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一种基于丝素-氧化石墨烯复合材料的抗起毛起球涤纶面料及其制备方法与流程

2021-12-03 23:24:00 来源:中国专利 TAG:
一种基于丝素

氧化石墨烯复合材料的抗起毛起球涤纶面料及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及纺织服装和功能纺织材料领域,具体涉及一种基于丝素

氧化石墨烯复合材料的抗起毛起球涤纶面料及其制备方法。


背景技术:

2.面料抗起毛起球一般分为5个级别。5级最好,表示无起毛起球现象。1级最差,表示起球最为严重。常用的纺织面料中,涤纶和腈纶最容易起毛起球。涤纶容易起毛起球的原因在于:由于涤纶松散的纱线结构与非均匀态的超分子结构,涤纶面料受到摩擦作用后,纤维易断裂,滑出织物表面并相互缠结成球,导致涤纶面料的起毛起球性能与耐磨性较差。涤纶面料的摩擦性能直接影响到织物的外观和使用寿命。因此,改善涤纶面料的起毛起球性能和提高耐磨性具有重要意义(纺织学报,2019,40(10):134

140)。
3.树脂整理是一种常用的后整理方法,可有效地改善涤纶面料的耐磨性,其原理是通过树脂使纤维黏连起来,在纤维表面形成一层聚合物薄膜,减弱织物表面裸露纤维的缠绕,从而获得良好的耐磨性能。但是常用的如聚氨酯等树脂整理剂会对涤纶面料的透气透湿、手感等产生副作用,涤纶面料变得硬挺,穿着舒适性大幅下降。而且树脂整理剂与涤纶面料之间的附着力较差,多次洗涤后不断脱落,导致涤纶面料的起毛起球性能越来越严重。


技术实现要素:

4.针对上述不足,本发明的目的是提供一种具有良好的抗起毛起球、抗菌、抗紫外等功能,其具有真丝般的手感和光泽的基于丝素

氧化石墨烯复合材料的抗起毛起球涤纶面料。
5.本发明通过如下的技术方案实现:
6.本发明所述的基于丝素

氧化石墨烯复合材料的抗起毛起球涤纶面料,包括涤纶面料和包覆在涤纶面料表面的丝素

氧化石墨烯复合材料层。
7.本发明同时提供一种具有良好的抗起毛起球、抗菌、抗紫外等功能,其具有真丝般的手感和光泽的基于丝素

氧化石墨烯复合材料的抗起毛起球涤纶面料的制备方法。
8.该制备方法,步骤包括:将氧化石墨烯加入到氯化亚砜中,以g为单位的氧化石墨烯质量与以ml为单位的氯化亚砜体积的质量/体积比为1:5

1:10,再加入二甲基甲酰胺,所述二甲基甲酰胺与氯化亚砜的体积比为1:1

1:5,80℃回流反应24h,低温真空干燥得到酰氯化氧化石墨烯。
9.将上述酰氯化氧化石墨烯加入到去离子水中,浴比1:50,加入丝素蛋白粉末,所述酰氯化氧化石墨烯和所述丝素蛋白粉末的质量比为1:1,常温下搅拌反应24h,对所得混合悬液反复清洗、低温真空干燥得到丝素

氧化石墨烯复合材料。
10.将碱减量处理后的涤纶面料浸渍在γ

缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中反应24h,浴比1:20,低温真空干燥得到γ

缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷改性涤纶面料。
11.碱减量属于现有技术,是指用naoh溶液在常温或一定温度下对涤纶面料的处理工艺。处理后的涤纶面料具有柔软的手感和柔和的光泽。由于酯键对碱敏感,在碱处理过程中,首先是无定形区和晶区表面的酯键水解,然后纤维中大分子聚集体整块脱落,造成纤维失重,并在表面留下凹槽,这种凹槽使表面反射下降,织物光泽柔和。碱溶液浓度高及处理温度高时,甚至会发生涤纶纤维单丝截面变细的现象。由于纤维变细使纤维手感柔软。碱处理后使纤维形成凹槽甚至变细,纤维的质量减少,称之为碱减量,减重率一般控制在20%

25%。
12.本发明使用的涤纶面料碱减量工艺条件如下:10g/l的naoh,温度80℃,浴比1:50,处理时间60min,90℃下干燥5min。
13.将上述丝素

