CN112832019B - 一种纳米银氧化石墨烯复合纳米材料整理纤维/织物的方法及纤维/织物 - Google Patents

一种纳米银氧化石墨烯复合纳米材料整理纤维/织物的方法及纤维/织物 Download PDF

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Abstract

本发明一种纳米银氧化石墨烯复合纳米材料整理纤维/织物的方法,氧化石墨烯水溶液的准备:以强碱溶液调节氧化石墨烯水溶液的pH至碱性;改性氧化石墨烯水溶液的准备:在碱性氧化石墨烯水溶液中加入适量端氨基超支化聚合物水溶液,混合均匀并持续搅拌,得到端氨基超支化聚合物改性的氧化石墨烯水溶液;纤维/织物预处理:纤维/织物经氧化剂进行氧化预处理后再水洗;纤维/织物整理:在改性氧化石墨烯水溶液中加入适量的硝酸银水溶液,充分搅拌后在室温下对预处理后的纤维/织物进行浸轧整理,然后进行汽蒸处理,烘干后即可。本发明具有整理工艺简便,整理均匀性好,整理牢度高的特点。

Description

一种纳米银氧化石墨烯复合纳米材料整理纤维/织物的方法 及纤维/织物
技术领域
本发明属于纺织品后处理技术领域,具体涉及一种纳米银氧化石墨烯复合纳米材料整理纤维/织物的方法及纤维/织物,特别是一种纳米银/氧化石墨烯复合纳米材料整理棉纤维/织物的方法及棉织物,是以氧化石墨烯片负载纳米银得到复合纳米材料为功能整理剂在棉织物上获得均匀、耐久整理的方法。
背景技术
石墨烯是一种由碳原子以SP2杂化轨道组成的呈六角形蜂巢晶格的二维碳纳米材料,具有良好的力学、电学、热学、光学性能,自发现以来,一直是材料科学研究的热点。氧化石墨烯是石墨烯的重要衍生物,其表面具有很多含氧基团,包括羟基,羧基以及一些环氧基,赋予了氧化石墨烯片层很强的亲水性,同时众多的含氧基团及其负电性特征,可以使氧化石墨烯在水性和各种极性有机溶剂中形成良好分散性的胶体悬浮液。并且这些含氧基团具有较高的活性,可以进一步修饰,从而赋予了氧化石墨烯更多的性能,表现出良好的工业应用前景。银纳米颗粒是由银单质构成的零维纳米材料,具有良好的导电性、表面增强拉曼散射性能、优异的抗菌性、催化活性等,在导电浆料、掺杂催化、电极材料、抗菌杀菌、纳米电子器件等领域具有广泛的应用前景。
基于氧化石墨烯和纳米银的结构和性能特征,将两者相结合,制备由零维纳米银颗粒和二维氧化石墨烯构成的复合纳米材料,可以在一定程度上解决各自的缺点,提高性能,使其在更广阔的领域发挥更优的性能。例如,零维纳米材料由于其比表面积高,易团聚,稳定性差,利用氧化石墨烯为基底,将银纳米颗粒负载到氧化石墨烯片上,将有效避免纳米银颗粒自身的团聚,银纳米颗粒的嵌入也会避免氧化石墨烯片层的堆叠。同时,由于石墨的氧化过程导致氧化石墨烯片中存在结构缺陷,导致其导电和导热性能明显下降,纳米银的嵌入将有效弥补其自身缺陷,提高整体的导电和导热性能。另外,纳米银具有优异的广谱抗菌抗病毒性能,氧化石墨烯也表现出良好的抑菌杀菌作用,通过将两者结合,可以依据其不同的抗菌杀菌机理相互协调作用,制备得到抗菌抗病毒性能更优,具有更好的广谱性和更低细菌耐药性的复合抗菌抗病毒材料。
利用氧化石墨烯或纳米银单独对纺织品的功能整理已有相关技术报道,但利用纳米银/氧化石墨烯复合纳米材料对纺织品进行整理的技术报道很少,或存在很多不足之处。主要问题在于:(1)如何将纳米银负载到氧化石墨烯片上,并保证纳米银颗粒不团聚,在氧化石墨烯片上均匀负载;(2)如何将纳米银/氧化石墨烯复合纳米材料均匀整理到织物上,并形成强有力的结合,保证其牢度。
