CN114775270A - 一种远红外保温功能性棉织物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于纺织领域，公开了一种远红外保温功能性棉织物及其制备方法。制备方法包括：将远红外陶瓷粉、固着剂聚氨酯、渗透剂JFC和去离子水混合均匀，得到混合溶液；将GO和多钽酸盐加入混合溶液中，超声处理至分散均匀后调节pH为5～6，得到远红外保温整理液；将经过清洗烘干处理的棉织物在远红外保温整理液中浸渍处理1～2h后，依次浸轧、烘干、焙烘，得到氧化石墨烯远红外保温棉织物；将氧化石墨烯远红外保温棉织物浸入保险粉溶液中进行还原反应，取出洗涤、烘干，得远红外保温功能性棉织物。本发明制备方法得到的棉织物具有轻薄柔软、手感细腻，保温效果良好等优点。
Description
技术领域
本发明属于纺织领域，具体涉及一种远红外保温功能性棉织物及其制备方法，尤其涉及一种基于氧化石墨烯的远红外保温功能性棉织物及其制备方法。
背景技术
随着社会经济水平的不断增长以及人们对纺织品需求的日益提高，“功能保健”逐渐成为纺织品的新型研究热点。其中，远红外保温纺织品因其自身能吸收和发射远红外线转化成热能，使人体获得保暖升温、改善人体微循环等功能。
氧化石墨烯(以下简称GO)是石墨烯及其衍生物制备过程中的一种重要中间材料，因其特殊的三维结构，能吸收辐射40％的远红外线，显示出良好的远红外发热性能。但单独使用氧化石墨烯整理面料时，由于氧化石墨烯片层之间的范德华力和π-π共轭作用容易使其发生团聚现象，导致保暖效果达不到理想状态。因此如何改善其远红外保暖效果引起了广泛关注。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种远红外保温功能性棉织物及其制备方法，该制备方法制备得到的远红外保温功能性棉织物具有轻薄柔软、手感细腻，保温效果良好等优点。
本发明提供了一种远红外保温功能性棉织物的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、将远红外陶瓷粉、固着剂聚氨酯、渗透剂JFC和去离子水混合均匀，得到混合溶液；
步骤2、将GO和多钽酸盐加入所述混合溶液中，超声处理至分散均匀后调节pH为5～6，得到远红外保温整理液；
步骤3、将经过清洗烘干处理的棉织物在所述远红外保温整理液中浸渍处理1～2h后，依次浸轧、烘干、焙烘，得到氧化石墨烯远红外保温棉织物；
步骤4、将所述氧化石墨烯远红外保温棉织物浸入保险粉溶液中进行还原反应，取出洗涤、烘干，得远红外保温功能性棉织物。
进一步的，步骤1中，远红外陶瓷粉、固着剂聚氨酯、渗透剂JFC和去离子水的用量比为(3～5)g:(2～3)g：(1～2)g：50mL。
进一步的，步骤2中，GO、多钽酸盐和混合溶液的用量比为(1～2)g:(1～2)g：50mL。
进一步的，步骤2中，所述的多钽酸盐为K8[Ta6O19]·17H2O和/或Na8[Ta6O19]·15H2O。
进一步的，步骤2中，所述GO是按照Hummers氧化法采用平均粒径为5微米的石墨进行制备得到的。
进一步的，步骤2中，所述调节pH为：采用醋酸-醋酸钠缓冲溶液调节。
进一步的，步骤3中，所述浸轧为二浸二轧，浴比为1:30，轧液率为70～80％；所述的烘干为70～90℃下烘干30min；所述焙烘的温度为170～180℃，焙烘时间为2～3min。
进一步的，步骤3中，所述清洗烘干具体为：将棉织物浸入乙醇溶液中以除去表面附着物，取出后水洗烘干。
进一步的，步骤4具体为：将氧化石墨烯远红外保温棉织物浸入4g/L保险粉溶液中90℃还原1h，取出后用去离子水和乙醇交替洗涤3次，60℃烘干，得远红外保温功能性棉织物。
本发明还提供了一种上述的制备方法制备得到的远红外保温功能性棉织物。
与现有技术相比，本发明采用在含GO的远红外保温整理液中加入多钽酸盐，其中，[Ta6O19]8-一方面能催化远红外陶瓷粉和氧化石墨烯在低温下吸收和反射远红外线，使面料快速升温，远红外线容易被生物体吸收使分子内的振动加大，活化组织细胞促进血液循环加速新陈代谢。另一方面[Ta6O19]8-可以作为插层剂，增大石墨烯片层间距，阻止石墨烯发生团聚现象，从而提升保温效果。根据远外红外性能测试结果可知，本发明制备方法制备得到的远红外保温功能性棉织物具有轻薄柔软、手感细腻，保温效果良好等优点。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，等价形式改动或修改同样落于本申请的权利要求书所限定的范围。
