CN111455654A - 一种聚吡咯复合羊毛导电织物的制备方法 - Google Patents

一种聚吡咯复合羊毛导电织物的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111455654A
CN111455654A CN202010356243.4A CN202010356243A CN111455654A CN 111455654 A CN111455654 A CN 111455654A CN 202010356243 A CN202010356243 A CN 202010356243A CN 111455654 A CN111455654 A CN 111455654A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wool
fabric
polypyrrole
conductive
preparation
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.)
Pending
Application number
CN202010356243.4A
Other languages
English (en)
Inventor
辛斌杰
于佳
周曦
江燕婷
黄一凡
谢翔宇
李安琪
徐丽丽
缪雅婧
臧丽然
刘璐璐
贺炎
其他发明人请求不公开姓名
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai University of Engineering Science
Original Assignee
Shanghai University of Engineering Science
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai University of Engineering Science filed Critical Shanghai University of Engineering Science
Priority to CN202010356243.4A priority Critical patent/CN111455654A/zh
Publication of CN111455654A publication Critical patent/CN111455654A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M10/00—Physical treatment of fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, e.g. ultrasonic, corona discharge, irradiation, electric currents, or magnetic fields; Physical treatment combined with treatment with chemical compounds or elements
    • D06M10/04—Physical treatment combined with treatment with chemical compounds or elements
    • D06M10/08—Organic compounds
    • D06M10/10—Macromolecular compounds
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M13/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/10—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing oxygen
    • D06M13/144—Alcohols; Metal alcoholates
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2101/00—Chemical constitution of the fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, to be treated
    • D06M2101/02—Natural fibres, other than mineral fibres
    • D06M2101/10—Animal fibres
    • D06M2101/12—Keratin fibres or silk

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种聚吡咯复合羊毛导电织物的制备方法，属于功能纺织品技术领域。该制备方法包括：将羊毛织物经过预处理后进行等离子体表面刻蚀，再放入吡咯溶液中浸泡处理后取出，放入氯化铁溶液中冰水浴反应1‑6h，冲洗干净后烘干。本发明采用等离子体表面刻蚀对羊毛织物进行预处理，通过引入含氧基团增加其比表面积，还采用原位聚合得到聚吡咯复合羊毛导电织物，提高复合织物的导电性，满足其在电磁屏蔽材料或医用导电材料的功能需求，且工艺简单易行，易于大规模生产。

