CN109295745B - 一种静电植绒法制备石墨烯柔性、耐久导电织物的方法 - Google Patents
一种静电植绒法制备石墨烯柔性、耐久导电织物的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109295745B CN109295745B CN201811156879.3A CN201811156879A CN109295745B CN 109295745 B CN109295745 B CN 109295745B CN 201811156879 A CN201811156879 A CN 201811156879A CN 109295745 B CN109295745 B CN 109295745B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- graphene oxide
- velvet
- fabric
- preparing
- polyacrylic acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N7/00—Flexible sheet materials not otherwise provided for, e.g. textile threads, filaments, yarns or tow, glued on macromolecular material
- D06N7/0097—Web coated with fibres, e.g. flocked
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
- B05D1/02—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
- B05D1/04—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying involving the use of an electrostatic field
- B05D1/06—Applying particulate materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Synthetic Leather, Interior Materials Or Flexible Sheet Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
本发明公开了一种静电植绒法制备石墨烯柔性、耐久导电织物的方法，通过制备一端包覆聚丙烯酸另一端裸露的还原氧化石墨烯绒，在涂覆聚氨酯粘合剂、丝胶和壳聚糖作为复配植绒胶的织物表面植入石墨烯绒，借助复配植绒胶与织物及石墨烯绒的高结合力，将石墨烯绒牢固地固着于织物表面。通过本发明的方法实现静电植绒法石墨烯柔性导电织物的制备，该织物可用于智能可穿戴服饰面料、也可用于柔性电子器件、医疗保健、智能运动等多个领域，且制备的导电织物耐久性好。
Description
技术领域
本发明属于染整技术领域，具体涉及一种静电植绒法制备石墨烯柔性、耐久导电织物的方法。
背景技术
石墨烯是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，被称为“新材料之王”。作为具优异性能和独特结构的新型碳材料—石墨烯在纺织领域被广泛关注和应用。世界各行各业对其研究的热情持续高涨，石墨烯具有优良的导电性能，是一些金属导电介质优良的替代品。将石墨烯应用于纺织领域，制备石墨烯柔性导电织物是当前研究的热点，当前常用方法有浸渍法、浸轧法、印制法、涂覆法等。浸渍、浸轧和涂覆等方法无法在织物上形成一定的电路图案，故在某些方面的应用受到很大的限制，而印制法虽可满足电路图案的要求，但印制导电色浆中加入粘合剂极大地降低了石墨烯的导电性。静电植绒法是一种利用静电效应进行物体表面植纤维绒毛的加工工艺，经过电着剂处理后的绒毛，在电场作用下发生极化，依靠电场力而垂直植入涂有粘合剂的基材表面，形成良好的外观特征，植绒半成品经过高温焙烘成型及相应的后整理加工，形成风格独特的植绒产品。因此，寻求将静电植绒法用于石墨烯柔性导电织物的制备是当前科研工作者的研究热点。
