一种膜发热家纺面料的制备方法与流程

1.本发明涉及一种面料的制备方法，特别是公开一种膜发热家纺面料的制备方法。


背景技术：

2.随着生活水平的不断提高，人们对舒适性的要求也越来越高。传统的保暖方式是增加被服的厚度，或者在被服内填充保暖材料，这样虽然能起到一定的保暖作用，但是不能主动地抵御寒冷的侵袭。为此，人们开始开发各种各样的发热织物。近年来，不断有新技术、新工艺和新设备的出现，对传统的保暖材料进行改性或复合研究，扬长避短，提高技术含量，提高综合性能。目前，将不同材料复合在一起得到一种新的保暖面料是现在防寒保暖面料的发展趋势。
3.石墨烯作为一种优秀的新型材料，具有优异的抗菌、抗静电和导热等功能，尤其是石墨烯可以吸收人体热量后发热循环保暖，且质地轻盈，并且复合石墨烯的柔性纺织材料还具有电热性能，能够高效的将电能转化为热能。这些优异的性能使得石墨烯能够在纺织领域得到广泛的应用。
4.传统的石墨烯纺织品主要以纤维改性和石墨烯材料后整理织物获得，纤维改性石墨烯纤维的性能受限于纤维基体自身特性影响，且生产工艺较为复杂，主要以和其他纤维混纺应用为主；后整理织物获得的石墨烯织物结合力弱，功能特性在长时间使用或洗涤过程中会逐渐消失。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种制备简单、便于操作、利用常规染整设备就可进行大规模生产的膜发热家纺面料的制备方法。
6.本发明是这样实现的：一种膜发热家纺面料的制备方法，包括如下步骤：（1）织造过程中添加导电丝：通过轻加捻方法将导电丝进行加捻，捻度为200-600捻/米；将纤度＜500旦的导电丝作为经纱或者纬纱，等间距的织在基布中，相互之间不产生交叉，织造密度为1-40根/20厘米，得到基础织物；（2）制备氧化石墨烯悬浮液：将氧化石墨烯用10%的稀硫酸浸泡、清洗，再中和后水洗；再将质量比0.1-10%的氧化石墨烯或氧化石墨烯衍生物，与阴离子分散剂加入到去离子水中，阴离子分散剂与氧化石墨烯的摩尔比为2:1；在室温下超声分散6-12h，得到分散较好的氧化石墨烯悬浮液；（3）覆膜织物自组装和还原：加热氧化石墨烯悬浮液至50-60℃，将基础织物浸渍其中1-3h，然后烘干，并在120-150℃条件下焙烘2-10min，制得覆膜织物；再将覆膜织物浸渍0.5-2%的还原剂中，60-80℃条件下保持0.5-2h，使得表面膜层中氧化石墨烯彻底还原后，经水洗、烘干，得到最终覆膜织物。
7.还包括步骤（4）覆膜效果判定：分别测试相邻两根导电丝之间的电阻值，相互之间
误差＜5%即判定为合格品。
8.步骤（1）中，所述导电丝为柔性铜丝、柔性铝丝、聚酰亚胺、或银丝中的任意一种。
9.步骤（2）中，所述氧化石墨烯衍生物为羧基化氧化石墨烯、或磺酸基氧化石墨烯中的任意一种。
10.步骤（2）中，所述阴离子分散剂为烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基羧酸盐、或烷基苯羧酸盐中的任意一种。
11.步骤（3）中，所述还原剂为水合肼、硼氢化钠、连二亚硫酸钠、或亚硫酸氢钠中的任意一种。
12.本发明的有益效果是：本发明采用自组装方法将石墨烯处理到织物表面，在织物表面形成具有一定牢度的石墨烯薄膜，获得具有抗菌性、自发热性和电致发热的石墨烯改性织物，并且其厚度可通过控制石墨烯悬浮液浓度或者多次组装工艺进行控制。由于石墨烯主要是在织物表面进行还原，还原过程中石墨烯与织物产生牢固结合，避免了交联剂、粘合剂的使用，且织物整理后的耐洗性优良。本发明制备方法简单、便于操作，对设备无特殊要求，利用常规染整设备就可进行大规模生产，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
13.本发明一种膜发热家纺面料的制备方法，包括如下步骤：（1）织造过程中添加导电丝：通过轻加捻方法将导电丝进行加捻，捻度为200-600捻/米；将纤度＜500旦的导电丝作为经纱或者纬纱，等间距的织在基布中，相互之间不产生交叉，织造密度为1-40根/20厘米，得到基础织物；所述导电丝为柔性铜丝、柔性铝丝、聚酰亚胺、或银丝中的任意一种，纤度＜500旦。
14.（2）制备氧化石墨烯悬浮液：将氧化石墨烯用10%的稀硫酸浸泡、清洗，再中和后水洗；再将质量比0.1-10%的氧化石墨烯或氧化石墨烯衍生物，与阴离子分散剂加入到去离子水中，阴离子分散剂与氧化石墨烯的摩尔比为2:1；在室温下超声分散6-12h，得到分散较好的氧化石墨烯悬浮液；所述氧化石墨烯衍生物为羧基化氧化石墨烯、或磺酸基氧化石墨烯中的任意一种。所述阴离子分散剂为烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基羧酸盐、或烷基苯羧酸盐中的任意一种。
15.（3）覆膜织物自组装和还原：加热氧化石墨烯悬浮液至50-60℃，将基础织物浸渍其中1-3h，然后烘干，并在120-150℃条件下焙烘2-10min，制得覆膜织物；再将覆膜织物浸渍0.5-2%的还原剂中，60-80℃条件下保持0.5-2h，使得表面膜层中氧化石墨烯彻底还原后，经水洗、烘干，得到最终覆膜织物。所述还原剂为水合肼、硼氢化钠、连二亚硫酸钠、或亚硫酸氢钠中的任意一种。
16.（4）覆膜效果判定：分别测试相邻两根导电丝之间的电阻值，相互之间误差＜5%即判定为合格品。电阻值的大小可通过控制膜层厚度和还原度进行调节。
17.本发明采用自组装方法将石墨烯处理到织物表面，在织物表面形成具有一定牢度的石墨烯薄膜，获得具有抗菌性、自发热性和电致发热的石墨烯改性织物，并且其厚度可通过控制石墨烯悬浮液浓度或者多次组装工艺进行控制。由于石墨烯主要是在织物表面进行还原，还原过程中石墨烯与织物产生牢固结合，避免了交联剂、粘合剂的使用，且织物整理
后的耐洗性优良。


