CN114000212A - 一种石墨烯抗紫外纤维及其制备方法 - Google Patents
一种石墨烯抗紫外纤维及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114000212A CN114000212A CN202111548501.XA CN202111548501A CN114000212A CN 114000212 A CN114000212 A CN 114000212A CN 202111548501 A CN202111548501 A CN 202111548501A CN 114000212 A CN114000212 A CN 114000212A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- graphene
- fiber
- ultraviolet
- resistant
- parts
- 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
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 199
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 177
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 147
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000002074 melt spinning Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims abstract description 9
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 24
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims description 16
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 16
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 claims description 16
- 229920004933 Terylene® Polymers 0.000 claims description 16
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims description 16
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 16
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 16
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 13
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylpropan-2-ylperoxy)propan-2-ylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 8
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 8
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 8
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 claims description 8
- FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(triethoxy)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C=C FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N benzophenone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)C1=CC=CC=C1 RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000012965 benzophenone Substances 0.000 claims description 5
- QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N benzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N[N][N]C2=C1 QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000012964 benzotriazole Substances 0.000 claims description 5
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 claims description 5
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 5
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 claims description 5
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 claims description 5
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 claims description 5
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 claims description 5
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 5
- FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N butan-1-ol;titanium Chemical compound [Ti].CCCCO.CCCCO.CCCCO.CCCCO FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004753 textile Substances 0.000 abstract description 6
- 239000002585 base Substances 0.000 description 14
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 6
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 4
- 230000006750 UV protection Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N butan-1-olate;titanium(4+) Chemical compound [Ti+4].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-] YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006253 high performance fiber Polymers 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000037072 sun protection Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
- D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
- D01F1/10—Other agents for modifying properties
- D01F1/106—Radiation shielding agents, e.g. absorbing, reflecting agents
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
- Woven Fabrics (AREA)
Abstract
本发明公开了一种石墨烯抗紫外纤维及其制备方法，该方法包含：步骤1，按比例称取各原料；步骤2，将石墨烯材料、助剂和抗紫外粒子混合，加入水中，搅拌均匀后得到石墨烯混合溶液；步骤3，将步骤2所得石墨烯混合溶液与纤维基材的粒子熔体或浆液混合搅拌均匀后，进行熔融纺丝或溶液纺丝；步骤4，将步骤3所得的复合纤维在油浴中上油，干燥后得到石墨烯抗紫外复合纤维。本发明还提供了通过该方法制备的石墨烯抗紫外纤维。本发明提供的石墨烯抗紫外纤维及其制备方法，制备的纤维抗紫外能性能优异，而且由于石墨烯特殊的网络二维结构同时赋予纤维抗菌功能，可以广泛应用在防晒纺织品等领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种石墨烯复合纤维及其制备方法，具体地，涉及一种石墨烯抗紫外纤维及其制备方法。