发明专利CN 101618378 B公开了一种阳离子染料易染共聚酯纤维静电植绒面料的制备方法，先将阳离子染料易染共聚酯长丝束切割成短纤维，再对阳离子染料易染共聚酯纤维进行亲水处理和电着处理，最后利用静电植绒设备，将阳离子染料易染共聚酯纤维进行静电植绒，并经预烘、焙烘、水洗，以制得阳离子染料易染共聚酯纤维静电植绒面料，对疏水性阳离子染料易染共聚酯纤维静电植绒前进行了亲水性整理和电着处理。文献（许昌亮. 石墨烯锂电池负极材料的静电植绒制备方法及电化学性能研究[D].上海：东华大学,2016.）报道了一种利用静电植绒法将石墨烯和乙炔黑混合物植入涂覆植绒胶的铜箔片表面，制作锂离子电池的电极片，该电极片没有耐洗性要求，故石墨烯和乙炔黑粘附在粘合剂表面即可满足电极片的使用要求。目前未见将石墨烯的一端负电荷化，然后将一端负电荷化的石墨烯绒通过静电植绒法植入织物表面，获得柔性耐久导电织物的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对当前石墨烯柔性导电织物通常采用浸渍、浸轧和涂覆等方法制备，无法形成一定的电路图案，在某些方面的应用受到很大的限制，而印制法虽可满足电路图案的要求，但印制导电色浆中加入粘合剂极大地降低了石墨烯的导电性，提供一种静电植绒法制备石墨烯柔性、耐久导电织物的方法，通过制备静电植绒法将一端负电荷化的石墨烯绒植入织物表面，获得柔性石墨烯导电织物，尤其能实现优异的耐久性效果。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种静电植绒法制备石墨烯柔性、耐久导电织物的方法，步骤如下：
（1）制备还原氧化石墨烯绒：采取超声Hummers法制备氧化石墨烯，离心留取4000～10000 r/min的氧化石墨烯沉淀，然后将氧化石墨烯配成0.2～10 g/L的溶液，加入1～10g/L还原剂，于60～120℃的温度下借助超声波作用进行还原，还原后抽滤、洗涤得到还原氧化石墨烯（RGO），冷冻干燥，得到均匀分散的细条状还原氧化石墨烯绒；
（2）制备一端包覆聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒：将（1）制得的还原氧化石墨烯绒在静电场中平铺于厚度为0.02～2 mm的聚丙烯酸溶液表面，使得还原氧化石墨烯片层的一端吸附聚丙烯酸，再将一端吸附聚丙烯酸的还原氧化石墨烯进行冷冻干燥，制得分散性优良的一端包覆聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒；
（3）将静电植绒胶涂覆于织物表面：将10～50 g/L聚氨酯粘合剂、5～40 g/L丝胶和2～20 g/L壳聚糖复配成的静电植绒胶涂覆于植绒织物表面，然后于60～80 ℃烘燥1～5min烘至半干，待用；
（4）将导电石墨烯绒采用静电植绒法植到织物表面：将（2）所得一端包覆聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒装入静电植绒机中，在5～20kV的电压下将石墨烯绒植入（3）所得织物的表面；
（5）植绒后处理：将（4）所得石墨烯静电植绒织物充分水洗、烘干，即得到柔性导电石墨烯植绒织物。
所述步骤（1）中氧化石墨烯的制备和还原过程均使用超声，超声可提高氧化石墨烯的单层率、提高氧化石墨烯的还原效率。
所述步骤（1）中还原剂为氢碘酸、水合肼、保险粉、雕白粉、二氧化硫脲等常见还原剂的一种或混合物。
所述步骤（2）中还原氧化石墨烯（RGO）的一端包覆聚丙烯酸另一端裸露，有利于后续植绒。
所述步骤（2）中聚丙烯酸溶液的质量浓度为40%～70%。
所述步骤（3）中植绒胶为聚氨酯粘合剂、丝胶和壳聚糖三者的混合物，聚氨酯粘合剂可赋予植绒胶与织物有很好的结合力，丝胶和壳聚糖可使RGO与植绒胶有很好的结合力，而聚氨酯粘合剂、丝胶和壳聚糖三者之间相容性很好，故最终石墨烯绒、植绒胶和织物形成一个非常稳固的体系，使导电织物具有优异的耐久性。
所述步骤（4）中石墨烯绒（RGO）包覆聚丙烯酸的一端带负电性，在高压电源的作用下包覆聚丙烯酸的石墨烯绒的一端将植入植绒胶中，且与织物上的植绒胶直接存在很强的吸引力，而未包覆聚丙烯酸的一端将裸露在织物表面形成致密的导电层。
