅拌速度为3500r/min，搅拌时间为16min，加入微胶囊化天然复合油，继续搅拌4min，过滤、脱泡，得纺丝原液；
S3将步骤S2所得纺丝原液进行湿法纺丝，纺丝温度为90℃，凝固浴温度为45℃，拉伸倍数为3.4，即得。
对比例1、一种用于石墨烯远红外护腰的功能纤维
所述用于石墨烯远红外护腰的功能纤维，包括如下组分及其重量份数：粒径为30μm的纳米石墨烯复合材料1.5份，聚乙烯醇50份，微胶囊化天然复合油2份，去离子水300份。
所述纳米石墨烯复合材料由如下组分及其重量份数制备而成：粒径为10μm的纳米石墨烯112份，粒径为5μm的二氧化钛13份，粘合剂12份，水溶性磷脂3份，去离子水190份；所述粘合剂由明胶、羧甲基纤维素钠和糊精按重量比9∶4∶2组成。
所述微胶囊化天然复合油由以下组分及其重量份数制备而成：
β-环糊精13份，酪蛋白2.5份，吐温-804份，羧甲基纤维素钠2份，天然复合油33份，水58份；所述天然复合油由薄荷油、樟脑油和甘油按重量比3∶6∶13组成。
所述微胶囊化天然复合油的制备方法、所述纳米石墨烯复合材料的制备方法，以及用于石墨烯远红外护腰的功能纤维的制备方法与实施例3类似。
与实施例3的不同在于，所述纳米石墨烯复合材料的制备方法中步骤(1)未加入水溶性磷脂。
对比例2、一种用于石墨烯远红外护腰的功能纤维
所述用于石墨烯远红外护腰的功能纤维，包括如下组分及其重量份数：粒径为30μm的纳米石墨烯复合材料1.5份，聚乙烯醇50份，微胶囊化天然复合油2份，去离子水300份。
所述纳米石墨烯复合材料由如下组分及其重量份数制备而成：粒径为10μm的纳米石墨烯112份，粒径为5μm的二氧化钛13份，粘合剂12份，水溶性磷脂3份，去离子水190份；所述粘合剂由明胶、羧甲基纤维素钠和糊精按重量比1∶1∶1组成。
所述微胶囊化天然复合油由以下组分及其重量份数制备而成：
β-环糊精13份，酪蛋白2.5份，吐温-804份，羧甲基纤维素钠2份，天然复合油33份，水58份；所述天然复合油由薄荷油、樟脑油和甘油按重量比3∶6∶13组成。
所述微胶囊化天然复合油的制备方法、所述述纳米石墨烯复合材料的制备方法，以及用于石墨烯远红外护腰的功能纤维的制备方法与实施例3类似。
与实施例3的不同在于，所述粘合剂由明胶、羧甲基纤维素钠和糊精按重量比1∶1∶1组成。
对比例3、一种用于石墨烯远红外护腰的功能纤维
所述用于石墨烯远红外护腰的功能纤维，包括如下组分及其重量份数：粒径为30μm的纳米石墨烯1.5份，聚乙烯醇50份，微胶囊化天然复合油2份，去离子水300份。
所述微胶囊化天然复合油由以下组分及其重量份数制备而成：
β-环糊精13份，酪蛋白2.5份，吐温-804份，羧甲基纤维素钠2份，天然复合油33份，水58份；所述天然复合油由薄荷油、樟脑油和甘油按重量比3∶6∶13组成。
所述微胶囊化天然复合油的制备方法、所述用于石墨烯远红外护腰的功能纤维的制备方法与实施例3类似。
与实施例3的不同在于，将纳米石墨烯复合材料替换为纳米石墨烯。
试验例一、用于石墨烯远红外护腰的功能纤维的抗紫外线均匀性
1、试验材料：实施例1、实施例2、实施例3、对比例1和对比例2制备的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维。
2、试验方法：分别选取实施例1、实施例2、实施例3、对比例1和对比例2制备的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维中的两个区域(1、2)，按照GB/T18830-2009对本发明制得的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维不同区域的防紫外性能进行测试。
3、试验结果：
试验结果如表1所示。
表1：用于石墨烯远红外护腰的功能纤维的抗紫外线均匀性测试结果
由表1可以看出，本发明实施例1、实施例2、实施例3制得的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维不同区域的紫外线防护系数无明显差异，具有良好的抗紫外线性能，且抗紫外线性能均匀，且实施例3的紫外线防护系数最高，均匀性最好，为本发明的最佳实施例；与对比例1、对比例2制得的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维相比，实施例3的紫外线防护系数最高，抗紫外线均匀性最好。
试验例二、用于石墨烯远红外护腰的功能纤维的抗静电性能
1、试验材料：实施例1、实施例2、实施例3、对比例2和对比例3制备的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维。
2、试验方法：参照GB/T12703.1-2008对制得的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维的抗静电性能进行测试。
3、试验结果：
试验结果如表2所示。
表2：用于石墨烯远红外护腰的功能纤维的抗静电性能测试结果
试验材料 实施例1 实施例2 实施例3 对比例2 对比例3
半衰期(S) 0.85 0.92 0.78 1.32 1.24
由表2可以看出，本发明实施例1、实施例2、实施例3制得的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维的半衰期值较低，说明本发明制得的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维具有良好的抗静电性能，且实施例3的抗静电性能最佳，为本发明的最佳实施例；与对比例2、对比例3制得的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维相比，实施例3的抗静电性能更优。
试验例三、用于石墨烯远红外护腰的功能纤维的抑菌试验
