CN111364114A - 一种石墨烯抗菌无纺布及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种石墨烯抗菌无纺布及其制备方法，该无纺布的原料按质量百分比计包含：高分子材料90％～99％，石墨烯材料0.1％～9.5％，表面活性剂0.1％～1％，添加剂0.1％～5％。该无纺布的制备方法包含：步骤1，称取各原料；步骤2，将高分子母粒进行研磨；步骤3，将高分子粉与石墨烯粉或氧化石墨烯粉、表面活性剂、添加剂混合，搅拌均匀；步骤4，将混合物加入到螺杆挤压机中，熔融，喷丝，冷却固化，最后将纤维收集在滚筒接收器上，形成石墨烯抗菌无纺布。本发明制备的石墨烯无纺布具有优异的抗菌、净化空气、除甲醛、除异味等功能，可以广泛应用在口罩、空调、空气净化器、车载净化器等滤网上面。

Description

一种石墨烯抗菌无纺布及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种石墨烯无纺布及其制备方法，具体地，涉及一种石墨烯抗菌无纺布及其制备方法。
背景技术
石墨烯是从石墨中剥离出来的单层碳原子材料，由碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构，它是人类已知的厚度最薄、质地最坚硬、导电性最好的材料。石墨烯具有优异的力学、光学和电学性质，结构非常稳定，迄今为止研究者尚未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况，碳原子之间的链接非常柔韧，比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍，如果用石墨烯制成包装袋，它将能承受大约两吨重的物品，几乎完全透明，却极为致密，不透水、不透气，即使原子尺寸最小的氦气也无法通过，导电性能好，石墨烯中电子的运动速度达到了光速的1/300，导电性超过了任何传统的导电材料，化学性质类似石墨表面，可以吸附和脱附各种原子和分子，还有抵御强酸强碱的能力。
综上所述，石墨烯是一种碳原子按六边形排列而成的二维材料，氧化石墨烯则是在石墨烯的表层具有羧基、环氧基、羟基等，含有基团修饰。由于氧化石墨烯制备工艺较简单，原材料成本低廉，同时在实际操作时氧化石墨烯与石墨烯相比更不易团聚，因此可广泛应用于大规模工业生产中。
发明内容
本发明的目的是提供一种石墨烯无纺布及其制备方法，该石墨烯无纺布可用在口罩、空调、空气净化器、车载净化器等表层，可过滤粒径大于0.1微米以上颗粒物，过滤效率达到95％以上，同时石墨烯具有抗菌功能，能够将吸附在滤网上细菌杀灭，保护人体健康。
为了达到上述目的，本发明提供了一种石墨烯抗菌无纺布，其中，所述的无纺布的原料按质量百分比计包含：高分子材料90％～99％，石墨烯材料0.1％～9.5％，表面活性剂0.1％～1％，添加剂0.1％～5％。
上述的石墨烯抗菌无纺布，其中，所述的石墨烯材料包含机械剥离法、化学气相沉积法、氧化还原法制备的任意一种石墨烯或氧化石墨烯。
上述的石墨烯抗菌无纺布，其中，所述的高分子材料包含聚丙烯、聚酰胺、聚酯中的任意一种。
上述的石墨烯抗菌无纺布，其中，所述的表面活性剂包含聚乙烯醇、聚乙二醇、木质素磺酸钠、聚乙烯吡络烷酮、十二烷基吡咯烷酮、十二烷基磺酸钠、甲基纤维素中的任意一种或多种。
上述的石墨烯抗菌无纺布，其中，所述的添加剂包含二乙烯三胺、六偏磷酸钠、赖氨酸、硝酸铁、碱式碳酸铜、碘化钾、硫代硫酸钠中的任意一种或多种。