本发明的有益效果：本发明将RGO绒的一端包覆聚丙烯酸粘合剂，再将该RGO绒通过静电植绒法植入涂覆聚氨酯粘合剂、丝胶和壳聚糖的织物表面，在高压条件下RGO绒涂覆聚丙烯酸的一端垂直植入织物表面，另一端裸露在织物表面，形成良好的导电层，且制备的导电织物柔韧性和耐久性优异。通过本发明的方法实现静电植绒法石墨烯柔性导电织物的制备，该织物可用于智能可穿戴服饰面料、也可用于柔性电子器件、医疗保健、智能运动等多个领域，且制备的导电织物耐久性好。本发明的技术方案工艺简单可行，对原材料、助剂、织物无特殊要求，利用常规静电植绒设备就可实现规模生产，具有广阔的应用前景。具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围，该领域的技术熟练人员可以根据上述发明的内容作出一些非本质的改进和调整。
本发明的一种静电植绒法制备石墨烯柔性、耐久导电织物的方法，步骤如下：
（1）制备还原氧化石墨烯绒：采取超声Hummers法制备氧化石墨烯，离心留取4000～10000 r/min的氧化石墨烯沉淀，然后将氧化石墨烯配成0.2～10 g/L的溶液，于60～120℃的温度下借助超声波作用进行还原，还原剂1～10g/L，还原后抽滤、洗涤得到还原氧化石墨烯（RGO），冷冻干燥，得到均匀分散的细条状还原氧化石墨烯绒；
（2）制备一端包覆聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒：将（1）制得的还原氧化石墨烯绒在静电场中平铺于厚度为0.02～2 mm质量浓度为40%～70%的聚丙烯酸溶液表面，使得还原氧化石墨烯片层的一端吸附聚丙烯酸，再将一端吸附聚丙烯酸的还原氧化石墨烯进行冷冻干燥，制得分散性优良的一端包覆聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒；
（3）将静电植绒胶涂覆于织物表面：将10～50 g/L聚氨酯粘合剂、5～40 g/L丝胶和2～20 g/L壳聚糖复配成的静电植绒胶涂覆于植绒织物表面，然后于60～80 ℃烘燥1～5min烘至半干，待用；
（4）将导电石墨烯绒采用静电植绒法植到织物表面：将（2）所得一端包覆聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒装入静电植绒机中，在5～20kV的电压下将石墨烯绒植入（3）所得织物的表面；
（5）植绒后处理：将（4）所得石墨烯静电植绒织物充分水洗、烘干，即得到柔性导电石墨烯植绒织物。
实施例1
一种静电植绒法制备石墨烯柔性、耐久导电织物的方法，步骤如下：
（1）制备还原氧化石墨烯绒：采取超声Hummers法制备氧化石墨烯，离心留取4000～10000 r/min的氧化石墨烯沉淀，然后将氧化石墨烯配成5 g/L的溶液，于100℃的温度下借助超声波作用进行还原，还原剂保险粉5g/L，还原后抽滤、洗涤得到还原氧化石墨烯（RGO），冷冻干燥，得到均匀分散的细条状还原氧化石墨烯绒；
（2）制备一端包覆聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒：将（1）制得的还原氧化石墨烯绒在静电场中平铺于厚度为0.18 mm、质量浓度为70%的聚丙烯酸溶液表面，使得还原氧化石墨烯片层的一端吸附聚丙烯酸，再将一端吸附聚丙烯酸的还原氧化石墨烯进行冷冻干燥，制得分散性优良的一端包覆聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒；
（3）将静电植绒胶涂覆于织物表面：将30 g/L聚氨酯粘合剂、10 g/L丝胶和50 g/L壳聚糖复配成的静电植绒胶涂覆于植绒织物表面，然后于60 ℃烘燥3min烘至半干，待用；
（4）将导电石墨烯绒采用静电植绒法植到织物表面：将（2）所得一端包覆聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒装入静电植绒机中，在10kV的电压下将石墨烯绒植入（3）所得织物的表面；
（5）植绒后处理：将（4）所得石墨烯静电植绒织物充分水洗、烘干，即得到柔性导电石墨烯植绒织物。
实施例2
一种静电植绒法制备石墨烯柔性、耐久导电织物的方法，步骤如下：
（1）制备还原氧化石墨烯绒：采取超声Hummers法制备氧化石墨烯，离心留取4000～10000 r/min的氧化石墨烯沉淀，然后将氧化石墨烯配成0.2 g/L的溶液，于60℃的温度下借助超声波作用进行还原，还原剂水合肼1g/L，还原后抽滤、洗涤得到还原氧化石墨烯（RGO），冷冻干燥，得到均匀分散的细条状还原氧化石墨烯绒；