发明内容
本发明的纳米银氧化石墨烯复合纳米材料整理纤维/织物的方法,能够通过一步法实现纳米银的制备,以及和氧化石墨烯的均匀掺杂,并使其在棉织物上均匀、牢固附着整理的方法。
本发明的纳米银氧化石墨烯复合纳米材料整理纤维/织物(这里的纤维/织物是指天然纤维或者至少含有部分天然纤维的混纱线或者由天然纤维纺织成的织物或者化纤与天然纤维混纺形成的织物,本案的天然纤维包括棉纤维或麻纤维或竹纤维等天然植物纤维)的方法,包括如下步骤:
氧化石墨烯水溶液的准备:以强碱溶液调节氧化石墨烯水溶液的pH至碱性;
改性氧化石墨烯水溶液的准备:在碱性氧化石墨烯水溶液中加入适量端氨基超支化聚合物水溶液,混合均匀并持续搅拌(可以选择搅拌时间约5-24小时),得到端氨基超支化聚合物改性的氧化石墨烯水溶液;
纤维/织物预处理:纤维/织物经氧化剂进行氧化预处理后再水洗;
纤维/织物整理:在改性氧化石墨烯水溶液中加入适量的硝酸银水溶液,充分搅拌后在室温下对预处理后的纤维/织物进行浸轧整理,然后进行汽蒸处理(汽蒸处理时间为20-60min),烘干后即可。
本发明的纳米银氧化石墨烯复合纳米材料整理纤维/织物的方法的一种改进,氧化石墨烯水溶液的准备工序中氧化石墨烯水溶液浓度为0.1~5mg/ml。
本发明的纳米银氧化石墨烯复合纳米材料整理纤维/织物的方法的一种改进,氧化石墨烯水溶液的准备工序中调节pH至9~13。
本发明的纳米银氧化石墨烯复合纳米材料整理纤维/织物的方法的一种改进,氧化石墨烯水溶液的准备工序中强碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。
本发明的纳米银氧化石墨烯复合纳米材料整理纤维/织物的方法的一种改进,改性氧化石墨烯水溶液的准备工序中端氨基超支化聚合物水溶液的浓度为 1~20g/L,加入的氨基超支化聚合物水溶液与氧化石墨烯水溶液的体积比为1: (10~30)。
本发明的纳米银氧化石墨烯复合纳米材料整理纤维/织物的方法的一种改进,纤维/织物预处理工序中氧化剂为高碘酸钠。该整理方法是基于纤维素纤维的选择性氧化预处理实现的,首先纤维和织物需为纤维素材质的纤维或再生纤维,如棉、麻、粘胶等。其次,选用高碘酸钠的作用时具有选择性氧化作用,可选择在C2、C3位将纤维素大分子羟基氧化成醛基,从而具有与端氨基超支化聚合物上氨基反应的条件,实现接枝。
本发明的纳米银氧化石墨烯复合纳米材料整理纤维/织物的方法的一种改进,纤维/织物预处理工序中氧化预处理的溶液中氧化剂的浓度为0.5~6g/L。优选的氧化温度为40-80℃。氧化时间为15-60min。
本发明的纳米银氧化石墨烯复合纳米材料整理纤维/织物的方法的一种改进,纤维/织物整理中硝酸银水溶液的浓度为0.05~1mol/L,加入的硝酸银水溶液的量为与改性氧化石墨烯水溶液的体积比为1:(20~100)。
本发明的纤维/织物,由至少前述的方法整理获得。优选的,纤维/织物至少包括天然纤维素纤维材料或再生纤维素纤维材料,即本方案获得的产品为丝线、纱线或者织物,相应的丝线、纱线或者织物中均含有整理后的天然纤维或再生纤维素纤维,天然纤维可以包括棉纤维或麻纤维或竹纤维等。
具体地讲:
本发明的目的通过下面技术方案予以实现,包括以下步骤:(1)将氧化石墨烯水溶液稀释到一定浓度后,用氢氧化钠溶液调节其pH值至碱性;(2) 在调节pH值后的氧化石墨烯水溶液中加入一定量的端氨基超支化聚合物水溶液,室温下超声混合均匀,并持续搅拌一段时间,得到端氨基超支化聚合物改性的氧化石墨烯水溶液;(3)将棉织物浸入到一定浓度的高碘酸钠水溶液中进行氧化预处理,预处理后将棉织物水洗以去除未反应的氧化剂;(4)在改性氧化石墨烯水溶液中加入一定量的硝酸银水溶液,充分搅拌后在室温下对预处理的棉织物进行浸轧整理,然后进行汽蒸处理,烘干后即可得到纳米银/氧化石墨烯复合纳米材料整理的棉织物。
步骤(1)中稀释后的氧化石墨烯水溶液的浓度为0.1~5mg/ml,氢氧化钠调节后的氧化石墨烯水溶液pH为9~13。
步骤(2)中所加入的端氨基超支化聚合物水溶液的浓度为1~20g/L,加入的氨基超支化聚合物水溶液的体积与氧化石墨烯水溶液的体积比为1:10~1:30,混合后持续搅拌时间为5~24h。
步骤(3)中高碘酸钠水溶液的浓度为0.5~6g/L,处理温度为40~80℃,处理时间15~60min。
步骤(4)中加入的硝酸银水溶液的浓度为0.05~1mol/L,加入的硝酸银水溶液的量为与改性氧化石墨烯水溶液的体积比为1:20~1:100,汽蒸处理的时间为 20~60min。
本发明的总体策略在于:首先,利用端氨基超支化聚合物上丰富的氨基在碱性条件下与氧化石墨烯上的羧基反应,使得端氨基超支化聚合物接枝到氧化石墨烯上,同时,利用高碘酸钠对棉织物进行选择性氧化处理,使得棉纤维表面的纤维素结构单元中C2、C3位被氧化生成醛基。然后,通过接枝到氧化石墨烯中的端氨基超支化聚合物络合银离子,并基于氨基与棉织物上生成的醛基的反应使得改性后的氧化石墨烯接枝到棉纤维表面。最后,在汽蒸加热的条件下,使得络合在超支化聚合物中的银离子被还原成银单质,并在附着于棉纤维表面的氧化石墨烯片中原位生成纳米银颗粒。
与现有技术相比,本发明具有以下优势:
(1)通过端氨基超支化聚合物修饰氧化石墨烯,在氧化石墨烯整理织物时,依靠氧化石墨烯片的表面效应贴服于纤维表面的同时,端氨基超支化聚合物与纤维形成共价键合,有效提高了石墨烯片在纤维表面的结合牢度,使得整理的耐久性更佳。
(2)通过纤维自身大分子链的氧化活化产生活性基团,以共价键合改性的氧化石墨烯,相对于传统固着剂整理,避免了整理剂附着带来的弊端,如手感、性能等。
(3)通过银离子的预络合,继而在整理到纤维表面的石墨烯片上原位生成纳米银,有效提高了纳米银的分散均匀性,防止了纳米银的团聚,提高了整理效果,同时基于原位生成的位置限定效果,通过调节络合的银离子的量可以调节生成的纳米银颗粒的大小。
(4)纳米银/氧化石墨烯复合整理的织物基于协同作用的抗菌机理,具有更好的抗菌性能和抗菌广谱性,通过还原处理得到的整理织物具有良好的导电性能,在导电织物、智能可穿戴等领域具有良好的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为原棉织物的SEM图。
图2为原棉织物放大后的SEM图。
图3为整理后的棉织物SEM图。
图4为整理后棉织物的放大SEM图。
具体实施方式
以下将结合各实施方式对本发明进行详细描述。但该等实施方式并不限制本发明,本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
实施例1:
取一定量的氧化石墨烯加水稀释到浓度为0.5mg/ml,并取50L稀释后的氧化石墨烯水溶液利用氢氧化钠调节pH值达到11。在调节pH值后的氧化石墨烯水溶液中加入2.5L浓度为6g/L的端氨基超支化聚合物水溶液,室温下超声混合均匀,并持续搅拌10h。配制浓度为2g/L的高碘酸钠水溶液10L,并加热到50℃,加入1Kg棉织物使其充分浸润,氧化处理30min。处理后取出,并用水清洗去除未反应的氧化剂。另外,在端氨基超支化聚合物改性的氧化石墨烯水溶液中加入1L浓度为0.1mol/L的硝酸银水溶液,充分搅拌后,在室温下对氧化预处理的棉织物进行浸轧整理,三浸三轧,然后取出利用汽蒸处理30min,并烘干即可得到纳米银/氧化石墨烯复合纳米材料整理的棉织物。
实施例2:
取一定量的氧化石墨烯加水稀释到浓度为0.1mg/ml,并取50L稀释后的氧化石墨烯水溶液利用氢氧化钠调节pH值达到13。在调节pH值后的氧化石墨烯水溶液中加入5L浓度为1g/L的端氨基超支化聚合物水溶液,室温下超声混合均匀,并持续搅拌24h。配制浓度为0.5g/L的高碘酸钠水溶液10L,并加热到80℃,加入1Kg棉织物使其充分浸润,氧化处理60min。处理后取出,并用水清洗去除未反应的氧化剂。另外,在端氨基超支化聚合物改性的氧化石墨烯水溶液中加入2.75L浓度为0.05mol/L的硝酸银水溶液,充分搅拌后,在室温下对氧化预处理的棉织物进行浸轧整理,三浸三轧,然后取出利用汽蒸处理60min,并烘干即可得到纳米银/氧化石墨烯复合纳米材料整理的棉织物。
实施例3:
取一定量的氧化石墨烯加水稀释到浓度为5mg/ml,并取50L稀释后的氧化石墨烯水溶液利用氢氧化钠调节pH值达到9。在调节pH值后的氧化石墨烯水溶液中加入1.67L浓度为20g/L的端氨基超支化聚合物水溶液,室温下超声混合均匀,并持续搅拌5h。配制浓度为6g/L的高碘酸钠水溶液10L,并加热到40℃,加入1Kg棉织物使其充分浸润,氧化处理15min。处理后取出,并用水清洗去除未反应的氧化剂。另外,在端氨基超支化聚合物改性的氧化石墨烯水溶液中加入0.5L浓度为1mol/L的硝酸银水溶液,充分搅拌后,在室温下对氧化预处理的棉织物进行浸轧整理,三浸三轧,然后取出利用汽蒸处理20min,并烘干即可得到纳米银/氧化石墨烯复合纳米材料整理的棉织物。
实施例4:
取一定量的氧化石墨烯加水稀释到浓度为1mg/ml,并取50L稀释后的氧化石墨烯水溶液利用氢氧化钠调节pH值达到10。在调节pH值后的氧化石墨烯水溶液中加入2L浓度为10g/L的端氨基超支化聚合物水溶液,室温下超声混合均匀,并持续搅拌24h。配制浓度为3g/L的高碘酸钠水溶液10L,并加热到50℃,加入1Kg棉织物使其充分浸润,氧化处理30min。处理后取出,并用水清洗去除未反应的氧化剂。另外,在端氨基超支化聚合物改性的氧化石墨烯水溶液中加入2L浓度为0.1mol/L的硝酸银水溶液,充分搅拌后,在室温下对氧化预处理的棉织物进行浸轧整理,三浸三轧,然后取出利用汽蒸处理30min,并烘干即可得到纳米银/氧化石墨烯复合纳米材料整理的棉织物。
实施例5:
取一定量的氧化石墨烯加水稀释到浓度为2mg/ml,并取50L稀释后的氧化石墨烯水溶液利用氢氧化钠调节pH值达到12。在调节pH值后的氧化石墨烯水溶液中加入3.33L浓度为2g/L的端氨基超支化聚合物水溶液,室温下超声混合均匀,并持续搅拌10h。配制浓度为1g/L的高碘酸钠水溶液10L,并加热到60℃,加入1Kg含棉20%的棉锦纶混纺织物使其充分浸润,氧化处理20min。处理后取出,并用水清洗去除未反应的氧化剂。另外,在端氨基超支化聚合物改性的氧化石墨烯水溶液中加入1.33L浓度为0.6mol/L的硝酸银水溶液,充分搅拌后,在室温下对氧化预处理的含棉20%的棉锦纶混纺织物进行浸轧整理,三浸三轧,然后取出利用汽蒸处理25in,并烘干即可得到纳米银/氧化石墨烯复合纳米材料整理的含棉20%的棉锦纶混纺织物。
