CN110777466A - 石墨烯羊毛呢绒面料的制造方法及获得的面料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种石墨烯羊毛呢绒面料的制造方法及获得的面料，制造方法包括以下工序：石墨烯羊毛功能纤维制备→和毛→梳棉→一并→二并→纺纱→整经→浆纱→穿综筘→织造坯布→坯检→生修→拷边→洗呢→缩呢→湿检→洗呢→匹染→压水软化→拉幅烘干→熟修→蒸呢→成品检验→打包入库；其中，所述石墨烯羊毛功能纤维制备工序为：将羊毛纤维在分散有醛基化石墨烯的乙醇溶液中浸轧并施以超声震荡，然后将浸轧后的羊毛纤维干燥，得到石墨烯羊毛功能纤维；和毛工序采用纯羊毛纤维和石墨烯羊毛功能纤维的混合物为纤维原料。与现有技术相比，本发明制得的面料平整度持久性优于传统石墨烯纱线与羊毛混纺得到的面料效果，纺织工艺过程简单可控。

Description

石墨烯羊毛呢绒面料的制造方法及获得的面料

技术领域

本发明涉及纺织面料领域，具体涉及一种石墨烯羊毛呢绒面料的制造方法及获得的面料。

背景技术

随着人们生活水平提高和纺织科技的进步，面料的功能化的需求越来越高。以羊毛面料为例，羊毛面料的功能整理目前主要有阻燃、防菌、抗紫外、抗静电、导电、发热等。其主要方式是在羊毛面料中添加特殊的功能助剂或者特殊功能纤维。

石墨烯是目前最薄、最坚硬、导电性最强的新型纳米材料，其应用在面料等领域已有一定的研究，可以赋予面料良好抑菌抗菌、抗静电、发热等优良性能。但主要的研究方向局限于将石墨烯纤维与羊毛等传统天然纤维混纺。由于石墨烯纤维是一种基于熔融加工获得的复合的化学合成纤维，常基于锦纶、氨纶和涤纶为基础，因此与羊毛天然纤维混合纺织时不免引入通过化学方法加工形成的化学纤维成分。由于化学合成纤维吸附性差，不能很好地与羊毛纤维吸附，含有石墨烯功能纤维的羊毛面料使用一段时间后，羊毛就会缩成一团，特别是面料粗厚的呢绒面料就更是如此，影响面料的质感和档次，还会影响面料的吸湿性、透气性等。

因此有对羊毛面料中添加石墨烯功能成分的方法进行改进。

发明内容

本发明需要解决的技术问题在于提供一种面料平整度持久的石墨烯羊毛呢绒面料的制造方法。

本发明需要解决的技术问题还在于提供一种面料平整度持久的石墨烯羊毛呢绒面料。

本发明需要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：一种石墨烯羊毛呢绒面料的制造方法，包括以下工序：石墨烯羊毛功能纤维制备→和毛→梳棉→一并→二并→纺纱→整经→浆纱→穿综筘→织造坯布→坯检→生修→拷边→洗呢→缩呢→湿检→洗呢→匹染→压水软化→拉幅烘干→熟修→蒸呢→成品检验→打包入库；其中，所述石墨烯羊毛功能纤维制备工序为：将羊毛纤维在分散有醛基化石墨烯的乙醇溶液中浸轧并施以超声震荡，然后将浸轧后的羊毛纤维干燥，得到石墨烯羊毛功能纤维；和毛工序采用纯羊毛纤维和石墨烯羊毛功能纤维的混合物为纤维原料。

这里通过醛基化石墨烯与羊毛纤维的氨基在醇溶液中的席夫碱反应快速地发生共价交联，从而使石墨烯沉积接枝在羊毛纤维表面，沉积有石墨烯的羊毛纤维与纯羊毛纤维共纺，解决了石墨烯化学合成纤维与羊毛纤维共同制造羊毛面料吸附性差的问题，得到羊毛呢绒面料使用一段时间后，面料平整度几乎没有变化，且面料手感与纯羊毛呢绒面料无异，面料的质感和档次高，纺织过程可以采用纯羊毛呢绒面料工艺。

优选地，所述和毛工序采用的纤维原料中，石墨烯羊毛功能纤维的重量百分数为3-25％。石墨烯羊毛功能纤维在呢绒面料中成分不高，单足够起到抗静电、抗菌、发热等作用，且纤维原料中的纯羊毛纤维可以染色，搭配浅灰的石墨烯羊毛功能纤维，依然可以制造颜色丰富的呢绒面料。