实施例1
步骤1、将1g棉织物浸入乙醇溶液中以除去表面附着物，取出后水洗烘干。
步骤2、取3g远红外陶瓷粉、2g固着剂聚氨酯、1g渗透剂JFC和50ml去离子水混合均匀，得到混合溶液。
步骤3、将1g GO、1g K8[Ta6O19]·17H2O加入上述混合溶液中，采用细胞粉碎仪对其超声处理30min，超声均匀后调节pH为6，得到远红外保温整理液。
步骤4、将步骤1处理的棉织物在所述远红外保温整理液中浸渍处理1h后，然后二浸二轧，轧液率为70％，再80℃烘干30min，取出后再焙烘2min，焙烘温度为180℃。
步骤5、将步骤4处理得到的棉织物浸入10ml保险粉溶液中90℃还原1h，取出后用去离子水和乙醇交替洗涤3次，60℃烘干取出得远红外保温功能性棉织物。
实施例2
步骤1、将1.5g棉织物浸入乙醇溶液中以除去表面附着物，取出后水洗烘干。
步骤2、取4g远红外陶瓷粉、2.5g固着剂聚氨酯、1g渗透剂JFC和50ml去离子水混合均匀，得到混合溶液。
步骤3、将2g GO、1g K8[Ta6O19]·17H2O加入上述混合溶液中，采用细胞粉碎仪对其超声处理30min，超声均匀后调节pH为5，得到远红外保温整理液。
步骤4、将步骤1处理的棉织物在所述远红外保温整理液中浸渍处理2h后，然后二浸二轧，轧液率为70％，再80℃烘干30min，取出后再焙烘3min，焙烘温度为170℃。
步骤5、将步骤4处理得到的棉织物浸入10ml保险粉溶液中90℃还原1h，取出后用去离子水和乙醇交替洗涤3次，60℃烘干取出得远红外保温功能性棉织物。
实施例3
步骤1、将2g棉织物浸入乙醇溶液中以除去表面附着物，取出后水洗烘干。
步骤2、取5g远红外陶瓷粉、3g固着剂聚氨酯、2g渗透剂JFC和50ml去离子水混合均匀，得到混合溶液。
步骤3、将2g GO、2gNa8[Ta6O19]·15H2O加入上述混合溶液中，采用细胞粉碎仪对其超声处理30min，超声均匀后调节pH为5，得到远红外保温整理液。
步骤4、将步骤1处理的棉织物在所述远红外保温整理液中浸渍处理2h后，然后二浸二轧，轧液率为80％，再80℃烘干30min，取出后再焙烘3min，焙烘温度为180℃。
步骤5、将步骤4处理得到的棉织物浸入10ml保险粉溶液中90℃还原1h，取出后用去离子水和乙醇交替洗涤3次，60℃烘干取出得远红外保温功能性棉织物。
对比例1
步骤1、将1g棉织物浸入乙醇溶液中以除去表面附着物，取出后水洗烘干。
步骤2、取3g远红外陶瓷粉、2g固着剂聚氨酯、1g渗透剂JFC和50ml去离子水混合均匀，得到混合溶液。
步骤3、将1g GO加入上述混合溶液中，采用细胞粉碎仪对其超声处理30min，超声均匀后调节pH为5～6，得到远红外保温整理液。
步骤4、将步骤1处理的棉织物在所述远红外保温整理液中浸渍处理1～2h后，然后二浸二轧，轧液率为70％，再80℃烘干30min，取出后再焙烘2min，焙烘温度为180℃。
步骤5、将步骤4处理得到的棉织物浸入10ml保险粉溶液中90℃还原1h，取出后用去离子水和乙醇交替洗涤3次，60℃烘干取出得远红外保温功能性棉织物。
利用实施例和对比例制备得到的远红外保温功能性棉织物通过按GB/T 330127—2013《纺织品远红外性能的检测和评价》进行，远外红外性能测试标准为：远红外发射率和辐射温升值不能低于0.88和1.4℃。
测试结果如下表：
表1棉织物的保温性能及远红外性能表
| 产物 | 皮肤表面温度提升率％ | 远红外发射率/％ | 远红外辐射温升值/℃ |
| 原棉织物 | 1.72 | 0.802 | 1.1 |
| 实施例1 | 2.46 | 0.989 | 1.7 |
| 实施例2 | 2.31 | 0.957 | 1.6 |
| 实施例3 | 2.43 | 0.986 | 1.7 |
| 对比例1 | 1.87 | 0.910 | 1.2 |