（2）制备一端包覆聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒：将（1）制得的还原氧化石墨烯绒在静电场中平铺于厚度为0.07 mm、质量浓度为45%的聚丙烯酸溶液表面，使得还原氧化石墨烯片层的一端吸附聚丙烯酸，再将一端吸附聚丙烯酸的还原氧化石墨烯进行冷冻干燥，制得分散性优良的一端包覆聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒；
（3）将静电植绒胶涂覆于织物表面：将50 g/L聚氨酯粘合剂、5 g/L丝胶和5 g/L壳聚糖复配成的静电植绒胶涂覆于植绒织物表面，然后于70 ℃烘燥3min烘至半干，待用；
（4）将导电石墨烯绒采用静电植绒法植到织物表面：将（2）所得一端包覆聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒装入静电植绒机中，在15kV的电压下将石墨烯绒植入（3）所得织物的表面；
（5）植绒后处理：将（4）所得石墨烯静电植绒织物充分水洗、烘干，即得到柔性导电石墨烯植绒织物。
实施例3
一种静电植绒法制备石墨烯柔性、耐久导电织物的方法，步骤如下：
（1）制备还原氧化石墨烯绒：采取超声Hummers法制备氧化石墨烯，离心留取4000～10000 r/min的氧化石墨烯沉淀，然后将氧化石墨烯配成10 g/L的溶液，于120℃的温度下借助超声波作用进行还原，还原剂雕白粉10g/L，还原后抽滤、洗涤得到还原氧化石墨烯（RGO），冷冻干燥，得到均匀分散的细条状还原氧化石墨烯绒；
（2）制备一端包覆聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒：将（1）制得的还原氧化石墨烯绒在静电场中平铺于厚度为0.06 mm、质量浓度为65%的聚丙烯酸溶液表面，使得还原氧化石墨烯片层的一端吸附聚丙烯酸，再将一端吸附聚丙烯酸的还原氧化石墨烯进行冷冻干燥，制得分散性优良的一端包覆聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒；
（3）将静电植绒胶涂覆于织物表面：将10 g/L聚氨酯粘合剂、30 g/L丝胶和10 g/L壳聚糖复配成的静电植绒胶涂覆于植绒织物表面，然后于80 ℃烘燥1 min烘至半干，待用；
（4）将导电石墨烯绒采用静电植绒法植到织物表面：将（2）所得一端包覆聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒装入静电植绒机中，在20kV的电压下将石墨烯绒植入（3）所得织物的表面；
（5）植绒后处理：将（4）所得石墨烯静电植绒织物充分水洗、烘干，即得到柔性导电石墨烯植绒织物。
实施例4
一种静电植绒法制备石墨烯柔性、耐久导电织物的方法，步骤如下：
（1）制备还原氧化石墨烯绒：采取超声Hummers法制备氧化石墨烯，离心留取4000～10000 r/min的氧化石墨烯沉淀，然后将氧化石墨烯配成4 g/L的溶液，于80℃的温度下借助超声波作用进行还原，还原剂二氧化硫脲6 g/L，还原后抽滤、洗涤得到还原氧化石墨烯（RGO），冷冻干燥，得到均匀分散的细条状还原氧化石墨烯绒；
（2）制备一端包覆聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒：将（1）制得的还原氧化石墨烯绒在静电场中平铺于厚度为0.16 mm、质量浓度为55%的聚丙烯酸溶液表面，使得还原氧化石墨烯片层的一端吸附聚丙烯酸，再将一端吸附聚丙烯酸的还原氧化石墨烯进行冷冻干燥，制得分散性优良的一端包覆聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒；
（3）将静电植绒胶涂覆于织物表面：将30 g/L聚氨酯粘合剂、40 g/L丝胶和2 g/L壳聚糖复配成的静电植绒胶涂覆于植绒织物表面，然后于70 ℃烘燥2 min烘至半干，待用；
（4）将导电石墨烯绒采用静电植绒法植到织物表面：将（2）所得一端包覆聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒装入静电植绒机中，在5 kV的电压下将石墨烯绒植入（3）所得织物的表面。