实施例6:
取一定量的氧化石墨烯加水稀释到浓度为3mg/ml,并取50L稀释后的氧化石墨烯水溶液利用氢氧化钠调节pH值达到10.5。在调节pH值后的氧化石墨烯水溶液中加入4.5L浓度为8g/L的端氨基超支化聚合物水溶液,室温下超声混合均匀,并持续搅拌20h。配制浓度为3g/L的高碘酸钠水溶液10L,并加热到70℃,加入1Kg含棉30%的棉尼龙混纺织物使其充分浸润,氧化处理40min。处理后取出,并用水清洗去除未反应的氧化剂。另外,在端氨基超支化聚合物改性的氧化石墨烯水溶液中加入1.09L浓度为0.35mol/L的硝酸银水溶液,充分搅拌后,在室温下对氧化预处理的含棉30%的棉尼龙混纺织物进行浸轧整理,三浸三轧,然后取出利用汽蒸处理55min,并烘干即可得到纳米银/氧化石墨烯复合纳米材料整理的含棉30%的棉尼龙混纺织物。
实施例7:
取一定量的氧化石墨烯加水稀释到浓度为4mg/ml,并取50L稀释后的氧化石墨烯水溶液利用氢氧化钠调节pH值达到9.5。在调节pH值后的氧化石墨烯水溶液中加入3L浓度为13g/L的端氨基超支化聚合物水溶液,室温下超声混合均匀,并持续搅拌8h。配制浓度为4g/L的高碘酸钠水溶液10L,并加热到45℃,加入1Kg含棉30%的棉尼龙纱线(尼龙/棉混纱线)使其充分浸润,氧化处理35min。处理后取出,并用水清洗去除未反应的氧化剂。另外,在端氨基超支化聚合物改性的氧化石墨烯水溶液中加入0.53L浓度为 0.8mol/L的硝酸银水溶液,充分搅拌后,在室温下对氧化预处理的含棉30%的棉尼龙纱线进行浸轧整理,三浸三轧,然后取出利用汽蒸处理35min,并烘干即可得到纳米银/氧化石墨烯复合纳米材料整理的含棉30%的棉尼龙纱线。
实施例8:
取一定量的氧化石墨烯加水稀释到浓度为2.7mg/ml,并取50L稀释后的氧化石墨烯水溶液利用氢氧化钠调节pH值达到12.5。在调节pH值后的氧化石墨烯水溶液中加入2.3L浓度为17g/L的端氨基超支化聚合物水溶液,室温下超声混合均匀,并持续搅拌22h。配制浓度为5.5g/L的高碘酸钠水溶液 10L,并加热到65℃,加入1Kg棉纱线使其充分浸润,氧化处理40min。处理后取出,并用水清洗去除未反应的氧化剂。另外,在端氨基超支化聚合物改性的氧化石墨烯水溶液中加入2.615L浓度为0.15mol/L的硝酸银水溶液,充分搅拌后,在室温下对氧化预处理的棉纱线进行浸轧整理,二浸二轧,然后取出利用汽蒸处理30min,并烘干即可得到纳米银/氧化石墨烯复合纳米材料整理的棉纱线。
对实施例1取样检测可知:
图1为原棉织物的SEM图,可以看到呈扁平状的棉纤维。
图2为原棉织物放大后的SEM图,可以看到棉纤维表面具有一定纹理,整理较平整,无附着物。
图3为整理后的棉织物SEM图,可以看到纤维之间存在少量片层膜结构,这就是附着的氧化石墨烯片。
图4为整理后棉织物的放大SEM图,可以看出纤维表面包裹着氧化石墨烯片,在氧化石墨烯片的外部及氧化石墨烯片与纤维之间分布有大量纳米银颗粒,特别是分布在氧化石墨烯片与纤维之间的纳米银,由于颗粒的突起导致了包裹的氧化石墨烯片出现了特有的皱褶结构。