技术特征：
1.一种膜发热家纺面料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）织造过程中添加导电丝：通过轻加捻方法将导电丝进行加捻，捻度为200-600捻/米；将纤度＜500旦的导电丝作为经纱或者纬纱，等间距的织在基布中，相互之间不产生交叉，织造密度为1-40根/20厘米，得到基础织物；（2）制备氧化石墨烯悬浮液：将氧化石墨烯用10%的稀硫酸浸泡、清洗，再中和后水洗；再将质量比0.1-10%的氧化石墨烯或氧化石墨烯衍生物，与阴离子分散剂加入到去离子水中，阴离子分散剂与氧化石墨烯的摩尔比为2:1；在室温下超声分散6-12h，得到分散较好的氧化石墨烯悬浮液；（3）覆膜织物自组装和还原：加热氧化石墨烯悬浮液至50-60℃，将基础织物浸渍其中1-3h，然后烘干，并在120-150℃条件下焙烘2-10min，制得覆膜织物；再将覆膜织物浸渍0.5-2%的还原剂中，60-80℃条件下保持0.5-2h，使得表面膜层中氧化石墨烯彻底还原后，经水洗、烘干，得到最终覆膜织物。2.根据权利要求 1 所述的一种膜发热家纺面料的制备方法，其特征在于：还包括步骤（4）覆膜效果判定：分别测试相邻两根导电丝之间的电阻值，相互之间误差＜5%即判定为合格品。3.根据权利要求 1 所述的一种膜发热家纺面料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述导电丝为柔性铜丝、柔性铝丝、聚酰亚胺、或银丝中的任意一种。4.根据权利要求 1 所述的一种膜发热家纺面料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述氧化石墨烯衍生物为羧基化氧化石墨烯、或磺酸基氧化石墨烯中的任意一种。5.根据权利要求 1 所述的一种膜发热家纺面料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述阴离子分散剂为烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基羧酸盐、或烷基苯羧酸盐中的任意一种。6.根据权利要求 1 所述的一种膜发热家纺面料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述还原剂为水合肼、硼氢化钠、连二亚硫酸钠、或亚硫酸氢钠中的任意一种。

技术总结
本发明为一种膜发热家纺面料的制备方法。它包括如下步骤：（1）织造过程中添加导电丝：通过轻加捻方法将导电丝进行加捻，捻度为200-600捻/米；将纤度＜500旦的导电丝作为经纱或者纬纱，等间距的织在基布中，相互之间不产生交叉，织造密度为1-40根/20厘米，得到基础织物；（2）制备氧化石墨烯悬浮液，（3）加热氧化石墨烯悬浮液，将基础织物浸渍其中，然后烘干，制得覆膜织物；再将覆膜织物浸渍到还原剂中，得到最终覆膜织物。到最终覆膜织物。


技术研发人员：李来斌 黄熠 沈守兵 陈秀苗
受保护的技术使用者：上海水星家用纺织品股份有限公司
技术研发日：2020.10.10
技术公布日：2022/4/12