本发明还提供了上述的石墨烯抗菌无纺布的制备方法，其中，所述的方法包含：步骤1，按比例称取各原料；其中高分子材料采用高分子母粒，石墨烯材料采用石墨烯粉或氧化石墨烯粉；步骤2，将步骤1中的高分子母粒进行研磨；步骤3，将步骤2所得的高分子粉与石墨烯粉或氧化石墨烯粉、表面活性剂、添加剂混合，通过搅拌器搅拌均匀；步骤4，将步骤3所得的混合物加入到螺杆挤压机中，将其熔融，然后经过熔体过滤器进入喷丝板，在高压热气流作用下，熔体被拉伸，形成超细长丝纤维，然后在外侧冷空气作用下冷却固化，最后将纤维收集在滚筒接收器上，形成石墨烯抗菌无纺布。
上述的石墨烯抗菌无纺布的制备方法，其中，所述的步骤2中，研磨后的高分子粉的粒径范围大于200目。
上述的石墨烯抗菌无纺布的制备方法，其中，所述的步骤3中，搅拌时间为15～30min。
上述的石墨烯抗菌无纺布的制备方法，其中，所述的步骤4中，喷丝模头温度为200～240℃，热空气温度为260～280℃，热空气压力为0.2～0.6MPa，接收滚筒转速为15～20r/min，接收距离为10～15cm。
上述的石墨烯抗菌无纺布的制备方法，其中，所述的步骤4中，所得的纤维直径为0.5～5μm，无纺布克重约为40～80g/m2。
本发明提供的石墨烯抗菌无纺布及其制备方法具有以下优点：
本发明基于石墨烯功能基础上，使用熔喷法制备一种石墨烯抗菌无纺布，该滤网可应用在口罩、空调、空气净化器、车载空气净化器等滤网上面，提高原滤网过滤效率，能够有效避免环境中的含有的颗粒物、甲醛、苯、丙烯醛、细菌、病毒等有毒有害物质吸入人体，保护人们身体健康。
本方法制备的石墨烯抗菌无纺布，工艺简单易操作，成本低廉，经济效益高，适合大规模工业化生产。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式作进一步地说明。
本发明提供的石墨烯抗菌无纺布，该无纺布的原料按质量百分比计包含：高分子材料90％～99％，石墨烯材料0.1％～9.5％，表面活性剂0.1％～1％，添加剂0.1％～5％。
优选地，石墨烯材料包含机械剥离法、化学气相沉积法、氧化还原法等制备的任意一种石墨烯或氧化石墨烯。
高分子材料包含聚丙烯、聚酰胺、聚酯等中的任意一种。
表面活性剂包含聚乙烯醇、聚乙二醇、木质素磺酸钠、聚乙烯吡络烷酮(PVP)、十二烷基吡咯烷酮、十二烷基磺酸钠、甲基纤维素等中的任意一种或多种。
添加剂包含二乙烯三胺、六偏磷酸钠、赖氨酸、硝酸铁、碱式碳酸铜、碘化钾、硫代硫酸钠等中的任意一种或多种。
本发明还提供了该石墨烯抗菌无纺布的制备方法，其包含：步骤1，按比例称取各原料；其中高分子材料采用高分子母粒，石墨烯材料采用石墨烯粉或氧化石墨烯粉；步骤2，将步骤1中的高分子母粒进行研磨；步骤3，将步骤2所得的高分子粉与石墨烯粉或氧化石墨烯粉、表面活性剂、添加剂混合，通过搅拌器搅拌均匀；步骤4，将步骤3所得的混合物加入到螺杆挤压机中，将其熔融，然后经过熔体过滤器进入喷丝板，在高压热气流作用下，熔体被拉伸，形成超细长丝纤维，然后在外侧冷空气作用下冷却固化，最后将纤维收集在滚筒接收器上，形成石墨烯抗菌无纺布。
优选地，步骤2中研磨后的高分子粉的粒径范围大于200目。
步骤3中搅拌时间为15～30min。
步骤4中，喷丝模头温度为200～240℃，热空气温度为260～280℃，热空气压力为0.2～0.6MPa，接收滚筒转速为15～20r/min，接收距离为10～15cm。
步骤4中，所得的纤维直径为0.5～5μm，无纺布克重约为40～80g/m2。
下面结合实施例对本发明提供的石墨烯抗菌无纺布及其制备方法做更进一步描述。