（5）植绒后处理：将（4）所得石墨烯静电植绒织物充分水洗、烘干，即得到柔性导电石墨烯植绒织物。
实施例5
一种静电植绒法制备石墨烯柔性、耐久导电织物的方法，步骤如下：
（1）制备还原氧化石墨烯绒：采取超声Hummers法制备氧化石墨烯，离心留取4000～10000 r/min的氧化石墨烯沉淀，然后将氧化石墨烯配成8 g/L的溶液，于90℃的温度下借助超声波作用进行还原，还原剂6 g/L（保险粉3 g/L，水合肼3 g/L），还原后抽滤、洗涤得到还原氧化石墨烯（RGO），冷冻干燥，得到均匀分散的细条状还原氧化石墨烯绒；
（2）制备一端包覆聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒：将（1）制得的还原氧化石墨烯绒在静电场中平铺于厚度为0.12 mm、质量浓度为60%的聚丙烯酸溶液表面，使得还原氧化石墨烯片层的一端吸附聚丙烯酸，再将一端吸附聚丙烯酸的还原氧化石墨烯进行冷冻干燥，制得分散性优良的一端包覆聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒；
（3）将静电植绒胶涂覆于织物表面：将20 g/L聚氨酯粘合剂、30 g/L丝胶和20 g/L壳聚糖复配成的静电植绒胶涂覆于植绒织物表面，然后于65 ℃烘燥2 min烘至半干，待用；
（4）将导电石墨烯绒采用静电植绒法植到织物表面：将（2）所得一端包覆聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒装入静电植绒机中，在18 kV的电压下将石墨烯绒植入（3）所得织物的表面；
（5）植绒后处理：将（4）所得石墨烯静电植绒织物充分水洗、烘干，即得到柔性导电石墨烯植绒织物。
实施例6
一种静电植绒法制备石墨烯柔性、耐久导电织物的方法，步骤如下：
（1）制备还原氧化石墨烯绒：采取超声Hummers法制备氧化石墨烯，离心留取4000～10000 r/min的氧化石墨烯沉淀，然后将氧化石墨烯配成2 g/L的溶液，于105℃的温度下借助超声波作用进行还原，还原剂保险粉1g/L，还原后抽滤、洗涤得到还原氧化石墨烯（RGO），冷冻干燥，得到均匀分散的细条状还原氧化石墨烯绒；
（2）制备一端包覆聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒：将（1）制得的还原氧化石墨烯绒在静电场中平铺于厚度为0.08 mm、质量浓度为50%的聚丙烯酸溶液表面，使得还原氧化石墨烯片层的一端吸附聚丙烯酸，再将一端吸附聚丙烯酸的还原氧化石墨烯进行冷冻干燥，制得分散性优良的一端包覆聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒；
（3）将静电植绒胶涂覆于织物表面：将35 g/L聚氨酯粘合剂、15 g/L丝胶和10 g/L壳聚糖复配成的静电植绒胶涂覆于植绒织物表面，然后于70 ℃烘燥2 min烘至半干，待用；
（4）将导电石墨烯绒采用静电植绒法植到织物表面：将（2）所得一端包覆聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒装入静电植绒机中，在12 kV的电压下将石墨烯绒植入（3）所得织物的表面；
（5）植绒后处理：将（4）所得石墨烯静电植绒织物充分水洗、烘干，即得到柔性导电石墨烯植绒织物。
实施例7
一种静电植绒法制备石墨烯柔性、耐久导电织物的方法，步骤如下：
（1）制备还原氧化石墨烯绒：采取超声Hummers法制备氧化石墨烯，离心留取4000～10000 r/min的氧化石墨烯沉淀，然后将氧化石墨烯配成4 g/L的溶液，于110℃的温度下借助超声波作用进行还原，还原剂2 g/L（二氧化硫脲1g/L，雕白粉1g/L），还原后抽滤、洗涤得到还原氧化石墨烯（RGO），冷冻干燥，得到均匀分散的细条状还原氧化石墨烯绒；
（2）制备一端包覆聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒：将（1）制得的还原氧化石墨烯绒在静电场中平铺于厚度为0.02 mm、质量浓度为40%的聚丙烯酸溶液表面，使得还原氧化石墨烯片层的一端吸附聚丙烯酸，再将一端吸附聚丙烯酸的还原氧化石墨烯进行冷冻干燥，制得分散性优良的一端包覆聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒；