Description

一种聚吡咯复合羊毛导电织物的制备方法
技术领域
本发明属于功能纺织品技术领域，涉及到一种聚吡咯复合羊毛导电织物的制备方法。
背景技术
导电纤维已广泛应用于人们的生活中，包括用于防止电磁辐射污染、电磁波泄漏、保护人类身体健康等方面的电磁屏蔽材料，以及用于以电刺激作为辅助方式治疗慢性伤口的导电材料。导电材料通常是以金属材料作为填料，通过涂层整理方法制备导电织物，但是这种使用金属填料的涂层整理的导电织物手感、耐洗、耐摩和耐汗渍等性能下降。而采用高分子导电聚合物的导电织物，与金属涂层整理的导电织物相比，具有手感轻薄、透气性好等优点，比金属屏蔽材料更具优势。
目前，合成的具有代表性的导电聚合物有聚乙炔、聚苯胺、聚噻吩聚苯乙炔和聚吡咯等。其中，聚吡咯是一种典型的具有大共轭双键结构的导电高分子，具有高导电率、空气中稳定和易于制备等优点，因而广泛应用在电化学、电极材料、光学以及导电材料等方面。制备聚吡咯导电材料的方法有化学氧化聚合和电化学聚合，在此基础上又发展了模板法溶胶-凝胶法和静电纺丝法。其中化学氧化法合成聚吡咯相对简单易行，是常用方法之一。CN106930110A公开了一种用液氨处理羊毛织物，再经过吡咯溶液和氯化铁溶液处理得到导电复合织物，但羊毛未经液氨处理制备的聚吡咯羊毛导电纤维导电性能较差，且有废水产生。CN 107541939A公开了一种用小分子二硫苏糖醇水溶液的方法来制备导电羊毛织物，但二硫苏糖醇水溶液往往无法还原包埋于蛋白质结构内部(溶剂不可及)的二硫键，这类二硫键的还原常常需要先将蛋白质变性。
发明内容
为克服现有技术的上述不足，本发明提供了一种聚吡咯复合羊毛导电织物的制备方法，解决目前未液氨处理的聚吡咯复合羊毛织物导电性能差的问题。该制备方法采用原位聚合以及等离子体相结合，具体地，包括以下步骤：
(1)将羊毛织物经过预处理，得到预处理的羊毛织物；
(2)将预处理的羊毛织物进行等离子体表面刻蚀，得到处理的羊毛织物；
(3)将处理的羊毛织物放入配置好的吡咯溶液中进行处理，待30min后将羊毛织物取出，放入氯化铁溶液中冰水浴反应1-6h，冲洗干净后烘干。
根据本发明所述制备方法的一些实施方式，步骤(1)中，预处理的过程为：将羊毛织物浸入乙醇溶液中，超声清洗后取出，水洗并烘干，得到预处理的羊毛织物。
根据本发明所述制备方法的一些实施方式，步骤(2)中，等离子体表面刻蚀的过程为：采用等离子体设备对预处理的羊毛织物进行表面刻蚀，其中，等离子体表面刻蚀的参数包括：温度为80℃，压强为3.0×10-3Pa，电源功率为150-300W，处理时间为1-20min，充入气体为氧气且体积流量为10-20sccm。
根据本发明所述制备方法的一些实施方式，步骤(3)中，所述聚吡咯溶液的浓度为0.1-1mol/L。
根据本发明所述制备方法的一些实施方式，步骤(3)中，氯化铁溶液和吡咯的质量比为1：3。
本发明还提供了一种聚吡咯复合羊毛导电织物，其通过上述任一所述聚吡咯复合羊毛导电织物的制备方法得到。
本发明还提供了上述任一聚吡咯复合羊毛导电织物在电磁屏蔽材料或医用导电材料中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明采用等离子体技术对羊毛织物进行预处理，通过引入含氧基团，对羊毛织物表面进行刻蚀来增加其比表面积。本发明还采用原位聚合得到聚吡咯复合羊毛导电织物，提高复合织物的导电性，满足其在电磁屏蔽材料或医用导电材料的功能需求，且工艺简单易行，易于大规模生产。
附图说明
图1为本发明的聚吡咯复合羊毛导电织物的制备流程示意图。
图2为本发明的羊毛等离子体处理和聚吡咯复合羊毛导电织物的电镜图；其中：(a)等离子处理时间为1200s的羊毛织物的SEM图，(b)不同浓度的聚吡咯复合羊毛导电织物的SEM图。
具体实施方式
本发明提供了一种聚吡咯复合羊毛导电织物的制备方法和其在电磁屏蔽材料或医用导电材料中的应用。以下实施例中制备聚吡咯复合羊毛导电织物的方法，包括如下步骤：
(1)羊毛织物的预处理：将羊毛织物浸入乙醇溶液中，超声清洗30min后取出羊毛并用蒸馏水清洗以除去溶剂乙醇，放入烘箱烘干，得到预处理的羊毛织物；
(2)等离子体处理羊毛织物：采用低温真空的PECVD-601室等离子体气相沉积设备对烘干的预处理的羊毛织物进行表面刻蚀，其中，等离子体刻蚀的参数为：温度为80℃，压强为3.0×10-3Pa，电源功率为150-300W，处理的时间为1-20min，充入气体为氧气，体积流量为10-20sccm，得到处理的羊毛织物；
(3)聚吡咯复合羊毛导电织物的制备过程：将不同等离子体处理时间的羊毛织物浸入不同浓度的聚吡咯溶液中，30min后，取出羊毛织物并将其放入配置好的氯化铁溶液中，冰水浴反应1-6h取出并放入烘箱中烘干。
实施例1
将羊毛织物浸入乙醇溶液中，超声清洗30min后取出羊毛织物并用蒸馏水清洗以除去溶剂乙醇，放入烘箱烘干；再采用低温真空的PECVD-601室等离子体气相沉积设备对烘干后的羊毛织物进行表面刻蚀，等离子体刻蚀的参数为：温度为80℃，压强为3.0×10-3Pa，电源功率为200w，处理的时间分别为0s、300s、600s、900s和1200s，充入气体为氧气，体积流量为10-20sccm，得到处理的羊毛织物；然后分别将不同等离子体处理时间的羊毛织物浸入0.8mol/L的聚吡咯溶液中，30min后取出，将其放入配置好的氯化铁溶液中冰水浴反应4h，取出并放入烘箱中烘干，得到聚吡咯复合羊毛导电织物。
烘干之后的聚吡咯复合羊毛导电织物用四探针方阻测试仪测试，结果如表1所示。
表1不同等离子处理时间的聚吡咯/羊毛导电织物的方阻
