CN114246386A - 一种石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套及其制备方法 - Google Patents

一种石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套及其制备方法，该方法包含：步骤1，以石墨烯复合纤维为芯线，再用包覆纤维在芯线外进行包覆，制成石墨烯复合包覆纱线。包覆纤维采用高强聚乙烯复合纤维和高强尼龙纤维。步骤2，采用步骤1制备的石墨烯复合包覆纱线，织成手套坯；所得的手套坯具有一体针织双层内胆；步骤3，将步骤2所得的手套坯，进行浸胶、水洗、烘干，得到石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套。本发明还提供了通过该方法制备的石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套。本发明提供的石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套及其制备方法，方法简单，制备的石墨烯多功能手套具有优异的抗震、防切割、防针刺性能。

Description

一种石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种多功能手套及其制备方法，具体地，涉及一种石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套及其制备方法。
背景技术
手是人体器官中最为精细致密的器官之一，人们使用双手来完成各种工作。手套则是手部保暖或劳动保护用品，也有装饰用的。它是人在寒冷时的保温必备之物，或是医疗防菌、工业防护用品。手套按照制作方法分为缝制、针织、浸胶等。随着对手套各种功能性要求的提升，手套的材质和制备工艺等方向的相关技术也在不断地发展。特别是手套的材质，决定了手套的防护性能，是手套选择的依据。
石墨烯是一种有碳原子按六边形排列而成的二维材料，是本世纪最具颠覆性的新材料，石墨烯单原子层二维片状结构，使得石墨烯在许多方面具有奇特的性能，可用作超级电容和高效储能电池、超薄超轻航空航天材料、超韧超强防弹衣材料、新型医学材料、纳米传感器材料等等。目前，欧洲、美国、日本、中国等众多国家，都把石墨烯列为本世纪最重要的新材料进行研究和开发。
发明内容
本发明的目的是提供一种多功能手套及其制备方法，能够解决现有问题，该手套制备方法简单，应用领域广泛，具有优异的抗震、防切割、防针刺功能，以及抗菌、远红外、吸湿排汗功能等多种性能。
为了达到上述目的，本发明提供了一种石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套的制备方法，其中，所述的方法包含：步骤1，以石墨烯复合纤维为芯线，再用包覆纤维在芯线外进行包覆，制成石墨烯复合包覆纱线；步骤2，采用步骤1制备的石墨烯复合包覆纱线，织成手套坯；步骤3，将步骤2所得的手套坯，进行浸胶、水洗、烘干，得到石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套。
上述的石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套的制备方法，其中，所述的步骤1中，石墨烯复合纤维包含石墨烯高强锦纶长丝、石墨烯高强涤纶长丝、石墨烯超高分子量聚乙烯纤维中的任意一种或多种，纤维强度为7-10cn/dtex。
上述的石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套的制备方法，其中，所述的石墨烯复合纤维，是在原纤维材料中添加石墨烯材料制成的；石墨烯材料采用片径为1-5μm，层数为1-3层的石墨烯材料。
上述的石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套的制备方法，其中，所述的石墨烯材料包含氧化还原石墨烯、白石墨烯、改性石墨烯中的任意一种或多种。
上述的石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套的制备方法，其中，所述的步骤1中，包覆纤维采用高强聚乙烯复合纤维和高强尼龙纤维，纤维强度大于8cn/dtex。
上述的石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套的制备方法，其中，所述的包覆纤维，对芯线进行包覆所得的石墨烯复合包覆纱线的包覆系数为99-99.9，捻数为350-450。
上述的石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套的制备方法，其中，所述的步骤2中，所得的手套坯具有一体针织双层内胆，通过针织机采用U2针织法织成，针数为13-18针。
上述的石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套的制备方法，其中，所述的步骤3中，浸胶的成分中按重量份数计包含石墨烯1-5份、D3O材料11-50份、聚乙烯醇5-25份、环氧树脂11-24份、玻璃纤维粉1-23份、氧化铝粉5-10份，浸胶时间为1-8min。