实施例1
一种石墨烯抗菌无纺布，该无纺布的原料按质量百分比计包含：高分子材料99％，石墨烯材料0.1％，表面活性剂0.4％，添加剂0.5％。
优选地，石墨烯材料包含机械剥离法制备的石墨烯。
高分子材料包含聚丙烯。表面活性剂包含聚乙烯醇或聚乙二醇。添加剂包含二乙烯三胺或六偏磷酸钠。
本实施例还提供了该石墨烯抗菌无纺布的制备方法，其包含：
步骤1，按比例称取各原料；其中高分子材料采用高分子母粒，石墨烯材料采用石墨烯粉或氧化石墨烯粉。
步骤2，将步骤1中的高分子母粒进行研磨；研磨后的高分子粉的粒径范围大于200目。
步骤3，将步骤2所得的高分子粉与石墨烯粉或氧化石墨烯粉、表面活性剂、添加剂混合，通过搅拌器搅拌均匀。搅拌时间为15～30min。
步骤4，将步骤3所得的混合物加入到螺杆挤压机中，将其熔融，然后经过熔体过滤器进入喷丝板，在高压热气流作用下，熔体被拉伸，形成超细长丝纤维，然后在外侧冷空气作用下冷却固化，最后将纤维收集在滚筒接收器上，形成石墨烯抗菌无纺布。
喷丝模头温度为200～240℃，热空气温度为260～280℃，热空气压力为0.2～0.6MPa，接收滚筒转速为15～20r/min，接收距离为10～15cm。
所得的纤维直径为0.5～5μm，无纺布克重约为40～80g/m2。
实施例2
一种石墨烯抗菌无纺布，该无纺布的原料按质量百分比计包含：高分子材料91％，石墨烯材料3％，表面活性剂1％，添加剂5％。
优选地，石墨烯材料包含化学气相沉积法制备的氧化石墨烯。
高分子材料包含聚酰胺。表面活性剂包含木质素磺酸钠。添加剂包赖氨酸。
本实施例还提供了该石墨烯抗菌无纺布的制备方法，其包含：
步骤1，按比例称取各原料；其中高分子材料采用高分子母粒，石墨烯材料采用石墨烯粉或氧化石墨烯粉。
步骤2，将步骤1中的高分子母粒进行研磨；研磨后的高分子粉的粒径范围大于200目。
步骤3，将步骤2所得的高分子粉与石墨烯粉或氧化石墨烯粉、表面活性剂、添加剂混合，通过搅拌器搅拌均匀。搅拌时间为15～30min。
步骤4，将步骤3所得的混合物加入到螺杆挤压机中，将其熔融，然后经过熔体过滤器进入喷丝板，在高压热气流作用下，熔体被拉伸，形成超细长丝纤维，然后在外侧冷空气作用下冷却固化，最后将纤维收集在滚筒接收器上，形成石墨烯抗菌无纺布。
喷丝模头温度为200～240℃，热空气温度为260～280℃，热空气压力为0.2～0.6MPa，接收滚筒转速为15～20r/min，接收距离为10～15cm。
所得的纤维直径为0.5～5μm，无纺布克重约为40～80g/m2。
实施例3
一种石墨烯抗菌无纺布，该无纺布的原料按质量百分比计包含：高分子材料95％，石墨烯材料4.4％，表面活性剂0.5％，添加剂0.1％。
优选地，石墨烯材料包含氧化还原法制备的石墨烯。
高分子材料包含聚酯。表面活性剂包含聚乙烯吡络烷酮和十二烷基吡咯烷酮。添加剂包含硝酸铁或碱式碳酸铜。
本实施例还提供了该石墨烯抗菌无纺布的制备方法，其包含：
步骤1，按比例称取各原料；其中高分子材料采用高分子母粒，石墨烯材料采用石墨烯粉或氧化石墨烯粉。
步骤2，将步骤1中的高分子母粒进行研磨；研磨后的高分子粉的粒径范围大于200目。
步骤3，将步骤2所得的高分子粉与石墨烯粉或氧化石墨烯粉、表面活性剂、添加剂混合，通过搅拌器搅拌均匀。搅拌时间为15～30min。
步骤4，将步骤3所得的混合物加入到螺杆挤压机中，将其熔融，然后经过熔体过滤器进入喷丝板，在高压热气流作用下，熔体被拉伸，形成超细长丝纤维，然后在外侧冷空气作用下冷却固化，最后将纤维收集在滚筒接收器上，形成石墨烯抗菌无纺布。
