一种羊毛纤维上石墨烯的环保型负载方法技术

本发明专利技术公开了一种羊毛纤维上石墨烯的环保型负载方法，其特征是：包括下列步骤：1）称取一定量的GO，加入去离子水，在超声仪中超声分散30min，制得GO溶液；2）将羊毛织物置于步骤1）得到的GO溶液中，使温度为60‑90℃，振荡处理30‑90min；3）将经步骤2）处理的羊毛织物，用0.5%‑1%的硅烷偶联剂处理0.5‑1小时，可有效提高其耐水洗性。本发明专利技术易操作，产品性能优异。

An environmentally friendly loading method of graphene on wool fibers

The invention discloses an environmentally friendly loading method of graphene on wool fibers, which is characterized by the following steps: 1) weighing a certain amount of GO, adding deionized water, ultrasonic dispersing in the ultrasonic instrument for 30 minutes to prepare GO solution; 2) placing wool fabric in the GO solution obtained in step 1, making the temperature 60 90 C, oscillating treatment 30 90 min; 3) treating by step 2). Wool fabrics treated with silane coupling agent of 0.5%-1% for 0.5%-1 hour can effectively improve their washability. The invention is easy to operate and has excellent product performance.

【技术实现步骤摘要】
一种羊毛纤维上石墨烯的环保型负载方法
本专利技术涉及一种羊毛纤维上石墨烯的环保型负载方法。
技术介绍
羊毛纤维织物具有手感滑糯、吸湿保暖性好等优点，深受人们喜爱。但羊毛纤维的微孔结构和角蛋白成分为细菌滋生提供了水分及营养。且羊毛织物在湿度较低、温度较高的环境下，还容易产生静电。石墨烯及其氧化物具有优异的电学、热学、力学和光学性能。石墨烯是世界上最薄的材料，它只有单层原子的厚度，约为0.335nm。电阻率为10－6Ω/cm，为目前世界上电阻率最小的材料。导热系数高达5300W/m·K，常温下电子迁移率超过15000cm2/V·s，比碳纳米管和单晶硅高。杨氏模量为1.1TPa，断裂强度高达130Gpa。若能将石墨烯负载于羊毛纤维上，可赋予其抗菌、抗静电、抗紫外等多功能。但是石墨烯很难溶于水和有机溶剂，因而难以通过化学方法牢固负载于羊毛纤维上。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种易操作，产品性能好的羊毛纤维上石墨烯的环保型负载方法。本专利技术的技术解决方案是：一种羊毛纤维上石墨烯的环保型负载方法，其特征是：包括下列步骤：1）称取一定量的GO（氧化石墨烯），加入去离子水，在超声仪中超声分散30min，制得GO溶液；2）将羊毛织物置于步骤1）得到的GO溶液中，使温度为60-90℃，振荡处理30-90min；由于羊毛纤维的多孔和吸湿性，GO很快负载在羊毛织物上（如果要控制吸附速度，可加入适量的分散剂）。3）将经步骤2）处理的羊毛织物，用0.5%-1%的硅烷偶联剂处理0.5-1小时，可有效提高其耐水洗性。由于羊毛基本由鳞片层、皮质层、髓质层三部分组成。其鳞片层中含有大量胱氨酸，以二硫键形式存在，致使鳞片层微结构十分致密，会阻挡各种试剂的扩散。处理温度高于50℃后，羊毛纤维中的空隙变大，吸附性增强，GO可顺利进入纤维内部，或吸附在纤维表面。由于羊毛中的酪氨酸残基具有还原性，不需再添加任何助剂，在60-90℃范围内，吸附在羊毛纤维上的GO被还原为还原氧化石墨烯或石墨烯，而负载在羊毛织物上。步骤1）中还加入分散剂AT-80或lW。氧化石墨烯是由石墨粉通过氧化插层过程得到氧化石墨，再经超声分散而形成的，其结构与石墨烯相似，但片层上引入了羧基、环氧基和羟基等极性基团，能稳定分散在水或有机溶剂中。由于羊毛纤维的角蛋白分子中含有亲水性的羟基、氨基、羧基和酰胺基等亲水性基团，其相对湿度为60%-80%时的回潮率可高达18%，高于其他的纺织纤维。羊毛纤维还是一种多孔性纤维，具有很强的吸附性能。且羊毛作为一种蛋白质纤维，含有各种各样的氨基酸例如半胱氨酸，苯丙氨酸，和酪氨酸等。其中，作为芳香族氨基酸的酪氨酸，其酚羟基具有还原性。本专利技术易操作，产品性能优异。产品性能表未经本专利技术处理的羊毛织物本专利技术生产的羊毛织物静电压/V11680≤8416静电半衰期/s87.6≤15.0(金黄色葡萄球菌)抑菌率/%0≥76.68%(大肠杆菌)抑菌率/%0≥78.56%TUVA/%1.79≤0.52TUVB/%0.06≤0.02UPF值253.84≥856.97由表中的数据可知，本专利技术生产的羊毛织物具有抗静电性能、抗菌性能和抗紫外效果。下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。具体实施方式一种羊毛纤维上石墨烯的环保型负载方法，包括下列步骤：1）称取一定量的GO（氧化石墨烯），加入去离子水，在超声仪中超声分散30min，制得GO溶液（浓度可为0.5g/L左右）；2）将羊毛织物置于步骤1）得到的GO溶液中，使温度为60-90℃，振荡处理30-90min；由于羊毛纤维的多孔和吸湿性，GO很快负载在羊毛织物上（如果要控制吸附速度，可加入适量的分散剂AT-80或lW）。3）将经步骤2）处理的羊毛织物，用0.5%-1%的硅烷偶联剂处理0.5-1小时，可有效提高其耐水洗性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种羊毛纤维上石墨烯的环保型负载方法，其特征是：包括下列步骤：1）称取一定量的GO，加入去离子水，在超声仪中超声分散30min，制得GO溶液；2）将羊毛织物置于步骤1）得到的 GO溶液中，使温度为60‑90℃，振荡处理30‑90min；3）将经步骤2）处理的羊毛织物，用0.5%‑1%的硅烷偶联剂处理0.5‑1小时。

【技术特征摘要】
1.一种羊毛纤维上石墨烯的环保型负载方法，其特征是：包括下列步骤：1）称取一定量的GO，加入去离子水，在超声仪中超声分散30min，制得GO溶液；2）将羊毛织物置于步骤1）得到的GO溶液中，使温度为60-90℃，振...

【专利技术属性】
技术研发人员：高晓红，方婧，孙静，吴海培，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32