一种石墨烯抑菌羽绒服及其制备方法与流程

1.本发明属于羽绒服技术领域，具体涉及一种石墨烯抑菌羽绒服及其制备方法。


背景技术：

2.羽绒服是内部填充有羽绒填料的上衣，其具有较好的保暖性是冬季御寒的主要衣物，由于羽绒服内部填充有羽绒，清洗晾晒较为费时费力，消费者对羽绒服的面料提出了更高的要求；
3.近年来，石墨烯抑菌性能慢慢被研究发掘，石墨烯的抑菌应用不但可以通过对细菌细胞膜的插入进行切割，还可以通过对细胞膜上磷脂分子的大规模直接抽取来破坏细胞膜从而杀死细菌，目前，石墨烯抑菌特性可以应用到内衣裤、袜子、床上用品等，其强大的物理抑菌性能也不断被市场所接受，对比市场上其他的抑菌纤维纺织应用，石墨烯抑菌面料在制作羽绒服上具有较强的优势；
4.现有的石墨烯抑菌面料的抑菌效果持久性不佳，不利于其抑菌性能的发挥，为此，我们提出了一种石墨烯抑菌羽绒服及其制备方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供了一种石墨烯抑菌羽绒服及其制备方法。
6.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
7.一种石墨烯抑菌羽绒服，包括面层、内衬以及填充于面层与内衬之间的羽绒，其中，所述面层包括基布、浸轧于基布层上表面且渗透至其下表面的石墨烯抑菌层以及设置于抗菌层外的耐洗膜。
8.作为本发明的进一步优化方案，所述基布按照质量份计包括40-50份聚丙烯纤维、50-60份聚四氟乙烯纤维。
9.作为本发明的进一步优化方案，所述石墨烯抑菌层，按照质量份计、包括石墨烯粉55-65份、强酸分散剂10-16份、5-15份环氧树脂以及1-4份稳定剂，余量为去离子水。
10.作为本发明的进一步优化方案，所述强酸提剂为没食子酸或水杨酸。
11.作为本发明的进一步优化方案，所述耐洗膜是采用高真空磁控溅射设备沿石墨烯抑菌层表面以耐洗液作为靶材进行溅射处理而得到的。
12.作为本发明的进一步优化方案，所述耐洗膜是采用高真空磁控溅射设备沿石墨烯抑菌层表面以耐洗液作为靶材进行溅射处理而得到的。
13.一种如上述任一所述的石墨烯抑菌羽绒服的制备方法，具体包括以下步骤，
14.步骤一、将聚丙烯纤维、聚四氟乙烯纤维混纺得到基布，备用；
15.步骤二、按照规定份量，将强酸分散剂加入适量去离子水，倒入石墨烯粉进行分散后，加入环氧树脂以及稳定剂混匀后，得到石墨烯抑菌处理液，将基布浸轧于石墨烯抑菌处理液中，浸渍30min后取出，150℃下焙烘3min，得到石墨烯抑菌层；
16.步骤三、按照规定份量，将水性丙烯酸树脂、水性聚酯树脂、三乙胺、助溶剂以及去离子水混匀得到耐洗液，备用，再利用高真空磁控溅射设备以耐洗液作为靶材，沿石墨烯抑菌层表面进行溅射处理得到耐洗膜，即为所述面层；
17.步骤四、将棉纤维纺织得到内衬；
18.步骤五、将羽绒填充于内衬和面层之间，缝合后既得羽绒服成品。
19.作为本发明的进一步优化方案，所述高真空磁控溅射设备进行溅射的工艺要求为，靶材与基布的间距为5cm、溅射沉积时间为25s、工作气压为0.5pa、溅射功率为150w以及真空度为5
×
10-4
pa。
20.本发明的有益效果在于：
21.1、本发明提供的石墨烯抑菌羽绒服包括面层、内衬以及填充于面层与内衬之间的羽绒，其中，所述面层包括基布、浸轧于基布层上表面且渗透至其下表面的石墨烯抑菌层以及设置于抗菌层外的耐洗膜，使得石墨烯抑菌羽绒服具有较好的抑菌耐久性；
22.2、本发明中，耐洗膜以独特高真空磁控溅射方式附着在石墨烯抑菌层表面，在其表面沉积形成一定厚度的结构致密的薄膜，表面光滑覆盖性好，进一步提高了石墨烯抑菌层在基布上的附着性，与石墨烯抑菌层相配合致使羽绒服的抑菌耐久性得到提高；
23.3、本发明提供的羽绒服制备方法简单易行，在羽绒服制造领域具有良好的应用前景。