喷丝模头温度为200～240℃，热空气温度为260～280℃，热空气压力为0.2～0.6MPa，接收滚筒转速为15～20r/min，接收距离为10～15cm。
所得的纤维直径为0.5～5μm，无纺布克重约为40～80g/m2。
实施例4
一种石墨烯抗菌无纺布，该无纺布的原料按质量百分比计包含：高分子材料92％，石墨烯材料6％，表面活性剂0.8％，添加剂1.2％。
优选地，石墨烯材料包含机械剥离法制备的氧化石墨烯。
高分子材料包含聚丙烯或聚酰胺。表面活性剂包含十二烷基磺酸钠。添加剂包含碘化钾。
本实施例还提供了该石墨烯抗菌无纺布的制备方法，其包含：
步骤1，按比例称取各原料；其中高分子材料采用高分子母粒，石墨烯材料采用石墨烯粉或氧化石墨烯粉。
步骤2，将步骤1中的高分子母粒进行研磨；研磨后的高分子粉的粒径范围大于200目。
步骤3，将步骤2所得的高分子粉与石墨烯粉或氧化石墨烯粉、表面活性剂、添加剂混合，通过搅拌器搅拌均匀。搅拌时间为15～30min。
步骤4，将步骤3所得的混合物加入到螺杆挤压机中，将其熔融，然后经过熔体过滤器进入喷丝板，在高压热气流作用下，熔体被拉伸，形成超细长丝纤维，然后在外侧冷空气作用下冷却固化，最后将纤维收集在滚筒接收器上，形成石墨烯抗菌无纺布。
喷丝模头温度为200～240℃，热空气温度为260～280℃，热空气压力为0.2～0.6MPa，接收滚筒转速为15～20r/min，接收距离为10～15cm。
所得的纤维直径为0.5～5μm，无纺布克重约为40～80g/m2。
实施例5
一种石墨烯抗菌无纺布，该无纺布的原料按质量百分比计包含：高分子材料90％，石墨烯材料9.5％，表面活性剂0.1％，添加剂0.4％。
优选地，石墨烯材料包含化学气相沉积法制备的石墨烯。
高分子材料包含聚丙烯、聚酰胺、聚酯中的任意一种。
表面活性剂包含聚乙烯醇、聚乙二醇、木质素磺酸钠、聚乙烯吡络烷酮、十二烷基吡咯烷酮、十二烷基磺酸钠、甲基纤维素中的任意一种或多种。
添加剂包含二乙烯三胺、六偏磷酸钠、赖氨酸、硝酸铁、碱式碳酸铜、碘化钾、硫代硫酸钠中的任意一种或多种。
本实施例还提供了该石墨烯抗菌无纺布的制备方法，其包含：
步骤1，按比例称取各原料；其中高分子材料采用高分子母粒，石墨烯材料采用石墨烯粉或氧化石墨烯粉。
步骤2，将步骤1中的高分子母粒进行研磨；研磨后的高分子粉的粒径范围大于200目。
步骤3，将步骤2所得的高分子粉与石墨烯粉或氧化石墨烯粉、表面活性剂、添加剂混合，通过搅拌器搅拌均匀。搅拌时间为15～30min。
步骤4，将步骤3所得的混合物加入到螺杆挤压机中，将其熔融，然后经过熔体过滤器进入喷丝板，在高压热气流作用下，熔体被拉伸，形成超细长丝纤维，然后在外侧冷空气作用下冷却固化，最后将纤维收集在滚筒接收器上，形成石墨烯抗菌无纺布。
喷丝模头温度为200～240℃，热空气温度为260～280℃，热空气压力为0.2～0.6MPa，接收滚筒转速为15～20r/min，接收距离为10～15cm。
所得的纤维直径为0.5～5μm，无纺布克重约为40～80g/m2。
本发明提供的石墨烯抗菌无纺布及其制备方法，利用熔喷法制备石墨烯抗菌无纺布，该石墨烯无纺布具有优异的抗菌、净化空气、除甲醛、除异味等功能，可以广泛应用在口罩、空调、空气净化器、车载净化器等滤网上面，增强空气过滤效能，有效避免环境中的含有的颗粒物、甲醛、苯、丙烯醛、细菌、病毒等有毒有害物质吸入人体，保护人们身体健康。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种石墨烯抗菌无纺布，其特征在于，所述的无纺布的原料按质量百分比计包含：高分子材料90％～99％，石墨烯材料0.1％～9.5％，表面活性剂0.1％～1％，添加剂0.1％～5％。