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。
传统的普通纤维并不具备功能性，随着社会发展，已经不能满足人们对功能性纺织品的需求从而出现了功能性纤维。
功能性纤维的发展是现代纤维科学进步的象征。功能纤维、差别化纤维和高性能纤维的发展为传统纺织工业的技术创新，向高科技产业的转化创造了有利条件，为人类生活水平的提高作出了贡献。功能性纤维是指除一般纤维所具有的物理机械性能以外，还具有某种特殊功能的新型纤维，其种类繁多，应用广泛。
发明内容
本发明的目的是提供一种石墨烯复合纤维及其制备方法，具有抗紫外功能性，制备方法简单，抗紫外能性能优异，可以广泛应用在防晒纺织品等领域。
为了达到上述目的，本发明提供了一种石墨烯抗紫外纤维的制备方法，其中，所述的方法包含：步骤1，按比例称取各原料；步骤2，将石墨烯材料、助剂和抗紫外粒子混合，加入水中，搅拌均匀后得到石墨烯混合溶液；步骤3，将步骤2所得石墨烯混合溶液与纤维基材的粒子熔体或浆液混合搅拌均匀后，进行熔融纺丝或溶液纺丝；步骤4，将步骤3所得的复合纤维在油浴中上油，干燥后得到石墨烯抗紫外复合纤维。
上述的石墨烯抗紫外纤维的制备方法，其中，所述的助剂为氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵中的任意一种或多种。
上述的石墨烯抗紫外纤维的制备方法，其中，所述的石墨烯材料为石墨烯、改性石墨烯、化学氧化剥离的氧化石墨烯、偶联剂改性氧化石墨烯、氨基高分子改性氧化石墨烯、阳离子表面活性剂改性氧化石墨烯中的任意一种或多种。
上述的石墨烯抗紫外纤维的制备方法，其中，所述的抗紫外粒子为钛酸丁酯、二氧化钛、二苯甲酮、苯丙三唑、氧化锌中的任意一种或多种。
上述的石墨烯抗紫外纤维的制备方法，其中，所述的步骤2中，石墨烯材料、助剂和抗紫外粒子的重量比为(5-18)：1：(2-8)。
上述的石墨烯抗紫外纤维的制备方法，其中，所述的石墨烯材料在混合溶液中的添加量按质量百分比计为1-8％。
上述的石墨烯抗紫外纤维的制备方法，其中，所述的步骤3中的纤维基材为锦纶、涤纶、丙纶、黏胶、石墨烯锦纶、石墨烯涤纶、石墨烯丙纶、石墨烯黏胶纤维中的任意一种或多种。
上述的石墨烯抗紫外纤维的制备方法，其中，所述的步骤4中的油浴按重量份数计包含：二氧化钛5～10份、甘油单脂肪酸酯30～40份、高级醇硫酸盐10～18份、过氧化二异丙苯2～15份、有机硅油20～80份。
上述的石墨烯抗紫外纤维的制备方法，其中，所述的石墨烯抗紫外复合纤维织成布料后的UPF＞100，属于强抗紫外纤维，并且兼具抗菌功能。
本发明还提供了通过上述的方法制备的石墨烯抗紫外纤维。
本发明提供的石墨烯抗紫外纤维及其制备方法具有以下优点：
采用本发明制备的抗紫外纤维具有优异的抗紫外功能，而且由于石墨烯特殊的网络二维结构同时赋予纤维抗菌功能。
本发明制备方法简单，纤维抗紫外效果明显，可以广泛应用于户外纺织品、户外用具、防晒等领域。
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紫外纤维的制备方法，其包含：步骤1，按比例称取各原料；步骤2，将石墨烯材料、助剂和抗紫外粒子复合，加入水中，搅拌混合均匀后得到石墨烯混合溶液；步骤3，将步骤2所得石墨烯混合溶液与纤维基材的粒子熔体或浆液混合搅拌均匀后，进行熔融纺丝或溶液纺丝；步骤4，将步骤3所得的复合纤维在抗紫外粒子复配得到的油浴中上油，干燥后得到石墨烯抗紫外复合纤维。
优选地，助剂为氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵等中的任意一种或多种。
石墨烯材料为石墨烯、改性石墨烯、化学氧化剥离的氧化石墨烯、偶联剂改性氧化石墨烯、氨基高分子改性氧化石墨烯、阳离子表面活性剂改性氧化石墨烯等中的任意一种或多种。
抗紫外粒子为钛酸丁酯、二氧化钛、二苯甲酮、苯丙三唑、氧化锌等中的任意一种或多种。
步骤2中，石墨烯材料、助剂和抗紫外粒子的重量比为(5-18)：1：(2-8)。
石墨烯材料在混合溶液中的添加量按质量百分比计为1-8％。
步骤3中的纤维基材为锦纶、涤纶、丙纶、黏胶、石墨烯锦纶、石墨烯涤纶、石墨烯丙纶、石墨烯黏胶纤维中的任意一种或多种。
步骤4中的油浴按重量份数计包含：二氧化钛5～10份、甘油单脂肪酸酯30～40份、高级醇硫酸盐10～18份、过氧化二异丙苯2～15份、有机硅油20～80份。
所得的石墨烯抗紫外复合纤维，织成布料后根据AATCC183标准测试，UPF＞100，属于强抗紫外纤维，并且兼具抗菌功能。
本发明中采用的设备和加工工艺的条件参数等均为本领域内技术人员所知的。
本发明还提供了通过该方法制备的石墨烯抗紫外纤维。
下面结合实施例对本发明提供的石墨烯抗紫外纤维及其制备方法做更进一步描述。
实施例1
一种石墨烯抗紫外纤维的制备方法，其包含：
步骤1，按比例称取各原料。