具体实施方式
24.下面对本技术作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本技术进行进一步的说明，不能理解为对本技术保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本技术作出一些非本质的改进和调整。
25.实施例1
26.一种石墨烯抑菌羽绒服，包括面层、内衬以及填充于面层与内衬之间的羽绒，所述面层包括
27.所述基布，按照质量份计，包括50份聚丙烯纤维和50份聚四氟乙烯纤维；
28.所述石墨烯抑菌层，按照质量份计、包括石墨烯粉60份、强酸分散剂13份、10份环氧树脂以及3份稳定剂，余量为去离子水，其中，强酸分散剂为没食子酸；
29.所述耐洗膜，采用高真空磁控溅射设备沿石墨烯抑菌层表面以耐洗液作为靶材进行溅射处理而得到的，其中，耐洗液按照质量份计、包括水性丙烯酸树脂45份、水性聚酯树脂12份、三乙胺2份、助溶剂12份，余量为去离子水。
30.该石墨烯抑菌羽绒服的制备方法，具体包括以下步骤，
31.步骤一、将聚丙烯纤维、聚四氟乙烯纤维混纺得到基布，备用；
32.步骤二、按照规定份量，将强酸分散剂加入适量去离子水，倒入石墨烯粉进行分散后，加入环氧树脂以及稳定剂混匀后，得到石墨烯抑菌处理液，将基布浸轧于石墨烯抑菌处理液中，浸渍30min后取出，150℃下焙烘3min，得到石墨烯抑菌层；
33.步骤三、按照规定份量，将水性丙烯酸树脂、水性聚酯树脂、三乙胺、助溶剂以及去离子水混匀得到耐洗液，备用，再利用高真空磁控溅射设备以耐洗液作为靶材，沿石墨烯抑菌层表面进行溅射处理得到耐洗膜，即为所述面层，其中，高真空磁控溅射设备进行溅射的
工艺要求为，靶材与基布的间距为5cm、溅射沉积时间为25s、工作气压为0.5pa、溅射功率为150w以及真空度为5
×
10-4
pa；
34.步骤四、将棉纤维纺织得到内衬；
35.步骤五、将羽绒填充于内衬和面层之间，缝合后既得羽绒服成品。
36.实施例2
37.与实施例1不同之处在于，步骤三中，同一条件下，利用热压喷附设备将配制好的耐洗液，沿石墨烯抑菌层表面进行溅射处理。
38.实施例3
39.与实施例1不同之处在于，步骤三中，同一条件下，利用涂覆设备将配制好的耐洗液，沿石墨烯抑菌层表面进行溅射处理；
40.实施例4
41.与实施例1不同之处在于，使用市购分散剂分散处理石墨烯粉。
42.实施例5
43.与实施例4不同之处在于，使用水杨酸作为强酸分散剂处理石墨烯粉；
44.为了验证耐洗膜的不同形成方式对石墨烯面料抑菌耐久性的影响，以市面上购买的石墨烯抑菌羽绒服作为对照组，按照上述实施例1-3提供的制备方法所制得的石墨烯抑菌羽绒服作为实验组，将对照组与3个实验组的面料进行抑菌耐久性试验。
45.抑菌耐久性试验方法的检测依据为gb/t 20944.2-2007《纺织品抑菌性能的评价》第2部分：吸收法，试验菌种：金黄色葡萄球菌atcc no.6538(革兰氏阳性菌)、大肠埃希氏菌8099(革兰氏阴性菌)以及白色念珠菌atcc no.10231(假丝酵母属)，按照标准规定，将标准布、对照组与3个实验组的羽绒服的面层分别裁剪成18mm
×
18mm大小，各称取0.4克进行经0、20、50次洗涤后的抑菌试验；
46.实施例1-3制备得到的石墨烯抑菌羽绒服面料经0、20、50次洗涤后的抑菌测试的结果如表1：
47.表1耐洗膜的不同形成方式对羽绒服面料抑菌耐久性的影响
[0048][0049]
由表1可知，利用按照上述实施例1-3提供的制备方法制得的石墨烯抑菌羽绒服相比较市面上购买的石墨烯抑菌羽绒服来说，在洗涤0、20以及50次的情况下，其在金黄色葡萄球菌、大肠埃希氏菌以及白色念珠菌的抑菌耐久性的效果上来说具有优势，而实施例1-3之间针对黄色葡萄球菌、大肠埃希氏菌以及白色念珠菌的抑菌耐久性效果为实施例1》实施例2》实施例3，具体来说，