（3）将静电植绒胶涂覆于织物表面：将35 g/L聚氨酯粘合剂、5 g/L丝胶和10 g/L壳聚糖复配成的静电植绒胶涂覆于植绒织物表面，然后于80 ℃烘燥1 min烘至半干，待用；
（4）将导电石墨烯绒采用静电植绒法植到织物表面：将（2）所得一端包覆聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒装入静电植绒机中，在15 kV的电压下将石墨烯绒植入（3）所得织物的表面；
（5）植绒后处理：将（4）所得石墨烯静电植绒织物充分水洗、烘干，即得到柔性导电石墨烯植绒织物。
实施例8
一种静电植绒法制备石墨烯柔性、耐久导电织物的方法，步骤如下：
（1）制备还原氧化石墨烯绒：采取超声Hummers法制备氧化石墨烯，离心留取4000～10000 r/min的氧化石墨烯沉淀，然后将氧化石墨烯配成0.6 g/L的溶液，于70℃的温度下借助超声波作用进行还原，还原剂2g/L（水合肼1g/L，保险粉1g/L），还原后抽滤、洗涤得到还原氧化石墨烯（RGO），冷冻干燥，得到均匀分散的细条状还原氧化石墨烯绒；
（2）制备一端包覆聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒：将（1）制得的还原氧化石墨烯绒在静电场中平铺于厚度为2 mm、质量浓度为70%的聚丙烯酸溶液表面，使得还原氧化石墨烯片层的一端吸附聚丙烯酸，再将一端吸附聚丙烯酸的还原氧化石墨烯进行冷冻干燥，制得分散性优良的一端包覆聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒；
（3）将静电植绒胶涂覆于织物表面：将40 g/L聚氨酯粘合剂、5 g/L丝胶和2 g/L壳聚糖复配成的静电植绒胶涂覆于植绒织物表面，然后于60 ℃烘燥5min烘至半干，待用；
（4）将导电石墨烯绒采用静电植绒法植到织物表面：将（2）所得一端包覆聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒装入静电植绒机中，在18 kV的电压下将石墨烯绒植入（3）所得织物的表面；
（5）植绒后处理：将（4）所得石墨烯静电植绒织物充分水洗、烘干，即得到柔性导电石墨烯植绒织物。
本发明的实施效果
经实施例1~8处理后，对织物进行如下测试，测试结果见表1。
1）耐洗牢度测定
依据GB/T3921-2008《纺织品色牢度耐皂洗色牢度》进行试验测试。
2）导电性能测试
织物表面电阻在SZT-2A四探针测试仪上（苏州同创电子有限公司）上测定。
表1 实施织物的测试结果
由表1可知，本发明所提供的技术方案能够赋予纺织品优异的导电性，且织物的导电耐洗性优良，洗涤50次后导电性降低较小，织物经过静电植绒后仍具有优异的柔韧性。由此可见，本发明制得的石墨烯导电织物导电性能优良，且具有优秀的耐洗性和柔韧性。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种静电植绒法制备石墨烯柔性、耐久导电植绒织物的方法，其特征在于步骤如下：
（1）制备还原氧化石墨烯绒：采取超声Hummers法制备氧化石墨烯，离心留取4000～10000 r/min的氧化石墨烯沉淀，冷冻干燥，得到均匀分散的氧化石墨烯，然后将氧化石墨烯配成0.2～10g/L的溶液，加入1～10g/L还原剂，于60～120℃的温度下借助超声波作用进行还原，还原后抽滤、洗涤得到还原氧化石墨烯，冷冻干燥，得到均匀分散的细条状还原氧化石墨烯绒；
（2）制备一端包覆聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒：将步骤（1）制得的还原氧化石墨烯绒在静电场中平铺于厚度为0.02～2 mm的聚丙烯酸溶液表面，使得还原氧化石墨烯绒片层的一端吸附聚丙烯酸，再将一端吸附聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒进行冷冻干燥，制得分散性优良的一端包覆聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒；
（3）将静电植绒胶涂覆于织物表面：将10～50 g/L聚氨酯粘合剂、5～40 g/L丝胶和2～20 g/L壳聚糖复配成的静电植绒胶涂覆于植绒织物表面，然后于60～80 ℃烘燥1～5min烘至半干，待用；