1、试验材料：实施例1、实施例2、实施例3和对比例1制备的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维。
2、试验对象：金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌。
3、试验方法：
取分离的单个典型菌落接种到普通营养琼脂培养基斜面，于37℃培养24h。将新鲜斜面培养物用磷酸盐缓冲液(PBS)洗下，稀释配制成菌悬液。
分别称量0.75g试验材料加入到250mL的灭菌三角烧瓶中，每瓶加入70mLPBS和5mL菌悬液，作为样品组。另外，准备一组试验材料浓度相同但不含菌的作为对照组。将三角烧瓶固定于振荡器中振荡，并放入37℃恒温培养箱中，使试验材料与菌液充分接触1h。然后，菌液用PBS缓冲液稀释至所需要的倍数，以琼脂倾注法接种平皿，并将其放入37℃恒温培养箱中培养24h。对琼脂板上的活菌数目进行计数，重复试验3次。抑菌率R＝(对照组平均菌落数-样品组平均菌落数)/对照组平均菌落数。
4、试验结果：
试验结果如表3所示。
表3：用于石墨烯远红外护腰的功能纤维的抑菌试验结果
根据GB/T 20944.3-2008的规定：对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率≥70％，或对白色念珠菌的抑菌率≥60％，样品具有抗菌效果。由表3可以看出，实施例1、实施例2和实施例3制得的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维对白色念珠菌的抑菌率≥99.53％，对金黄色葡萄球菌的抑菌率≥99.59％，对大肠杆菌的抑菌率≥99.68％，具有优异的抗菌效果，其中，实施例3的抑菌效果最为显著，为本发明最佳实施例；与对比例1制得的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维相比，本发明实施例3对白色念珠菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的抑制效果更为显著。

Claims (9)

1.一种用于石墨烯远红外护腰的功能纤维，其特征在于，包括如下组分及其重量份数：纳米石墨烯复合材料1-2份，聚乙烯醇40-60份，微胶囊化天然复合油1-3份，去离子水280-330份。
2.如权利要求1所述的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维，其特征在于，包括如下组分及其重量份数：纳米石墨烯复合材料1.5份，聚乙烯醇50份，微胶囊化天然复合油2份，去离子水300份。
3.如权利要求1或2所述的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维，其特征在于，所述纳米石墨烯复合材料由如下组分及其重量份数制备而成：纳米石墨烯100-120份，二氧化钛12-16份，粘合剂10-15份，水溶性磷脂2-4份，去离子水180-200份。
4.如权利要求3所述的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维，其特征在于，所述纳米石墨烯复合材料由如下组分及其重量份数制备而成：纳米石墨烯112份，二氧化钛13份，粘合剂12份，水溶性磷脂3份，去离子水190份。
5.如权利要求3所述的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维，其特征在于，所述粘合剂由明胶、羧甲基纤维素钠和糊精按重量比8-10∶3-5∶1-3组成。
6.如权利要求5所述的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维，其特征在于，所述粘合剂由明胶、羧甲基纤维素钠和糊精按重量比9∶4∶2组成。
7.如权利要求1或2所述的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维，其特征在于，所述微胶囊化天然复合油由以下组分及其重量份数制备而成：
β-环糊精12-15份，酪蛋白2-3份，吐温-804.5-5.5份，羧甲基纤维素钠1-3份，天然复合油32-34份，水55-60份。
8.如权利要求3所述的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维，其特征在于，所述纳米石墨烯复合材料的制备方法为：
(1)取一半量的去离子水，加入水溶性磷脂，搅拌均匀，得溶液A，向上述溶液A中加入1/5量的纳米石墨烯，搅拌均匀，调节pH为8.5-9.5，得物料B；(2)取剩余量的去离子水，加入粘合剂，加热至70-80℃，恒温搅拌20-40min，加入二氧化钛、剩余量的纳米石墨烯，搅拌均匀，得物料C；
(3)将步骤(1)所得物料B和步骤(2)所得物料C混合，搅拌，搅拌时间为1-3h，然后边干燥边搅拌，得固体物；
(4)将步骤(3)所得固体物于1300-1500℃保温2h，降至室温，研磨，即得。
9.如权利要求1-8任一项所述的用于石墨烯远红外护腰的功能纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1取去离子水，加入聚乙烯醇，加热至80-90℃，恒温搅拌3-4h，得聚乙烯醇水溶液；
S2将纳米石墨烯复合材料加入到步骤S1所得聚乙烯醇水溶液中，搅拌，搅拌速度为3200-3600r/min，搅拌时间为14-20min，加入微胶囊化天然复合油，继续搅拌3-6min，过滤、脱泡，得纺丝原液；
S3将步骤S2所得纺丝原液进行湿法纺丝，纺丝温度为85-95℃，凝固浴温度为40-50℃，拉伸倍数为3-4，即得。
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