步骤2，将石墨烯材料、助剂和抗紫外粒子混合，加入水中，搅拌均匀后得到石墨烯混合溶液。
优选地，助剂为氨丙基三乙氧基硅烷。
石墨烯材料为石墨烯或改性石墨烯。
抗紫外粒子为钛酸丁酯。
石墨烯材料、助剂和抗紫外粒子的重量比为5：1：2。
石墨烯材料在混合溶液中的添加量按质量百分比计为1％。
步骤3，将步骤2所得石墨烯混合溶液与纤维基材的粒子熔体或浆液混合搅拌均匀后，进行熔融纺丝或溶液纺丝。
纤维基材为锦纶、涤纶、丙纶、黏胶、石墨烯锦纶、石墨烯涤纶、石墨烯丙纶、石墨烯黏胶纤维中的任意一种或多种。
步骤4，将步骤3所得的复合纤维在油浴中上油，干燥后得到石墨烯抗紫外复合纤维。
油浴按重量份数计包含：二氧化钛5份、甘油单脂肪酸酯30份、高级醇硫酸盐10份、过氧化二异丙苯2份、有机硅油20份。
本实施例还提供了通过该方法制备的石墨烯抗紫外纤维。
所得的石墨烯抗紫外复合纤维，织成布料后根据AATCC183标准测试，UPF＞100，属于强抗紫外纤维，并且兼具抗菌功能。
实施例2
一种石墨烯抗紫外纤维的制备方法，其包含：
步骤1，按比例称取各原料。
步骤2，将石墨烯材料、助剂和抗紫外粒子混合，加入水中，搅拌均匀后得到石墨烯混合溶液。
优选地，助剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
石墨烯材料为化学氧化剥离的氧化石墨烯。
抗紫外粒子为二氧化钛。
石墨烯材料、助剂和抗紫外粒子的重量比为8：1：4。
石墨烯材料在混合溶液中的添加量按质量百分比计为2％。
步骤3，将步骤2所得石墨烯混合溶液与纤维基材的粒子熔体或浆液混合搅拌均匀后，进行熔融纺丝或溶液纺丝。
纤维基材为锦纶、涤纶、丙纶、黏胶、石墨烯锦纶、石墨烯涤纶、石墨烯丙纶、石墨烯黏胶纤维中的任意一种或多种。
步骤4，将步骤3所得的复合纤维在油浴中上油，干燥后得到石墨烯抗紫外复合纤维。
油浴按重量份数计包含：二氧化钛6份、甘油单脂肪酸酯33份、高级醇硫酸盐12份、过氧化二异丙苯4份、有机硅油35份。
本实施例还提供了通过该方法制备的石墨烯抗紫外纤维。
所得的石墨烯抗紫外复合纤维，织成布料后根据AATCC183标准测试，UPF＞100，属于强抗紫外纤维，并且兼具抗菌功能。
实施例3
一种石墨烯抗紫外纤维的制备方法，其包含：
步骤1，按比例称取各原料。
步骤2，将石墨烯材料、助剂和抗紫外粒子混合，加入水中，搅拌均匀后得到石墨烯混合溶液。
优选地，助剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
石墨烯材料为偶联剂改性氧化石墨烯或氨基高分子改性氧化石墨烯。
抗紫外粒子为二苯甲酮或苯丙三唑。
石墨烯材料、助剂和抗紫外粒子的重量比为10：1：5。
石墨烯材料在混合溶液中的添加量按质量百分比计为5％。
步骤3，将步骤2所得石墨烯混合溶液与纤维基材的粒子熔体或浆液混合搅拌均匀后，进行熔融纺丝或溶液纺丝。
纤维基材为锦纶、涤纶、丙纶、黏胶、石墨烯锦纶、石墨烯涤纶、石墨烯丙纶、石墨烯黏胶纤维中的任意一种或多种。
步骤4，将步骤3所得的复合纤维在油浴中上油，干燥后得到石墨烯抗紫外复合纤维。
油浴按重量份数计包含：二氧化钛7份、甘油单脂肪酸酯35份、高级醇硫酸盐14份、过氧化二异丙苯8份、有机硅油50份。
本实施例还提供了通过该方法制备的石墨烯抗紫外纤维。
所得的石墨烯抗紫外复合纤维，织成布料后根据AATCC183标准测试，UPF＞100，属于强抗紫外纤维，并且兼具抗菌功能。
实施例4
一种石墨烯抗紫外纤维的制备方法，其包含：
步骤1，按比例称取各原料。
步骤2，将石墨烯材料、助剂和抗紫外粒子混合，加入水中，搅拌均匀后得到石墨烯混合溶液。
优选地，助剂为聚乙烯吡咯烷酮或十六烷基三甲基溴化铵。
石墨烯材料为阳离子表面活性剂改性氧化石墨烯。
抗紫外粒子为氧化锌。
石墨烯材料、助剂和抗紫外粒子的重量比为14：1：7。
石墨烯材料在混合溶液中的添加量按质量百分比计为6％。
步骤3，将步骤2所得石墨烯混合溶液与纤维基材的粒子熔体或浆液混合搅拌均匀后，进行熔融纺丝或溶液纺丝。
纤维基材为锦纶、涤纶、丙纶、黏胶、石墨烯锦纶、石墨烯涤纶、石墨烯丙纶、石墨烯黏胶纤维中的任意一种或多种。
步骤4，将步骤3所得的复合纤维在油浴中上油，干燥后得到石墨烯抗紫外复合纤维。
油浴按重量份数计包含：二氧化钛9份、甘油单脂肪酸酯38份、高级醇硫酸盐16份、过氧化二异丙苯12份、有机硅油65份。
本实施例还提供了通过该方法制备的石墨烯抗紫外纤维。
所得的石墨烯抗紫外复合纤维，织成布料后根据AATCC183标准测试，UPF＞100，属于强抗紫外纤维，并且兼具抗菌功能。
实施例5
一种石墨烯抗紫外纤维的制备方法，其包含：
步骤1，按比例称取各原料。
步骤2，将石墨烯材料、助剂和抗紫外粒子混合，加入水中，搅拌均匀后得到石墨烯混合溶液。
优选地，助剂为氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵等中的任意多种。