[0050]
实施例1相较于实施例2和3而言，耐洗膜与石墨烯抑菌层之间是采用高真空磁控溅射设备以耐洗液作为靶材，沿石墨烯抑菌层表面进行溅射处理而得到的，高真空磁控溅射将耐洗液以较细的颗粒状态填充石墨烯抑菌层与基布间的细小间隙，并在其表面沉积形成一定厚度的结构致密的薄膜，表面光滑覆盖性好，进一步提高石墨烯抑菌层在基布上的附着性，相比于实施例2的热压喷附以及实施例3的涂覆，其附着牢度好，进而在洗涤0、20以及50次的情况下，仍然能够保证石墨烯抑菌层对黄色葡萄球菌、大肠埃希氏菌以及白色念珠菌的抑菌耐久性效果；
[0051]
另外，为进一步为了验证石墨烯抑菌层表面形态对抑菌持久性的影响，按照上述实施例1和4-5提供的制备方法所制得的石墨烯抑菌羽绒服作为实验组，对3个实验组的羽绒服的面层分别裁剪成18mm
×
18mm大小的试样面料，采用tm3000扫描电子显微镜观察试样面料的表面形貌以及对其进行经0、20、50次洗涤后的抑菌持久性试验，结果如表2所示。
[0052]
表2石墨烯抑菌层表面形态对羽绒服面料的抑菌耐久性的影响
[0053][0054][0055]
首先，采用tm3000扫描电子显微镜观察试样面料的表面形貌，实施例1的试样面料所形成的薄膜膜面更加致密平滑且均匀，实施例4和5试样面料所形成的薄膜膜面更加平滑且均匀存在不连续凸起、膜面致密性不佳；
[0056]
其次，从经0、20、50次洗涤后的抑菌持久性试验来看，实施例1针对金黄色葡萄球菌、大肠埃希氏菌以及白色念珠菌的抑菌耐久性的效果上来说相比于实施例4和5具有优，原理在于，以没食子酸作为强酸分散剂处理石墨烯粉时，一是强酸具有一定的抑菌性，使得抑菌耐久性有所提高，二是没食子酸具有强还原性，其分子中苯环结构和石墨烯之间形成了π—π共轭相互作用，从而作为稳定剂吸附在石墨烯表面，阻止了石墨烯片进一步堆积在一起，保证了石墨烯粉具有较高的分散性能，致使基布外表面形成的石墨烯抑菌层分散均匀性好，从而使得其外层所形成的耐洗膜的膜面更加致密平滑且均匀，相反地，水杨酸作为强酸虽具有一定的抑菌性，但是其与普通的分散性一样对石墨烯粉的分散性不及没食子酸，石墨烯抑菌层分散均匀性不佳，因此抑菌持久性相对较实施例1差。
[0057]
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定成分或方法。本领域技术人员应可理解，不同地区可能会用不同名词来称呼同一个成分。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分成分的方式。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本技术的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本技术的一般原则为目的，并非用以限定本技术的范围。本技术的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
[0058]
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出
的其他要素，或是还包括为这种商品或系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或系统中还存在另外的相同要素。
[0059]
上述说明示出并描述了发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离发明的精神和范围，则都应在发明所附权利要求的保护范围内。