从表1可知，未加多钽酸盐的对比例1用于棉织物的远红外保温，其皮肤表面温度提升率、远红外发射率及远红外辐射温升值比原棉织物略高，提升效果有限；而使用多钽酸盐K8[Ta6O19]·17H2O、Na8[Ta6O19]·15H2O的实施例1-3用于棉织物的远红外保温，其皮肤表面温度提升率、远红外发射率和辐射温升值明显高于原棉织物及对比例1，表明实施例1-3制备的棉织物具有优异的远红外保温效果，且其远红外保温效果明显优于对比例1及原棉织物。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种远红外保温功能性棉织物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将远红外陶瓷粉、固着剂聚氨酯、渗透剂JFC和去离子水混合均匀，得到混合溶液；
步骤2、将GO和多钽酸盐加入所述混合溶液中，超声处理至分散均匀后调节pH为5～6，得到远红外保温整理液；
步骤3、将经过清洗烘干处理的棉织物在所述远红外保温整理液中浸渍处理1～2h后，依次浸轧、烘干、焙烘，得到氧化石墨烯远红外保温棉织物；
步骤4、将所述氧化石墨烯远红外保温棉织物浸入保险粉溶液中进行还原反应，取出洗涤、烘干，得远红外保温功能性棉织物。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，远红外陶瓷粉、固着剂聚氨酯、渗透剂JFC和去离子水的用量比为(3～5)g:(2～3)g：(1～2)g：50mL。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，GO、多钽酸盐和混合溶液的用量比为(1～2)g:(1～2)g：50mL。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述的多钽酸盐为K8[Ta6O19]·17H2O和/或Na8[Ta6O19]·15H2O。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述GO是按照Hummers氧化法采用平均粒径为5微米的石墨进行制备得到的。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述调节pH为：采用醋酸-醋酸钠缓冲溶液调节。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述浸轧为二浸二轧，浴比为1:30，轧液率为70～80％；所述的烘干为70～90℃下烘干30min；所述焙烘的温度为170～180℃，焙烘时间为2～3min。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述清洗烘干具体为：将棉织物浸入乙醇溶液中以除去表面附着物，取出后水洗烘干。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4具体为：将氧化石墨烯远红外保温棉织物浸入4g/L保险粉溶液中90℃还原1h，取出后用去离子水和乙醇交替洗涤3次，60℃烘干，得远红外保温功能性棉织物。
10.权利要求1-9任一项所述的制备方法制备得到的远红外保温功能性棉织物。
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|---|---|---|---|---|
| CN102277717A (zh) * | 2011-05-31 | 2011-12-14 | 陕西科技大学 | 一种远红外保暖鞋里布表面处理方法 |
| CN105903494A (zh) * | 2016-06-06 | 2016-08-31 | 东华大学 | 一种纺织纤维/石墨烯/NaTaO3复合环境催化材料的制备方法 |
| CN106000412A (zh) * | 2016-06-21 | 2016-10-12 | 长安大学 | 一种钽酸钠基复合材料的制备方法 |
| CN110093776A (zh) * | 2018-08-30 | 2019-08-06 | 东华大学 | 一种光热转换蓄热调温棉织物的制备方法 |
-
2022
- 2022-04-19 CN CN202210412806.6A patent/CN114775270B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114775270B (zh) | 2024-01-30 |
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