等离子体处理时间(s) 方阻Ω/sq
0 458
300 369
600 320
900 204
1200 168
实施例2
将羊毛织物浸入乙醇溶液中，超声清洗30min后取出羊毛织物并用蒸馏水清洗以除去溶剂乙醇，放入烘箱烘干。再采用低温真空的PECVD-601室等离子体气相沉积设备对烘干的预处理的羊毛织物进行表面刻蚀，等离子体刻蚀的参数为：温度为80℃，压强为3.0×10-3Pa，电源功率为200w，处理的时间为1200s，充入气体为氧气，体积流量可以为10sccm，得到处理的羊毛织物。然后将该羊毛织物分别浸入0.2mol/L、0.4mol/L、0.6mol/L、0.8mol/L和1mol/L的聚吡咯溶液中，30min后取出羊毛织物，将其放入配置好的氯化铁溶液中冰水浴反应4h，取出并放入烘箱中烘干，得到聚吡咯复合羊毛导电织物。
烘干之后的聚吡咯复合羊毛导电织物用四探针方阻测试仪测试，结果如表2所示。
表2不同浓度的聚吡咯/羊毛导电织物的方阻
聚吡咯浓度(mol/L) 方阻Ω/sq
0.2 345
0.4 321
0.6 228
0.8 168
1 174
实施例3
将羊毛织物浸入乙醇溶液中，超声清洗30min后取出羊毛织物并用蒸馏水清洗以除去溶剂乙醇，放入烘箱烘干。再采用低温真空的PECVD-601室等离子体气相沉积设备对烘干的预处理的羊毛织物进行表面刻蚀，等离子体刻蚀的参数为：温度为80℃，压强为3.0×10-3Pa，电源功率为200w，处理的时间为1200s，充入气体为氧气，体积流量为10sccm，得到处理的羊毛织物。然后将该羊毛织物浸入0.8mol/L的聚吡咯溶液中，30min后取出羊毛织物，取三份分别放入配置好的氯化铁溶液中冰水浴反应2h、4h和6h，取出并放入烘箱中烘干，得到聚吡咯复合羊毛导电织物。
烘干之后的聚吡咯复合羊毛导电织物用四探针方阻测试仪测试，结果如表3所示。
表3不同冰水浴处理时间的聚吡咯/羊毛导电织物方阻
冰水浴时间(h) 方阻Ω/sq
2 278
4 210
6 178
由上述实施例可知，等离子体处理时间为1200s、聚吡咯浓度为0.8mol/L、冰水浴处理时间为6h时，制备的聚吡咯复合羊毛导电织物导电性越好，方阻为178Ω/sq，满足其作为电磁屏蔽材料或医用导电材料的性能要求。
上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本发明。熟悉本领域技术人员显然可以容易的对这些实施例作出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中，而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例。本领域技术人员根据本发明的原理，不脱离本发明的范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种聚吡咯复合羊毛导电织物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将羊毛织物经过预处理，得到预处理的羊毛织物；
(2)将预处理的羊毛织物进行等离子体表面刻蚀，得到处理的羊毛织物；
(3)将处理的羊毛织物放入吡咯溶液中进行处理，待30min后取出，放入氯化铁溶液中冰水浴反应1-6h，冲洗干净后烘干。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，预处理的过程为：将羊毛织物浸入乙醇溶液中超声清洗后取出，水洗并烘干，得到预处理的羊毛织物。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，等离子体表面刻蚀的过程为：采用等离子体设备对预处理的羊毛织物进行表面刻蚀，等离子体表面刻蚀的参数包括：温度为80℃，压强为3.0×10-3Pa，电源功率为150-300W，处理时间为1-20min，充入气体为氧气且体积流量为10-20sccm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述吡咯溶液的浓度为0.1-1mol/L。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，氯化铁溶液与吡咯的质量比为1：3。
6.一种聚吡咯复合羊毛导电织物，其特征在于，其通过权利要求1至5任一项所述聚吡咯复合羊毛导电织物的制备方法得到。
7.权利要求1至5任一项所述的聚吡咯复合羊毛导电织物在电磁屏蔽材料或医用导电材料中的应用。
CN202010356243.4A 2020-04-29 2020-04-29 一种聚吡咯复合羊毛导电织物的制备方法 Pending CN111455654A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010356243.4A CN111455654A (zh) 2020-04-29 2020-04-29 一种聚吡咯复合羊毛导电织物的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010356243.4A CN111455654A (zh) 2020-04-29 2020-04-29 一种聚吡咯复合羊毛导电织物的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111455654A true CN111455654A (zh) 2020-07-28