2.如权利要求1所述的石墨烯抗菌无纺布，其特征在于，所述的石墨烯材料包含机械剥离法、化学气相沉积法、氧化还原法制备的任意一种石墨烯或氧化石墨烯。
3.如权利要求1所述的石墨烯抗菌无纺布，其特征在于，所述的高分子材料包含聚丙烯、聚酰胺、聚酯中的任意一种。
4.如权利要求1所述的石墨烯抗菌无纺布，其特征在于，所述的表面活性剂包含聚乙烯醇、聚乙二醇、木质素磺酸钠、聚乙烯吡络烷酮、十二烷基吡咯烷酮、十二烷基磺酸钠、甲基纤维素中的任意一种或多种。
5.如权利要求1所述的石墨烯抗菌无纺布，其特征在于，所述的添加剂包含二乙烯三胺、六偏磷酸钠、赖氨酸、硝酸铁、碱式碳酸铜、碘化钾、硫代硫酸钠中的任意一种或多种。
6.一种如权利要求1～5中任意一项所述的石墨烯抗菌无纺布的制备方法，其特征在于，所述的方法包含：
步骤1，按比例称取各原料；其中高分子材料采用高分子母粒，石墨烯材料采用石墨烯粉或氧化石墨烯粉；
步骤2，将步骤1中的高分子母粒进行研磨；
步骤3，将步骤2所得的高分子粉与石墨烯粉或氧化石墨烯粉、表面活性剂、添加剂混合，通过搅拌器搅拌均匀；
步骤4，将步骤3所得的混合物加入到螺杆挤压机中，将其熔融，然后经过熔体过滤器进入喷丝板，在高压热气流作用下，熔体被拉伸，形成超细长丝纤维，然后在外侧冷空气作用下冷却固化，最后将纤维收集在滚筒接收器上，形成石墨烯抗菌无纺布。
7.如权利要求6所述的石墨烯抗菌无纺布的制备方法，其特征在于，所述的步骤2中，研磨后的高分子粉的粒径范围大于200目。
8.如权利要求6所述的石墨烯抗菌无纺布的制备方法，其特征在于，所述的步骤3中，搅拌时间为15～30min。
9.如权利要求6所述的石墨烯抗菌无纺布的制备方法，其特征在于，所述的步骤4中，喷丝模头温度为200～240℃，热空气温度为260～280℃，热空气压力为0.2～0.6MPa，接收滚筒转速为15～20r/min，接收距离为10～15cm。
10.如权利要求6所述的石墨烯抗菌无纺布的制备方法，其特征在于，所述的步骤4中，所得的纤维直径为0.5～5μm，无纺布克重约为40～80g/m2。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111820502A (zh) * 2020-07-16 2020-10-27 刘明江 一种能抑制细菌病毒的口罩
CN112493580A (zh) * 2020-10-16 2021-03-16 湖南省科学技术事务中心 一种在疫情爆发期间内适合老弱病残人群使用的口罩
CN112522861A (zh) * 2020-10-12 2021-03-19 苏州冠洁纳米材料科技有限公司 碳和铜的复合纳米粒子在熔喷无纺材料中的应用
CN112877909A (zh) * 2021-02-07 2021-06-01 郝宝民 一种熔喷法石墨烯无纺布及其制作方法
CN113235223A (zh) * 2021-03-12 2021-08-10 大连德力石墨烯材料有限公司 一种石墨烯改性熔喷布及其制备方法和应用
CN113733676A (zh) * 2021-10-12 2021-12-03 广州康滤净化科技有限公司 灭病毒骨材与h11级熔喷布和石墨烯无纺布粘合材料及其制备方法
CN113828063A (zh) * 2021-10-20 2021-12-24 湖北真福医药有限公司 一种抗静电过滤材料及切向流压缩空气过滤装置