石墨烯材料为石墨烯、改性石墨烯、化学氧化剥离的氧化石墨烯、偶联剂改性氧化石墨烯、氨基高分子改性氧化石墨烯、阳离子表面活性剂改性氧化石墨烯等中的任意多种。
抗紫外粒子为钛酸丁酯、二氧化钛、二苯甲酮、苯丙三唑、氧化锌等中的任意多种。
石墨烯材料、助剂和抗紫外粒子的重量比为18：1：8。
石墨烯材料在混合溶液中的添加量按质量百分比计为8％。
步骤3，将步骤2所得石墨烯混合溶液与纤维基材的粒子熔体或浆液混合搅拌均匀后，进行熔融纺丝或溶液纺丝。
纤维基材为锦纶、涤纶、丙纶、黏胶、石墨烯锦纶、石墨烯涤纶、石墨烯丙纶、石墨烯黏胶纤维中的任意一种或多种。
步骤4，将步骤3所得的复合纤维在油浴中上油，干燥后得到石墨烯抗紫外复合纤维。
油浴按重量份数计包含：二氧化钛10份、甘油单脂肪酸酯40份、高级醇硫酸盐18份、过氧化二异丙苯15份、有机硅油80份。
本实施例还提供了通过该方法制备的石墨烯抗紫外纤维。
所得的石墨烯抗紫外复合纤维，织成布料后根据AATCC183标准测试，UPF＞100，属于强抗紫外纤维，并且兼具抗菌功能。
对本发明各实施例所得的复合纤维进行测试，结果如下表1所示。
表1.测试结果。
本发明提供的石墨烯抗紫外纤维及其制备方法，制备的纤维具有抗紫外功能性，并且制备方法简单。所得的抗紫外能性能优异，而且由于石墨烯特殊的网络二维结构同时赋予纤维抗菌功能，可以广泛应用在防晒纺织品等领域。
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)
1.一种石墨烯抗紫外纤维的制备方法，其特征在于，所述的方法包含：
步骤1，按比例称取各原料；
步骤2，将石墨烯材料、助剂和抗紫外粒子混合，加入水中，搅拌均匀后得到石墨烯混合溶液；
步骤3，将步骤2所得石墨烯混合溶液与纤维基材的粒子熔体或浆液混合搅拌均匀后，进行熔融纺丝或溶液纺丝；
步骤4，将步骤3所得的复合纤维在油浴中上油，干燥后得到石墨烯抗紫外复合纤维。
2.如权利要求1所述的石墨烯抗紫外纤维的制备方法，其特征在于，所述的助剂为氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵中的任意一种或多种。
3.如权利要求1所述的石墨烯抗紫外纤维的制备方法，其特征在于，所述的石墨烯材料为石墨烯、改性石墨烯、化学氧化剥离的氧化石墨烯、偶联剂改性氧化石墨烯、氨基高分子改性氧化石墨烯、阳离子表面活性剂改性氧化石墨烯中的任意一种或多种。
4.如权利要求1所述的石墨烯抗紫外纤维的制备方法，其特征在于，所述的抗紫外粒子为钛酸丁酯、二氧化钛、二苯甲酮、苯丙三唑、氧化锌中的任意一种或多种。
5.如权利要求1所述的石墨烯抗紫外纤维的制备方法，其特征在于，所述的步骤2中，石墨烯材料、助剂和抗紫外粒子的重量比为(5-18)：1：(2-8)。
6.如权利要求5所述的石墨烯抗紫外纤维的制备方法，其特征在于，所述的石墨烯材料在混合溶液中的添加量按质量百分比计为1-8％。
7.如权利要求1所述的石墨烯抗紫外纤维的制备方法，其特征在于，所述的步骤3中的纤维基材为锦纶、涤纶、丙纶、黏胶、石墨烯锦纶、石墨烯涤纶、石墨烯丙纶、石墨烯黏胶纤维中的任意一种或多种。
8.如权利要求1所述的石墨烯抗紫外纤维的制备方法，其特征在于，所述的步骤4中的油浴按重量份数计包含：二氧化钛5～10份、甘油单脂肪酸酯30～40份、高级醇硫酸盐10～18份、过氧化二异丙苯2～15份、有机硅油20～80份。
9.如权利要求1所述的石墨烯抗紫外纤维的制备方法，其特征在于，所述的石墨烯抗紫外复合纤维织成布料后的UPF＞100，属于强抗紫外纤维，并且兼具抗菌功能。
10.一种通过如权利要求1～9中任意一项所述的方法制备的石墨烯抗紫外纤维。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111548501.XA CN114000212A (zh) | 2021-12-17 | 2021-12-17 | 一种石墨烯抗紫外纤维及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111548501.XA CN114000212A (zh) | 2021-12-17 | 2021-12-17 | 一种石墨烯抗紫外纤维及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114000212A true CN114000212A (zh) | 2022-02-01 |
Family