上述的石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套的制备方法，其中，所述的步骤3中，水洗是将浸好胶的手套在喷淋水中去掉多余残胶，水洗时间为1-10min，烘干是在60-150℃的温度下烘干3-8h。
本发明还提供了通过上述的方法制备的石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套。
本发明提供的石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套及其制备方法具有以下优点：
本发明制备的石墨烯多功能手套，制备方法简单，具有优异的抗震、防切割、防针刺性能，还具有出色的抗菌、远红外、吸湿排汗功能，而且耐磨使用寿命长久，性能优异稳定，成本低廉。
本发明提的制备方法，简单易操作，成本低廉，更加环保，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震防切割防针刺多功能手套的制备方法，其包含：步骤1，以石墨烯复合纤维为芯线，再用包覆纤维在芯线外进行包覆，制成石墨烯复合包覆纱线；步骤2，采用步骤1制备的石墨烯复合包覆纱线，织成手套坯；步骤3，将步骤2所得的手套坯，进行浸胶、水洗、烘干，得到石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套。
步骤1中，石墨烯复合纤维包含石墨烯高强锦纶长丝、石墨烯高强涤纶长丝、石墨烯超高分子量聚乙烯纤维等中的任意一种或多种，纤维强度为7-10cn/dtex。
石墨烯复合纤维是在原纤维材料中添加石墨烯材料制成的；石墨烯材料采用片径为1-5μm，层数为1-3层的石墨烯材料。
石墨烯材料包含氧化还原石墨烯、白石墨烯、改性石墨烯等中的任意一种或多种。
步骤1中，包覆纤维采用高强聚乙烯复合纤维和高强尼龙纤维，纤维强度大于8cn/dtex。
采用包覆纤维，对芯线进行包覆所得的石墨烯复合包覆纱线的包覆系数为99-99.9，捻数为350-450。
步骤2中，所得的手套坯具有一体针织双层内胆，通过针织机采用U2针织法织成，针数为13-18针。
步骤3中，浸胶的成分中按重量份数计包含石墨烯1-5份、D3O材料11-50份、聚乙烯醇5-25份、环氧树脂11-24份、玻璃纤维粉1-23份、氧化铝粉5-10份，浸胶时间为1-8min。
D3O材料属于膨胀性泡沫材料的类别，是由一种由“智能分子”组成(粘胶液和一种聚合物化合而成)的抗冲击单一材料，可在不同的重力冲击下呈现出来两种机械似的状态(坚硬与柔软)。D3O材料在常态下保持松弛的状态，柔软而具有弹性，一旦遭到剧烈撞击或挤压的时候，分子间立刻相互锁定，迅速收紧变硬从而消化外力，形成一层防护层，当外力消失后，材料会回复到它最初的松弛软弹状态。它可以在纳米秒时内在不同的冲击情况作出不同的反应。
步骤3中，水洗是将浸好胶的手套在喷淋水中去掉多余残胶，水洗时间为1-10min，烘干是在60-150℃的温度下烘干3-8h。
本发明中采用的设备和纺丝等其它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震防切割防针刺多功能手套。
下面结合实施例对本发明提供的石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套及其制备方法做更进一步描述。
实施例1
一种石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套的制备方法，其包含：
步骤1，以石墨烯复合纤维为芯线，再用包覆纤维在芯线外进行包覆，制成石墨烯复合包覆纱线。
石墨烯复合纤维包含石墨烯高强锦纶长丝，纤维强度为7-10cn/dtex。
石墨烯复合纤维是在原纤维材料中添加石墨烯材料制成的；石墨烯材料采用片径为1-5μm，层数为1-3层的石墨烯材料。
石墨烯材料包含氧化还原石墨烯。
包覆纤维采用高强聚乙烯复合纤维和高强尼龙纤维，纤维强度大于8cn/dtex。
采用包覆纤维，对芯线进行包覆所得的石墨烯复合包覆纱线的包覆系数为99-99.9，捻数为350-450。
步骤2，采用步骤1制备的石墨烯复合包覆纱线，织成手套坯。
所得的手套坯具有一体针织双层内胆，通过针织机采用U2针织法织成，针数为13-18针。
步骤3，将步骤2所得的手套坯，进行浸胶、水洗、烘干，得到石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套。
浸胶的成分中按重量份数计包含石墨烯1份、D3O材料11份、聚乙烯醇5份、环氧树脂11份、玻璃纤维粉1份、氧化铝粉5份，浸胶时间为1-8min。
水洗是将浸好胶的手套在喷淋水中去掉多余残胶，水洗时间为1-10min，烘干是在60-150℃的温度下烘干3-8h。
本实施例还提供了通过该方法制备的石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套。
实施例2
一种石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套的制备方法，其包含：