优选地，所述石墨烯羊毛功能纤维制备用的羊毛纤维为细度15-25μm、长度5-25mm的短羊毛纤维；所述纯羊毛纤维为细度40-120μm、长度40-80mm的长羊毛纤维。短羊毛纤维柔软多弯曲，长羊毛纤维弯曲少，较缺乏柔软性。短羊毛纤维匹配石墨烯增强后与长羊毛纤维在力学性能上更匹配，更适合混合纺织，纺织工艺容易控制。优选地，所述长羊毛纤维通过蛋白酶处理去除原料羊毛纤维表面30-50％数量的鳞片后再进行和毛工序，有利于改善面料的防毡缩性能，而石墨烯羊毛功能纤维制备采用的羊毛纤维表面的鳞片则有利于石墨烯在表面的固定。

优选地，所述石墨烯羊毛功能纤维制备工序中，所述乙醇溶液中醛基化石墨烯的重量百分比浓度为0.1-3％，羊毛纤维在其中的浸轧时间为0.5-24小时，浴比为1：10-20。

优选地，所述石墨烯羊毛功能纤维制备工序中，所述分散有醛基化石墨烯的乙醇溶液中还含有0.1-1％重量百分浓度的冰醋酸。羊毛耐酸不耐碱，采用偏酸性的催化剂可以促进石墨烯在羊毛表面的固定，且不影响羊毛性能。

优选地，所述石墨烯羊毛功能纤维制备工序中，浸轧后干燥后的羊毛纤维再于含有重量百分比浓度3-10％的高分子成膜物质的乙醇溶液中浸轧一次以上，干燥后用清水冲洗1-2次，得到所述石墨烯羊毛功能纤维。通过浸渍高分子成膜物质，可以使水洗等后续工序中石墨烯都在羊毛纤维表面保持良好固定状态。

进一步优选地，所述石墨烯羊毛功能纤维制备工序中，所述高分子成膜物质为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇中的一种或两种。进一步优选地，所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇的混合物；其中，聚乙烯吡咯烷酮亲石墨烯，聚乙烯醇亲羊毛纤维，在羊毛表面形成均匀的膜层保护石墨烯。更进一步优选地，所述聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇的重量比1：1-1：3。

本发明还包括按照上述石墨烯羊毛呢绒面料的制造方法获得的面料。

与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：本发明采用羊毛纤维和石墨烯羊毛功能纤维共纺制备羊毛呢绒面料，面料手感与纯羊毛呢绒面料无异，且面料的平整度持久性优于传统石墨烯纱线与羊毛混纺得到的面料效果，纺织工艺过程简单可控。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式做进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围

实施例1

一种石墨烯羊毛呢绒面料的制造方法，其工艺流程为：石墨烯羊毛功能纤维制备→和毛→梳棉→一并→二并→纺纱→整经→浆纱→穿综筘→织造坯布→坯检→生修→拷边→洗呢→缩呢→湿检→洗呢→匹染→压水软化→拉幅烘干→熟修→蒸呢→成品检验→打包入库。

上述工艺流程中，和毛工序采用纯羊毛纤维和石墨烯羊毛功能纤维的混合物为纤维原料。

和毛的纤维原料中，石墨烯羊毛功能纤维的重量百分数为3％，石墨烯羊毛功能纤维制备工序为：将细度为15-25μm、长度为5-25mm的短羊毛纤维在分散有醛基化石墨烯的乙醇溶液中浸轧24小时并施以超声震荡，浴比为1：20，乙醇溶液中醛基化石墨烯的重量百分比浓度为3％，然后将浸轧后的短羊毛纤维晾干，得到石墨烯羊毛功能纤维。

和毛的纤维原料中，97％的重量为细度40-120μm、长度40-80mm的长羊毛纤维，其没有经过蛋白酶处理。

实施例2

一种石墨烯羊毛呢绒面料的制造方法，其工艺流程为：石墨烯羊毛功能纤维制备→和毛→梳棉→一并→二并→纺纱→整经→浆纱→穿综筘→织造坯布→坯检→生修→拷边→洗呢→缩呢→湿检→洗呢→匹染→压水软化→拉幅烘干→熟修→蒸呢→成品检验→打包入库。