氧化石墨烯复合材料配制成质量分数1%

5%的水溶液,然后将上述γ

缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷改性涤纶面料浸渍在上述丝素

氧化石墨烯复合材料水溶液中常温下反应12h

24h,浴比1:25,低温真空干燥得到基于丝素

氧化石墨烯复合材料的抗起毛起球涤纶面料。
14.本发明的有益效果:(1)本发明制备得到的涤纶面料具有抗起毛起球、抗菌、抗紫外等一系列功能,抗起毛起球性能至少提升2个级别以上。此外,丝素

氧化石墨烯改性后的涤纶面料手感和光泽大幅度提升,大大提高了涤纶面料的档次和附加值。(2)利用γ

缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷改性涤纶面料表面的环氧基团与丝素

氧化石墨烯复合材料表面的氨基基团发生开环共价反应,因此丝素

氧化石墨烯复合材料层不会随着洗涤次数的增加而大量脱落,大大提高了丝素

氧化石墨烯复合材料层在涤纶面料表面的稳定性和吸附牢度。即使经过多达50次的洗涤,涤纶面料的起毛起球性能也只下降了一个等级,抗起毛起球性能具有长效性。(3)由于丝素蛋白的存在,涤纶面料获得了一定程度上的真丝般的手感和光泽。
具体实施方式
15.下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
16.实施例1:
17.(1)将1g氧化石墨烯缓慢加入到5ml氯化亚砜中,再缓慢加入5ml二甲基甲酰胺,80℃回流反应24h,低温真空干燥得到酰氯化氧化石墨烯。
18.(2)将上述酰氯化氧化石墨烯加入到去离子水中,浴比(酰氯化氧化石墨烯与去离子水的质量比)1:50,缓慢加入丝素蛋白粉末,所述酰氯化氧化石墨烯和所述丝素蛋白粉末的质量比为1:1,常温下磁力搅拌反应24h,对所得酰氯化氧化石墨烯丝素混合悬液进行反复清洗、低温真空干燥得到丝素

氧化石墨烯复合材料。
19.(3)将原样(75d*75d,克重120g/m2,平纹)进行碱减量处理后的涤纶面料浸渍在γ

缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(cas no.:2530

83

8,分子式:c9h
20
o5si)中反应24h,浴比(涤纶与γ

缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷质量比)1:20,低温真空干燥得到γ

缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷改性涤纶面料。
20.(4)将1g丝素

氧化石墨烯复合材料加入到99ml去离子水中,配制成质量分数1%的水溶液,然后将4g上述γ

缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷改性涤纶面料浸渍在上述丝素

氧化石墨烯复合材料水溶液中常温下反应12h,低温真空干燥得到基于丝素

氧化石墨
烯复合材料的抗起毛起球涤纶面料。
21.实施例2:
22.(1)将1g氧化石墨烯缓慢加入到10ml氯化亚砜中,再缓慢加入50ml二甲基甲酰胺,80℃回流反应24h,低温真空干燥得到酰氯化氧化石墨烯。
23.(2)将上述酰氯化氧化石墨烯加入到去离子水中,浴比1:50,缓慢加入丝素蛋白粉末,所述酰氯化氧化石墨烯和所述丝素蛋白粉末的质量比为1:1,常温下磁力搅拌反应24h,反复清洗、低温真空干燥得到丝素

氧化石墨烯复合材料。
24.(3)将碱减量处理后的涤纶面料浸渍在γ

缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中反应24h,浴比1:20,低温真空干燥得到γ

缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷改性涤纶面料。
25.(4)将5g丝素

氧化石墨烯复合材料加入到95ml去离子水中,配制成质量分数5%的水溶液,然后将4g上述γ

缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷改性涤纶面料浸渍在上述丝素

氧化石墨烯复合材料水溶液中常温下反应24h,低温真空干燥得到基于丝素

氧化石墨烯复合材料的抗起毛起球涤纶面料。
26.涤纶面料的起毛起球性能根据gb/t4802.2

2008纺织品织物起毛起球性能的测定第2部分:改型马丁代尔法进行试验。涤纶面料的防紫外线效果使用紫外线防护指数(upf)表示。选用革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌中最具有代表性的两个菌种大肠杆菌和金黄色葡萄球菌作为测试菌种,采用振荡烧瓶法定量测试来表征涤纶面料的抗菌效果。
27.从表1可以很清晰地看出:根据实施例1和实施例2制备的涤纶面料相对于原样,起毛起球性能至少提高了两个等级,而且涤纶面料获得了优异的抗紫外性能和一定的抗菌性能。
28.表1
29.样品抗起毛起球性能大肠杆菌抑菌率金黄色葡萄球菌抑菌率upf原样2