ID=79931768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111548501.XA Pending CN114000212A (zh) | 2021-12-17 | 2021-12-17 | 一种石墨烯抗紫外纤维及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114000212A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115595686A (zh) * | 2022-10-10 | 2023-01-13 | 南通强生石墨烯科技有限公司（Cn） | 一种保暖的功能性涤纶纤维及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109056143A (zh) * | 2018-07-12 | 2018-12-21 | 宜宾丝丽雅股份有限公司 | 一种石墨烯抗紫外纤维的制作工艺 |
| CN111118644A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-05-08 | 广州市中诚新型材料科技有限公司 | 一种石墨烯多功能腈纶纤维及其制备方法 |
-
2021
- 2021-12-17 CN CN202111548501.XA patent/CN114000212A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109056143A (zh) * | 2018-07-12 | 2018-12-21 | 宜宾丝丽雅股份有限公司 | 一种石墨烯抗紫外纤维的制作工艺 |
| CN111118644A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-05-08 | 广州市中诚新型材料科技有限公司 | 一种石墨烯多功能腈纶纤维及其制备方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115595686A (zh) * | 2022-10-10 | 2023-01-13 | 南通强生石墨烯科技有限公司（Cn） | 一种保暖的功能性涤纶纤维及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100545343C (zh) | 轻薄天然纤维材料的阻燃处理方法 | |
| CN113737511A (zh) | 一种石墨烯高抗切割特种纤维及其制备方法 | |
| CN105968852B (zh) | 防紫外辐射的木质素基氧化锌复合颗粒及制备方法和应用 | |
| CN104805680A (zh) | 一种功能性织物的制备方法 | |
| CN110714325B (zh) | 一种纳米二氧化硅-无氟超疏水整理剂及制备方法和应用 | |
| CN105544221B (zh) | 一种超疏水织物及其构筑方法 | |
| CN109880178B (zh) | 一种纳米纤维素增强氧化石墨烯/聚多巴胺层状仿生材料及其制备方法 | |
| CN114000212A (zh) | 一种石墨烯抗紫外纤维及其制备方法 | |
| CN108774881B (zh) | 一种RGO/Ag+组装纤维素导电纱的生产工艺 | |
| CN114263046A (zh) | 一种耐腐蚀混纺面料及其制备方法 | |
| CN112625384A (zh) | 一种石墨烯聚四氟乙烯复合材料及其制备方法 | |
| CN111560660A (zh) | 制备白石墨烯再生纤维素复合纤维的方法及其制备的纤维 | |
| CN100480339C (zh) | 一种改性重晶石及其制备方法 | |
| CN112323483A (zh) | 一种纺织用石墨烯防水剂 | |
| Zhou et al. | Surface modification optimization for high-performance polyimide fibers | |
| CN114032674A (zh) | 一种石墨烯抗化学纤维及其制备方法 | |
| CN114108116B (zh) | 一种米字型涤锦复合丝及其制备工艺 | |
| CN106366259A (zh) | 一种氟硅纳米粒子改性苯丙乳液 | |
| CN114773941A (zh) | 一种用于ptfe膜的超双疏纳米涂层液 | |
| CN112663326B (zh) | 防护服面料及其制备方法 | |
| CN109456564A (zh) | 一种耐老化橡胶及其制备方法 | |
| CN109593357B (zh) | 环氧/氰酸酯基复合层压板 | |
| Silva et al. | Polysulfone/Chitosan membranes with inorganic nanoparticles | |
| CN104651965A (zh) | 一种能发射负离子、远红外线的粘胶纤维及其加工方法 | |
| CN211662746U (zh) | 一种可镀银的无纺布 |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220201 |