上述工艺流程中，和毛工序采用纯羊毛纤维和石墨烯羊毛功能纤维的混合物为纤维原料。

和毛的纤维原料中，石墨烯羊毛功能纤维的重量百分数为15％。石墨烯羊毛功能纤维制备工序为：将细度为15-25μm、长度为5-25mm的短羊毛纤维在分散有醛基化石墨烯的乙醇溶液中浸轧0.5小时并施以超声震荡，浴比为1：10，乙醇溶液中醛基化石墨烯的重量百分比浓度为0.1％，乙醇溶液中还含有0.1％重量百分浓度的催化剂冰醋酸，然后浸轧之后，将浸轧后的短羊毛纤维晾干，之后再于含有重量百分比浓度3％的聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液中浸轧三次，干燥后用清水冲洗一次，得到石墨烯羊毛功能纤维，得到石墨烯羊毛功能纤维。

和毛的纤维原料中，85％的重量为细度40-120μm、长度40-80mm的长羊毛纤维，且长羊毛纤维通过CTA-B蛋白酶处理已去除原料羊毛纤维表面30-50％数量的鳞片。

实施例3

一种石墨烯羊毛呢绒面料的制造方法，其工艺流程为：石墨烯羊毛功能纤维制备→和毛→梳棉→一并→二并→纺纱→整经→浆纱→穿综筘→织造坯布→坯检→生修→拷边→洗呢→缩呢→湿检→洗呢→匹染→压水软化→拉幅烘干→熟修→蒸呢→成品检验→打包入库。

上述工艺流程中，和毛工序采用纯羊毛纤维和石墨烯羊毛功能纤维的混合物为纤维原料。

和毛的纤维原料中，石墨烯羊毛功能纤维的重量百分数为25％。石墨烯羊毛功能纤维制备工序为：将细度为15-25μm、长度为5-25mm的短羊毛纤维在分散有醛基化石墨烯的乙醇溶液中浸轧5小时并施以超声震荡，浴比为1：15，乙醇溶液中醛基化石墨烯的重量百分比浓度为2.5％，乙醇溶液中还含有1％重量百分浓度的催化剂冰醋酸，然后浸轧之后，将浸轧后的短羊毛纤维晾干，之后再于含有重量百分比浓度5％的聚乙烯醇的乙醇溶液中浸轧三次，干燥后用清水冲洗一次，得到石墨烯羊毛功能纤维。

和毛的纤维原料中，75％的重量为细度40-120μm、长度40-80mm的长羊毛纤维，且长羊毛纤维通过CTA-B蛋白酶处理已去除原料羊毛纤维表面30-50％数量的鳞片。

实施例4

一种石墨烯羊毛呢绒面料的制造方法，其工艺流程为：石墨烯羊毛功能纤维制备→和毛→梳棉→一并→二并→纺纱→整经→浆纱→穿综筘→织造坯布→坯检→生修→拷边→洗呢→缩呢→湿检→洗呢→匹染→压水软化→拉幅烘干→熟修→蒸呢→成品检验→打包入库。

上述工艺流程中，和毛工序采用纯羊毛纤维和石墨烯羊毛功能纤维的混合物为纤维原料。

和毛的纤维原料中，石墨烯羊毛功能纤维的重量百分数为10％。石墨烯羊毛功能纤维制备工序为：将细度为15-25μm、长度为5-25mm的短羊毛纤维在分散有醛基化石墨烯的乙醇溶液中浸轧6小时并施以超声震荡，浴比为1：15，乙醇溶液中醛基化石墨烯的重量百分比浓度为2％，然后浸轧之后，将浸轧后的短羊毛纤维晾干，之后再于含有重量百分比浓度5％的聚乙烯吡咯烷酮以及5％的聚乙烯醇的乙醇溶液中浸轧两次，干燥后用清水冲洗两次，得到所述石墨烯羊毛功能纤维。

和毛的纤维原料中，90％的重量为细度40-120μm、长度40-80mm的长羊毛纤维，且长羊毛纤维通过CTA-B蛋白酶处理已去除原料羊毛纤维表面30-50％数量的鳞片。

实施例5

一种石墨烯羊毛呢绒面料的制造方法，其工艺流程为：石墨烯羊毛功能纤维制备→和毛→梳棉→一并→二并→纺纱→整经→浆纱→穿综筘→织造坯布→坯检→生修→拷边→洗呢→缩呢→湿检→洗呢→匹染→压水软化→拉幅烘干→熟修→蒸呢→成品检验→打包入库。