CN113829682A (zh) * 2021-10-09 2021-12-24 广州康滤净化科技有限公司 灭病毒骨材与h11级熔喷布和石墨烯无纺布喷胶复合材料及制备方法
CN115305707A (zh) * 2021-05-06 2022-11-08 江苏锵尼玛新材料股份有限公司 一种长效广谱抗菌抗病毒组合物及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107501903A (zh) * 2017-06-13 2017-12-22 华烯新材料科技无锡有限公司 一种石墨烯复合pan母粒及制备方法
CN109731413A (zh) * 2019-02-22 2019-05-10 常州兴烯石墨烯科技有限公司 一种功能性石墨烯空气过滤网及其制备方法
CN110694351A (zh) * 2019-10-23 2020-01-17 南通强生石墨烯科技有限公司 一种抗菌石墨烯复合过滤网及其应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107501903A (zh) * 2017-06-13 2017-12-22 华烯新材料科技无锡有限公司 一种石墨烯复合pan母粒及制备方法
CN109731413A (zh) * 2019-02-22 2019-05-10 常州兴烯石墨烯科技有限公司 一种功能性石墨烯空气过滤网及其制备方法
CN110694351A (zh) * 2019-10-23 2020-01-17 南通强生石墨烯科技有限公司 一种抗菌石墨烯复合过滤网及其应用

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111820502A (zh) * 2020-07-16 2020-10-27 刘明江 一种能抑制细菌病毒的口罩
CN112522861A (zh) * 2020-10-12 2021-03-19 苏州冠洁纳米材料科技有限公司 碳和铜的复合纳米粒子在熔喷无纺材料中的应用
CN112493580A (zh) * 2020-10-16 2021-03-16 湖南省科学技术事务中心 一种在疫情爆发期间内适合老弱病残人群使用的口罩
CN112877909A (zh) * 2021-02-07 2021-06-01 郝宝民 一种熔喷法石墨烯无纺布及其制作方法
CN113235223A (zh) * 2021-03-12 2021-08-10 大连德力石墨烯材料有限公司 一种石墨烯改性熔喷布及其制备方法和应用
CN115305707A (zh) * 2021-05-06 2022-11-08 江苏锵尼玛新材料股份有限公司 一种长效广谱抗菌抗病毒组合物及其制备方法
CN113829682A (zh) * 2021-10-09 2021-12-24 广州康滤净化科技有限公司 灭病毒骨材与h11级熔喷布和石墨烯无纺布喷胶复合材料及制备方法
CN113733676A (zh) * 2021-10-12 2021-12-03 广州康滤净化科技有限公司 灭病毒骨材与h11级熔喷布和石墨烯无纺布粘合材料及其制备方法
CN113828063A (zh) * 2021-10-20 2021-12-24 湖北真福医药有限公司 一种抗静电过滤材料及切向流压缩空气过滤装置

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