步骤1，以石墨烯复合纤维为芯线，再用包覆纤维在芯线外进行包覆，制成石墨烯复合包覆纱线。
石墨烯复合纤维包含石墨烯高强涤纶长丝，纤维强度为7-10cn/dtex。
石墨烯复合纤维是在原纤维材料中添加石墨烯材料制成的；石墨烯材料采用片径为1-5μm，层数为1-3层的石墨烯材料。
石墨烯材料包含白石墨烯。
包覆纤维采用高强聚乙烯复合纤维和高强尼龙纤维，纤维强度大于8cn/dtex。
采用包覆纤维，对芯线进行包覆所得的石墨烯复合包覆纱线的包覆系数为99-99.9，捻数为350-450。
步骤2，采用步骤1制备的石墨烯复合包覆纱线，织成手套坯。
所得的手套坯具有一体针织双层内胆，通过针织机采用U2针织法织成，针数为13-18针。
步骤3，将步骤2所得的手套坯，进行浸胶、水洗、烘干，得到石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套。
浸胶的成分中按重量份数计包含石墨烯2份、D3O材料20份、聚乙烯醇10份、环氧树脂15份、玻璃纤维粉6份、氧化铝粉6份，浸胶时间为1-8min。
水洗是将浸好胶的手套在喷淋水中去掉多余残胶，水洗时间为1-10min，烘干是在60-150℃的温度下烘干3-8h。
本实施例还提供了通过该方法制备的石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套。
实施例3
一种石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套的制备方法，其包含：
步骤1，以石墨烯复合纤维为芯线，再用包覆纤维在芯线外进行包覆，制成石墨烯复合包覆纱线。
石墨烯复合纤维包含石墨烯超高分子量聚乙烯纤维，纤维强度为7-10cn/dtex。
石墨烯复合纤维是在原纤维材料中添加石墨烯材料制成的；石墨烯材料采用片径为1-5μm，层数为1-3层的石墨烯材料。
石墨烯材料包含改性石墨烯。
包覆纤维采用高强聚乙烯复合纤维和高强尼龙纤维，纤维强度大于8cn/dtex。
采用包覆纤维，对芯线进行包覆所得的石墨烯复合包覆纱线的包覆系数为99-99.9，捻数为350-450。
步骤2，采用步骤1制备的石墨烯复合包覆纱线，织成手套坯。
所得的手套坯具有一体针织双层内胆，通过针织机采用U2针织法织成，针数为13-18针。
步骤3，将步骤2所得的手套坯，进行浸胶、水洗、烘干，得到石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套。
浸胶的成分中按重量份数计包含石墨烯3份、D3O材料30份、聚乙烯醇15份、环氧树脂18份、玻璃纤维粉12份、氧化铝粉7份，浸胶时间为1-8min。
水洗是将浸好胶的手套在喷淋水中去掉多余残胶，水洗时间为1-10min，烘干是在60-150℃的温度下烘干3-8h。
本实施例还提供了通过该方法制备的石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套。
实施例4
一种石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套的制备方法，其包含：
步骤1，以石墨烯复合纤维为芯线，再用包覆纤维在芯线外进行包覆，制成石墨烯复合包覆纱线。
石墨烯复合纤维包含石墨烯高强锦纶长丝、石墨烯高强涤纶长丝、石墨烯超高分子量聚乙烯纤维中的任意一种，纤维强度为7-10cn/dtex。
石墨烯复合纤维是在原纤维材料中添加石墨烯材料制成的；石墨烯材料采用片径为1-5μm，层数为1-3层的石墨烯材料。
石墨烯材料包含氧化还原石墨烯、白石墨烯、改性石墨烯中的任意一种。
包覆纤维采用高强聚乙烯复合纤维和高强尼龙纤维，纤维强度大于8cn/dtex。
采用包覆纤维，对芯线进行包覆所得的石墨烯复合包覆纱线的包覆系数为99-99.9，捻数为350-450。
步骤2，采用步骤1制备的石墨烯复合包覆纱线，织成手套坯。
所得的手套坯具有一体针织双层内胆，通过针织机采用U2针织法织成，针数为13-18针。
步骤3，将步骤2所得的手套坯，进行浸胶、水洗、烘干，得到石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套。
浸胶的成分中按重量份数计包含石墨烯4份、D3O材料40份、聚乙烯醇20份、环氧树脂20份、玻璃纤维粉18份、氧化铝粉8份，浸胶时间为1-8min。
水洗是将浸好胶的手套在喷淋水中去掉多余残胶，水洗时间为1-10min，烘干是在60-150℃的温度下烘干3-8h。
本实施例还提供了通过该方法制备的石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套。
实施例5
一种石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套的制备方法，其包含：
步骤1，以石墨烯复合纤维为芯线，再用包覆纤维在芯线外进行包覆，制成石墨烯复合包覆纱线。
石墨烯复合纤维包含石墨烯高强锦纶长丝、石墨烯高强涤纶长丝、石墨烯超高分子量聚乙烯纤维中的任意多种，纤维强度为7-10cn/dtex。
石墨烯复合纤维是在原纤维材料中添加石墨烯材料制成的；石墨烯材料采用片径为1-5μm，层数为1-3层的石墨烯材料。