实施例2-8实施例取样同样可以看到棉纤维表面存在片层膜结构的氧化石墨烯片,并且在氧化石墨烯片的外部及氧化石墨烯片与纤维之间分布有大量纳米银颗粒,特别是分布在氧化石墨烯片与纤维之间的纳米银,由于颗粒的突起导致了包裹的氧化石墨烯片出现了特有的皱褶结构。
实施例9-16与实施例1-8的区别仅在于线或者织物中的棉纤维被等质量替换为麻。
实施例9-16实施例取样同样可以看到麻纤维表面存在片层膜结构的氧化石墨烯片,并且在氧化石墨烯片的外部及氧化石墨烯片与纤维之间分布有大量纳米银颗粒,特别是分布在氧化石墨烯片与纤维之间的纳米银,由于颗粒的突起导致了包裹的氧化石墨烯片出现了特有的皱褶结构。
实施例17-24与实施例1-8的区别仅在于线或者织物中的棉纤维被等质量替换为竹纤维。
实施例17-24实施例取样同样可以看到竹纤维表面存在片层膜结构的氧化石墨烯片,并且在氧化石墨烯片的外部及氧化石墨烯片与纤维之间分布有大量纳米银颗粒,特别是分布在氧化石墨烯片与纤维之间的纳米银,由于颗粒的突起导致了包裹的氧化石墨烯片出现了特有的皱褶结构。并且样品手感柔,织物恢复性好。
在上述实施例方案中,还可以为甲壳素纤维或铜氨纤维等。
包括而不限于上述实施例中的样品,在38摄氏度下经过高压钠灯模拟强日照暴晒老化5000小时,检测到纳米银/石墨烯的剥离率均小于1%。在对样品进行连续折叠10000次(以完全展开而后完全贴合地折叠再展开为一次折叠),检测到纳米银/石墨烯的剥离率均小于1%。在60度水温下,对样品进行连续涡轮水洗75小时,检测到纳米银/石墨烯的剥离率均小于1%。
包括而不限于上述实施例中的样品,以GB/T20944.2-2007纺织品抗菌性能的评价第二部分吸收法对样品进行抗菌性能测试,测试菌种为金黄色葡萄球菌(ATCC6538)、大肠杆菌(ATCC8739)、白色念珠菌(ATCC10231), 试验结果显示样品对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌的抑菌率达99%以上。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施例加以描述,但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种纳米银氧化石墨烯复合纳米材料整理纤维/织物的方法,包括如下步骤:
氧化石墨烯水溶液的准备:以强碱溶液调节氧化石墨烯水溶液的pH至碱性;
改性氧化石墨烯水溶液的准备:在碱性氧化石墨烯水溶液中加入适量端氨基超支化聚合物水溶液,混合均匀并持续搅拌,得到端氨基超支化聚合物改性的氧化石墨烯水溶液;
纤维/织物预处理:纤维/织物经氧化剂进行氧化预处理后再水洗;
纤维/织物整理:在改性氧化石墨烯水溶液中加入适量的硝酸银水溶液,充分搅拌后在室温下对预处理后的纤维/织物进行浸轧整理,然后进行汽蒸处理,烘干后即可。
2.根据权利要求1所述的纳米银氧化石墨烯复合纳米材料整理纤维/织物的方法,其特征在于,所述氧化石墨烯水溶液的准备工序中氧化石墨烯水溶液浓度为0.1~5mg/ml。
3.根据权利要求1所述的纳米银氧化石墨烯复合纳米材料整理纤维/织物的方法,其特征在于,所述氧化石墨烯水溶液的准备工序中调节pH至9~13。
4.根据权利要求1所述的纳米银氧化石墨烯复合纳米材料整理纤维/织物的方法,其特征在于,所述氧化石墨烯水溶液的准备工序中强碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。