（4）将导电还原氧化石墨烯绒采用静电植绒法植到织物表面：将步骤（2）所得一端包覆聚丙烯酸的还原氧化石墨烯绒装入静电植绒机中，在5～20kV的电压下将还原氧化石墨烯绒植入步骤（3）所得织物的表面；
（5）植绒后处理：将步骤（4）所得织物充分水洗、烘干，即得到石墨烯柔性、耐久导电植绒织物。
2.根据权利要求1所述的静电植绒法制备石墨烯柔性、耐久导电植绒织物的方法，其特征在于：所述步骤（1）中氧化石墨烯的制备和还原过程均使用超声，超声可提高氧化石墨烯的单层率、提高氧化石墨烯的还原效率。
3.根据权利要求1所述的静电植绒法制备石墨烯柔性、耐久导电植绒织物的方法，其特征在于：所述步骤（1）中还原剂为氢碘酸、水合肼、保险粉、雕白粉、二氧化硫脲中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的静电植绒法制备石墨烯柔性、耐久导电植绒织物的方法，其特征在于：所述步骤（2）中还原氧化石墨烯绒的一端包覆聚丙烯酸另一端裸露，有利于后续植绒。
5.根据权利要求1所述的静电植绒法制备石墨烯柔性、耐久导电植绒织物的方法，其特征在于：所述步骤（2）中聚丙烯酸溶液的质量浓度为40%～70%。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811156879.3A CN109295745B (zh) | 2018-09-30 | 2018-09-30 | 一种静电植绒法制备石墨烯柔性、耐久导电织物的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811156879.3A CN109295745B (zh) | 2018-09-30 | 2018-09-30 | 一种静电植绒法制备石墨烯柔性、耐久导电织物的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109295745A CN109295745A (zh) | 2019-02-01 |
| CN109295745B true CN109295745B (zh) | 2021-01-08 |
Family
ID=65161398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811156879.3A Active CN109295745B (zh) | 2018-09-30 | 2018-09-30 | 一种静电植绒法制备石墨烯柔性、耐久导电织物的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109295745B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113096850B (zh) * | 2021-03-09 | 2023-04-11 | 青岛大学 | 基于石墨烯导电浆料的高导电面料及其涂覆工艺 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101240459A (zh) * | 2007-02-06 | 2008-08-13 | 浙江理工大学 | 一种聚酯超细纤维绒毛、粘有该绒毛的植绒面料及其制备方法和应用 |
| CN103806266A (zh) * | 2013-11-25 | 2014-05-21 | 江南大学 | 一种利用紫外光制备氧化石墨烯导电纤维素织物的方法 |
| CN104916812A (zh) * | 2015-06-17 | 2015-09-16 | 东华大学 | 一种锂离子电池用石墨烯电极片的静电植绒制备方法 |
| CN108407425A (zh) * | 2018-02-11 | 2018-08-17 | 东莞市明骏智能科技有限公司 | 一种石墨烯-碳纳米管纤维基导热垫片及其制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9630209B2 (en) * | 2013-07-12 | 2017-04-25 | The Boeing Company | Methods of making large-area carbon coatings |