石墨烯材料包含氧化还原石墨烯、白石墨烯、改性石墨烯中的任意多种。
包覆纤维采用高强聚乙烯复合纤维和高强尼龙纤维，纤维强度大于8cn/dtex。
采用包覆纤维，对芯线进行包覆所得的石墨烯复合包覆纱线的包覆系数为99-99.9，捻数为350-450。
步骤2，采用步骤1制备的石墨烯复合包覆纱线，织成手套坯。
所得的手套坯具有一体针织双层内胆，通过针织机采用U2针织法织成，针数为13-18针。
步骤3，将步骤2所得的手套坯，进行浸胶、水洗、烘干，得到石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套。
浸胶的成分中按重量份数计包含石墨烯5份、D3O材料50份、聚乙烯醇25份、环氧树脂24份、玻璃纤维粉23份、氧化铝粉10份，浸胶时间为1-8min。
水洗是将浸好胶的手套在喷淋水中去掉多余残胶，水洗时间为1-10min，烘干是在60-150℃的温度下烘干3-8h。
本实施例还提供了通过该方法制备的石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套。
对本发明各实施例制备的石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套进行测试，结果如下表所示。
表1.测试结果表。
Figure BDA0003443715920000081
本发明提供的石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套及其制备方法，制备方法简单，所得的石墨烯多功能手套有优异的抗震、防切割、防针刺性能，还具有优异的抗菌、远红外、吸湿排汗功能，而且耐磨使用寿命长久，性能优异稳定，成本低廉。
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)

1.一种石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套的制备方法，其特征在于，所述的方法包含：
步骤1，以石墨烯复合纤维为芯线，再用包覆纤维在芯线外进行包覆，制成石墨烯复合包覆纱线；
步骤2，采用步骤1制备的石墨烯复合包覆纱线，织成手套坯；
步骤3，将步骤2所得的手套坯，进行浸胶、水洗、烘干，得到石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套。
2.如权利要求1所述的石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套的制备方法，其特征在于，所述的步骤1中，石墨烯复合纤维包含石墨烯高强锦纶长丝、石墨烯高强涤纶长丝、石墨烯超高分子量聚乙烯纤维中的任意一种或多种，纤维强度为7-10cn/dtex。
3.如权利要求2所述的石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套的制备方法，其特征在于，所述的石墨烯复合纤维，是在原纤维材料中添加石墨烯材料制成的；石墨烯材料采用片径为1-5μm，层数为1-3层的石墨烯材料。
4.如权利要求3所述的石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套的制备方法，其特征在于，所述的石墨烯材料包含氧化还原石墨烯、白石墨烯、改性石墨烯中的任意一种或多种。
5.如权利要求1所述的石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套的制备方法，其特征在于，所述的步骤1中，包覆纤维采用高强聚乙烯复合纤维和高强尼龙纤维，纤维强度大于8cn/dtex。
6.如权利要求5所述的石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套的制备方法，其特征在于，所述的包覆纤维，对芯线进行包覆所得的石墨烯复合包覆纱线的包覆系数为99-99.9，捻数为350-450。
7.如权利要求1所述的石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套的制备方法，其特征在于，所述的步骤2中，所得的手套坯具有一体针织双层内胆，通过针织机采用U2针织法织成，针数为13-18针。
8.如权利要求1所述的石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套的制备方法，其特征在于，所述的步骤3中，浸胶的成分中按重量份数计包含石墨烯1-5份、D3O材料11-50份、聚乙烯醇5-25份、环氧树脂11-24份、玻璃纤维粉1-23份、氧化铝粉5-10份，浸胶时间为1-8min。
9.如权利要求8所述的石墨烯抗震防切割防针刺多功能手套的制备方法，其特征在于，所述的步骤3中，水洗是将浸好胶的手套在喷淋水中去掉多余残胶，水洗时间为1-10min，烘干是在60-150℃的温度下烘干3-8h。
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震防切割防针刺多功能手套。
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