5.根据权利要求1所述的纳米银氧化石墨烯复合纳米材料整理纤维/织物的方法,其特征在于,所述改性氧化石墨烯水溶液的准备工序中端氨基超支化聚合物水溶液的浓度为1~20g/L,加入的氨基超支化聚合物水溶液与氧化石墨烯水溶液的体积比为1:(10~30)。
6.根据权利要求1所述的纳米银氧化石墨烯复合纳米材料整理纤维/织物的方法,其特征在于,所述纤维/织物预处理工序中氧化剂为高碘酸钠。
7.根据权利要求1或6所述的纳米银氧化石墨烯复合纳米材料整理纤维/织物的方法,其特征在于,所述纤维/织物预处理工序中氧化预处理的溶液中氧化剂的浓度为0.5~6g/L。
8.根据权利要求1所述的纳米银氧化石墨烯复合纳米材料整理纤维/织物的方法,其特征在于,所述纤维/织物整理中硝酸银水溶液的浓度为0.05~1mol/L,加入的硝酸银水溶液的量为与改性氧化石墨烯水溶液的体积比为1:(20~100)。
9.纤维/织物,由至少包括权利要求1-8任一所述的方法整理获得。
10.根据权利要求9所述的纤维/织物,其特征在于,所述纤维/织物至少包括天然纤维素纤维材料或再生纤维素纤维材料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113699786B (zh) * 2021-10-14 2023-06-23 普宁市爱念制衣有限公司 一种基于棉纤维的持久抗菌纤维面料及其制备方法
CN113981676A (zh) * 2021-11-19 2022-01-28 常熟市华瑞针纺织有限公司 抗菌面料的制备工艺、具有抗菌性能的面料及氧化石墨烯负载银复合材料

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102504147A (zh) * 2011-11-29 2012-06-20 桂林理工大学 端氨基超支化聚合物接枝氧化石墨烯改性环氧树脂的方法
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Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102504147A (zh) * 2011-11-29 2012-06-20 桂林理工大学 端氨基超支化聚合物接枝氧化石墨烯改性环氧树脂的方法
CN107503124A (zh) * 2017-09-17 2017-12-22 赵兵 可用于可穿戴设备的银纳米线‑石墨烯导电纺织品
CN107556522A (zh) * 2017-09-17 2018-01-09 赵兵 负载石墨烯和银纳米线的蚕丝/海藻酸钠多孔复合材料
CN108166097A (zh) * 2018-01-30 2018-06-15 旷达纤维科技有限公司 一种具有超疏水、催化、抗菌功能的涤纶纤维的制备方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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改性超支化聚合物纳米银的制备及其对丝织物的抗菌整理;房迪 等;《纺织导报》;20130228(第2期);第68-70页 *

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