上述工艺流程中，和毛工序采用纯羊毛纤维和石墨烯羊毛功能纤维的混合物为纤维原料。

和毛的纤维原料中，石墨烯羊毛功能纤维的重量百分数为12％。石墨烯羊毛功能纤维制备工序为：将细度为15-25μm、长度为5-25mm的短羊毛纤维在分散有醛基化石墨烯的乙醇溶液中浸轧3小时并施以超声震荡，浴比为1：15，乙醇溶液中醛基化石墨烯的重量百分比浓度为2.5％，乙醇溶液中还含有0.4％重量百分浓度的催化剂冰醋酸，然后浸轧之后，将浸轧后的短羊毛纤维晾干，之后再于含有重量百分比浓度2.5％的聚乙烯吡咯烷酮以及7.5％的聚乙烯醇的乙醇溶液中浸轧两次，干燥后用清水冲洗两次，得到所述石墨烯羊毛功能纤维。

和毛的纤维原料中，88％重量为细度40-120μm、长度40-80mm的纯羊毛纤维，且长羊毛纤维通过CTA-B蛋白酶处理已去除原料羊毛纤维表面30-50％数量的鳞片。

上述各实施方案是对本发明的上述内容作出的进一步说明，但不应理解为本发明上述主题的范围仅限于上述实施例。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种石墨烯羊毛呢绒面料的制造方法，其特征在于，包括以下工序：石墨烯羊毛功能纤维制备→和毛→梳棉→一并→二并→纺纱→整经→浆纱→穿综筘→织造坯布→坯检→生修→拷边→洗呢→缩呢→湿检→洗呢→匹染→压水软化→拉幅烘干→熟修→蒸呢→成品检验→打包入库；其中，所述石墨烯羊毛功能纤维制备工序为：将羊毛纤维在分散有醛基化石墨烯的乙醇溶液中浸轧并施以超声震荡，然后将浸轧后的羊毛纤维干燥，得到石墨烯羊毛功能纤维；和毛工序采用纯羊毛纤维和石墨烯羊毛功能纤维的混合物为纤维原料。

2.如权利要求1所述的石墨烯羊毛呢绒面料的制造方法，其特征在于，所述和毛工序采用的纤维原料中，石墨烯羊毛功能纤维的重量百分数为3-25％。

3.如权利要求1所述的石墨烯羊毛面料的制造方法，其特征在于，所述石墨烯羊毛功能纤维制备用的羊毛纤维为细度15-25μm、长度5-25mm的短羊毛纤维；所述纯羊毛纤维为细度40-120μm、长度40-80mm的长羊毛纤维。

4.如权利要求3所述的石墨烯羊毛呢绒面料的制造方法，其特征在于，所述长羊毛纤维通过蛋白酶处理去除原料羊毛纤维表面30-50％数量的鳞片后再进行和毛工序。

5.如权利要求1所述的石墨烯羊毛呢绒面料的制造方法，其特征在于，所述石墨烯羊毛功能纤维制备工序中，所述乙醇溶液中醛基化石墨烯的重量百分比浓度为0.1-3％，羊毛纤维在其中的浸轧时间为0.5-24小时，浴比为1：10-20。

6.如权利要求5所述的石墨烯羊毛呢绒面料的制造方法，其特征在于，所述石墨烯羊毛功能纤维制备工序中，所述分散有醛基化石墨烯的乙醇溶液中还含有0.1-1％重量百分浓度的冰醋酸。

7.如权利要求1至6任意一项所述的石墨烯羊毛呢绒面料的制造方法，其特征在于，所述石墨烯羊毛功能纤维制备工序中，浸轧后干燥后的羊毛纤维再于含有重量百分比浓度3-10％的高分子成膜物质的乙醇溶液中浸轧一次以上，干燥后用清水冲洗1-2次，得到所述石墨烯羊毛功能纤维。

8.如权利要求7所述的石墨烯羊毛呢绒面料的制造方法，其特征在于，所述石墨烯羊毛功能纤维制备工序中，所述高分子成膜物质为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇中的一种或两种。

9.如权利要求8所述的石墨烯羊毛呢绒面料的制造方法，其特征在于，所述石墨烯羊毛功能纤维制备工序中，所述高分子成膜物质为聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇的混合物；所述聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇的重量比1：1-1：3。

10.按照权利要求1-9任意一项所述的石墨烯羊毛呢绒面料的制造方法获得的面料。