30015实施例14

567%73%75实施例2584%89%112
30.从表2可以看出:即使经过多达50次的洗涤,实施例1中的涤纶面料的起毛起球性能也只下降了一个等级(3

4),仍然比原样的起毛起球性能(2

3级)好。
31.表2
32.样品抗起毛起球性能实施例14

5洗涤10次4

5洗涤20次4

5洗涤30次4洗涤40次4洗涤50次3
‑433.实施例3:将实施例1中的“将1g氧化石墨烯缓慢加入到5ml氯化亚砜中,再缓慢加入5ml二甲基甲酰胺”修改成“将1g氧化石墨烯缓慢加入到8ml氯化亚砜中,再缓慢加入20ml二甲基甲酰胺”,其它不变,得到实施例3。
34.实施例4:将实施例2中的“将1g氧化石墨烯缓慢加入到10ml氯化亚砜中,再缓慢加
入50ml二甲基甲酰胺”修改成“将1g氧化石墨烯缓慢加入到7ml氯化亚砜中,再缓慢加入21ml二甲基甲酰胺”,其它不变,得到实施例4。
35.实施例5:将实施例1中的“将1g丝素

氧化石墨烯复合材料加入到99ml去离子水中,配制成质量分数1%的水溶液”修改成“将3g丝素

氧化石墨烯复合材料加入到97ml去离子水中,配制成质量分数3%的水溶液”,其它不变,得到实施例5。
36.实施例6:将实施例2中的“将5g丝素

氧化石墨烯复合材料加入到95ml去离子水中,配制成质量分数5%的水溶液”修改成“将2g丝素

氧化石墨烯复合材料加入到98ml去离子水中,配制成质量分数2%的水溶液”,其它不变,得到实施例6。
37.实施例7:将实施例1中的“上述γ

缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷改性涤纶面料浸渍在上述丝素

氧化石墨烯复合材料水溶液中常温下反应12h”修改成“上述γ

缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷改性涤纶面料浸渍在上述丝素

氧化石墨烯复合材料水溶液中常温下反应18h”,其它不变,得到实施例7。
38.实施例8:将实施例2中的“上述γ

缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷改性涤纶面料浸渍在上述丝素

氧化石墨烯复合材料水溶液中常温下反应24h”修改成“上述γ

缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷改性涤纶面料浸渍在上述丝素

氧化石墨烯复合材料水溶液中常温下反应18h”,其它不变,得到实施例8。
39.实施例3

8的测试结果见表3:
40.样品抗起毛起球性能大肠杆菌抑菌率金黄色葡萄球菌抑菌率upf实施例34

560%65%70实施例44

575%80%108实施例54

565%70%68实施例64

580%82%105实施例74

567%73%79实施例84

578%85%110
41.本发明提供了一种基于丝素

氧化石墨烯复合材料的抗起毛起球涤纶面料及其制备方法,制备步骤包括:(a)制备酰氯化氧化石墨烯;(b)将酰氯化氧化石墨烯和丝素蛋白进行反应制备丝素

氧化石墨烯复合材料;(c)使用γ

缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷对碱减量处理后的涤纶面料进行改性;(d)将γ

缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷改性涤纶面料浸渍在丝素

氧化石墨烯复合材料水溶液中常温下反应,最终制备得到基于丝素

氧化石墨烯复合材料的抗起毛起球涤纶面料。本发明制备得到的涤纶面料具有抗起毛起球、抗菌、抗紫外等一系列功能,抗起毛起球性能至少提升2个级别以上。此外,丝素

氧化石墨烯改性后的涤纶面料手感和光泽大幅度提升,大大提高了涤纶面料的档次和附加值。
42.显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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