Family

ID=71676011

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010356243.4A Pending CN111455654A (zh) 2020-04-29 2020-04-29 一种聚吡咯复合羊毛导电织物的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111455654A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112704960A (zh) * 2020-12-07 2021-04-27 盐城工学院 一种复合滤料材料的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106758240A (zh) * 2016-12-01 2017-05-31 西南大学 聚吡咯导电羊毛织物的制备方法
CN106894237A (zh) * 2017-03-30 2017-06-27 武汉纺织大学 一种提升聚吡咯羊毛导电布耐摩擦性能的方法
JP2018135625A (ja) * 2017-02-20 2018-08-30 正仁 櫨田 静電気の起きない繊維を使って、静電気の起きない毛糸やセーターを作る方法
CN109112820A (zh) * 2018-07-17 2019-01-01 上海工程技术大学 一种通透耐水洗的导电聚吡咯/银复合棉织物及其制备方法
CN110670361A (zh) * 2019-10-09 2020-01-10 江南大学 一种高聚吡咯附着量导电织物及其制备方法与应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106758240A (zh) * 2016-12-01 2017-05-31 西南大学 聚吡咯导电羊毛织物的制备方法
JP2018135625A (ja) * 2017-02-20 2018-08-30 正仁 櫨田 静電気の起きない繊維を使って、静電気の起きない毛糸やセーターを作る方法
CN106894237A (zh) * 2017-03-30 2017-06-27 武汉纺织大学 一种提升聚吡咯羊毛导电布耐摩擦性能的方法
CN109112820A (zh) * 2018-07-17 2019-01-01 上海工程技术大学 一种通透耐水洗的导电聚吡咯/银复合棉织物及其制备方法
CN110670361A (zh) * 2019-10-09 2020-01-10 江南大学 一种高聚吡咯附着量导电织物及其制备方法与应用

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112704960A (zh) * 2020-12-07 2021-04-27 盐城工学院 一种复合滤料材料的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106268370B (zh) 聚四氟乙烯膜低温等离子体亲水改性及时效改性处理方法
CN105155253B (zh) 一种氧化石墨烯电化学还原制备导电织物的方法
CN102051803B (zh) 一种镀银导电纤维的制作方法
Mendez-Linan et al. Aging effect of plasma-treated carbon surfaces: An overlooked phenomenon
CN109957133A (zh) 一种基于等离子体表面改性的聚氨酯亲水改性方法
CN109205595A (zh) 高导电柔性石墨烯管及其制备方法
CN110038445B (zh) 一种疏水膜亲水改性方法
CN111455654A (zh) 一种聚吡咯复合羊毛导电织物的制备方法
CN113701925A (zh) 一种织物/离子凝胶可穿戴压力传感器件的制备方法
CN110629325A (zh) 一种多元素掺杂的石墨烯纤维、其制备和应用
Zhu et al. Conductive cotton fabrics for heat generation prepared by mist polymerization
CN106876155A (zh) 一种基于碳纳米管的导电棉织物的制备方法
CN107652676B (zh) 一种提高导电聚合物水凝胶在基体材料上粘附能力的方法
CN112678924A (zh) 一种应用于电芬顿体系的水热改性石墨毡电极的制备方法及应用
CN109161947A (zh) 高模量碳纤维表面处理方法和装置及其应用
CN105544187A (zh) 一种超疏水织物及其制备方法
CN115181340B (zh) 有效构筑三维导电网络结构的电磁屏蔽天然橡胶及其制备
CN111621208A (zh) 防水膜层及其制备方法、应用和产品
CN101660262B (zh) 一种羊毛桥键式抗皱整理方法
CN102477693A (zh) 采用聚丙烯腈碳纤维的碳纤维电极材料的活化方法
CN107603160B (zh) 一种导电聚合物水凝胶复合材料及其制备方法与应用
CN115957604A (zh) 一种可调控结构的碳纳米管修饰碳布电极及其制备方法与应用
CN111636196B (zh) 纳米网状和花状结构的柔性导电复合材料及其制备方法和应用
CN106930110B (zh) 一种提高聚吡咯羊毛导电布导电性能的方法
CN115287622A (zh) 一种分子膜碳纸及其制备方法和应用

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200728

RJ01 Rejection of invention patent application after publication