-
2018
- 2018-09-30 CN CN201811156879.3A patent/CN109295745B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101240459A (zh) * | 2007-02-06 | 2008-08-13 | 浙江理工大学 | 一种聚酯超细纤维绒毛、粘有该绒毛的植绒面料及其制备方法和应用 |
| CN103806266A (zh) * | 2013-11-25 | 2014-05-21 | 江南大学 | 一种利用紫外光制备氧化石墨烯导电纤维素织物的方法 |
| CN104916812A (zh) * | 2015-06-17 | 2015-09-16 | 东华大学 | 一种锂离子电池用石墨烯电极片的静电植绒制备方法 |
| CN108407425A (zh) * | 2018-02-11 | 2018-08-17 | 东莞市明骏智能科技有限公司 | 一种石墨烯-碳纳米管纤维基导热垫片及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109295745A (zh) | 2019-02-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhou et al. | A knittable fiber-shaped supercapacitor based on natural cotton thread for wearable electronics | |
| CN105155253B (zh) | 一种氧化石墨烯电化学还原制备导电织物的方法 | |
| CN105679555B (zh) | 一种三维氨基化碳纳米管阵列/可拉伸纺织纤维电极材料的制备方法 | |
| CN108085966A (zh) | 一种石墨烯复合导电纤维纺织物的制备方法 | |
| CN105463854A (zh) | 一种电磁屏蔽布及其制备方法 | |
| CN105470003B (zh) | 一种三维碳纳米管/纺织纤维可拉伸电极材料的制备方法 | |
| CN104328653A (zh) | 一种氧化石墨烯衍生物用于纺织品多功能整理的方法 | |
| CN106917304A (zh) | 一种石墨烯功能棉织物及其制备方法 | |
| CN109881484B (zh) | 一种静电负载的多层涂层纱线或织物材料的制备方法 | |
| CN108109855B (zh) | 一种基于复合纱线的柔性超级电容器的制备方法 | |
| CN106971865B (zh) | 一种具有高比电容的聚苯胺/碳纳米管/棉织物复合柔性电极及其制备和应用 | |
| CN103462602B (zh) | 一种用于测试心电信号的纺织电极的制备方法 | |
| CN102220690A (zh) | 一种防电磁辐射面料的制作方法 | |
| CN109295745B (zh) | 一种静电植绒法制备石墨烯柔性、耐久导电织物的方法 | |
| CN112626842A (zh) | 一种碳纤维编织布生长氧化铜纳米线复合材料及其制备方法 | |
| CN106012500A (zh) | 一种石墨烯导电纤维 | |
| CN111354576B (zh) | 织物基柔性超级电容器及其制造方法 | |
| CN205134069U (zh) | 一种电磁屏蔽布 | |
| CN114892396B (zh) | 一种导电性能良好的导电布及其制作方法 | |
| CN113981675B (zh) | 光致发热纺织品的制备方法 | |
| CN110387601A (zh) | 一种超强韧石墨烯纤维及其制备方法 | |
| CN107419537B (zh) | 一种利用二氧化钛纳米管导电的涤纶织物的制备方法 | |
| CN109183392B (zh) | 石墨烯改性导电纤维素纤维及其制备方法和用途 | |
| CN109797470A (zh) | 一种柔性导电纱线的制备方法 | |
| CN107815851A (zh) | 基于氧化锌纳米棒功能棉织物的生物传感器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |