一种石墨烯用于氨纶制品染整的方法技术

一种石墨烯用于氨纶制品染整的方法，包括以下步骤；步骤(1)、氧化石墨烯染料的制备，其包括制备氧化石墨烯分散液；取有机溶剂体系与氧化石墨烯分散液混合搅拌均匀得氧化石墨烯染料溶液；步骤(2)、对氨纶制品做去油处理，去油处理采用氨纶去油剂，用量每公斤氨纶制品用量1‑5/L，氨纶浸泡在氨纶去油剂加热至100℃，沸煮1‑2h；步骤(3)、采用氧化石墨烯染料溶液对氨纶制品染色；步骤(4)、经步骤(3)处理的氨纶制品作还原处理。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯用于氨纶制品染整的方法
本专利技术涉及一种石墨烯用于棉制品功能化整理的方法，属于纺织品制造

技术介绍
随着科学技术水平和人们生活水平的日益提高，人们对于衣食住行的要求不再局限于“吃饱”、“穿暖”，而是要求产品能够提供更多的附加功能，全方位地满足人们各方面的需求。尤其是智能技术的出现，颠覆了传统生产生活方式，也打开了人们的新视野。智能技术在纺织行业的广泛应用，不仅提高了服装的时尚性，也确保了服装的安全性和趣味性，一跃成为纺织行业未来重要的发展方向和经济增长点。而智能纺织品研究的首先要解决的问题是纺织品的导电问题目前主要采用导电电路的方式。现在导电电路主要有两种制作方法。一种是以印刷的形式，将银铜镍等金属材料附着在织物表面；第二种是用电镀方式将银、铜、镍等金属附着在纤维表面，制成导电面料。以上方式存在如下弊端：(1)污染问题，但这两种方式都存在着制作与处理金属材料时不环保，污染性大的问题；(2)不耐拉伸，的是这两种方式形成的导电电路拉伸性能差，因为柔性产品弯折、拉伸、摩擦等，电路中导电金属会断裂而电阻急剧增大或失去导电性能。(3)不耐洗涤，洗涤过程中金属粒子容易掉落，此问题为业界难题，多年来未得到解决。石墨烯(Graphene)，它是一种呈蜂巢晶格状的单层二维碳质材料，独特的二维晶体结构赋予石墨烯诸多优良特性，它是迄今为止世界上发现的最薄、最坚硬，电阻率最小的二维材料，具有优异的力学、热学、电学性能。其电子迁移率达2×105cm2/(V·S)，透光率高达97.7％。已在能源材料、电子工程、传感器、航天材料、废水处理、太阳能电池、防腐涂料等领域展现出广阔的应用前景。石墨烯分子仅由碳原子组成，由石墨烯组成的导电材料不会产生银铜镍的金属污染。所以石墨烯是一种无污染，清洁环保的新型导电材料。同时石墨烯在拉伸的条件下是一个多层面交叠结构，受到一定拉伸时，其片层因取向而更为规整，其电阻不降反升。氨纶是是一种高弹纤维材料，近年随着人们对服装舒适性性的追求日益旺盛，氨纶在面料中的应用更为广泛，被赋予“工业味精”之称，少量应用及可显著提升服装面料的悬垂感和舒适性。但是由于氨纶不含强水溶性基团，氨纶在水中的溶胀程度低，常规染色方法无法将其染透。制备石墨烯氨纶弹力导电纤维，需要同时解决石墨烯粒径大、氨纶染色困难两方面的问题。
技术实现思路
本专利技术为克服现有技术问题，本专利技术提供一种色牢度优异、弹性不受影响、抗静电性优异的一种石墨烯用于氨纶制品染整的方法。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案来实现：一种石墨烯用于氨纶制品染整的方法，其特征在于，包括以下步骤；步骤(1)、氧化石墨烯染料的制备，其包括制备氧化石墨烯分散液；取有机溶剂体系与氧化石墨烯分散液混合搅拌均匀得氧化石墨烯染料溶液；步骤(2)、对氨纶制品做去油处理，去油处理采用氨纶去油剂，用量每公斤氨纶制品用量1-5/L，氨纶浸泡在氨纶去油剂加热至100℃，沸煮1-2h；步骤(3)、采用氧化石墨烯染料溶液对氨纶制品染色；步骤(4)、经步骤(3)处理的氨纶制品作还原处理。其中，所述氨纶制品包括氨纶丝、氨纶纺织品。其中，所述氨纶纺织品包括含有不同比例的氨纶丝混纺、交织、包芯纱的纺织品。其中，所述有机溶剂体系包括溶剂和表面活性剂，所述溶剂包括水、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAC)、乙醇、甲醇、乙酸乙酯、正丁醇、环己酮、四氯乙烯、四氢呋喃，取两种或以上上述物质混合制得溶剂；表面活性剂包括磷酸酯类、聚氧乙烯醚类，上述表面活性剂取一种或两种。其中，所述还原处理采用0.1-8％水合肼溶液，浸泡10min-180min，或采用纯水合肼蒸汽，熏蒸1min-60min，或采用1-20％的氢碘酸，浸泡10min-180min，或采用10-60％的氢氧化钠，浸泡10min-240min，上述还原处理反应温度控制在70-130℃，还原后水洗3-5次，然后烘干，烘干温度范围50-120℃。本实施例制备氧化石墨烯分散液包括如下步骤，将石墨粉在氧化剂中进行氧化反应得到预氧化石墨粉，氧化剂可采用浓度为98Wt％的浓硫酸、分析纯的过硫酸钾、30Wt％的过氧化氢、分析纯的高锰酸钾、分析纯的次氯酸钠、分析纯的五氧化二磷等的一种或几种的组合；将50-230份的浓硫酸、1-15份的碳酸钠、10份预氧化石墨粉、20-50份高锰酸钾混合均匀后，低温搅拌反应0.5-3h，得到石墨插层复合物；然后，升温到30-80℃继续反应30min后，加入200-600份去离子水，继续反应10-120min；再依次加入1400份去离子水和10-80份浓度为30Wt％的双氧水，溶液由砖红色变为黄色，继续反应15min后，用浓度为3Wt％稀盐酸洗涤1-5次，然后用去离子水多次离心洗涤，得到氧化石墨，超声1-8h后即为氧化石墨烯；将得到的氧化石墨烯升温继续反应，然后加入去离子水反应，再一次加入去离子水和双氧水继续反应，得到氧化石墨烯溶液；然后用离心分离方法在离心转速500-10000r/min的条件下将氧化石墨烯溶液进行粒径控制，将其粒径控制在0.5μm-30μm，得到0.1-5Wt％氧化石墨烯分散液；所述分析纯是指质量百分比为99Wt％。其中，步骤(3)的染色是采用红外染色机，温度选择30-130℃，保温30-120min，浴比1:10，石墨烯用量在1％-20％(o.w.f)。本实施例，经步骤(4)处理的氨纶制品室温水洗1-5次，80-100℃烘干5-20min。本实施例，所述表面活性剂用量为0.1Wt％-20Wt％。与现有技术相比，本专利技术的积极效果是：本专利技术利用有机溶剂体系，在合适的染色工艺条件下，使氨纶发生适当溶胀。其软链段和部分硬链段分子链间产生许多微隙。在此过程中，有机溶剂体系胶束大量吸附到氨纶上，将胶束中的石墨烯转移给氨纶，通过微隙扩散进入到氨纶内部。当去除有机溶剂体系后，溶胀作用消失，氧化石墨烯被锁在氨纶纤维内部，具有良好的附着牢度。并且石墨烯经过后续还原变成非水溶性颗粒(色淀)，使色牢度进一步提升。经过石墨烯上染的织物，能染得中等深度黑色，手感柔软、弹性不受影响、抗静电性优异、具有一定的导电性能、耐洗性、耐摩擦性能良好。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例一种石墨烯用于氨纶制品染整的方法，包括以下步骤；一种石墨烯用于氨纶制品染整的方法，包括以下步骤；步骤(1)，氧化石墨烯染料的制备，其包括制备氧化石墨烯分散液；取有机溶剂体系与氧化石墨烯分散液混合搅拌均匀得氧化石墨烯染料溶液；步骤(2)、对氨纶制品做去油处理，去油处理采用氨纶去油剂，用量每公斤氨纶制品用量1-5/L，氨纶浸泡在氨纶去油剂加热至100℃，沸煮1-2h；步骤(3)、采用氧化石墨烯染料溶液对氨纶制品染色；步骤(4)、经步骤(3)处理的氨纶制品作还原处理。本实施例所述氨纶制品包括氨纶丝、氨纶纺织品。本实施例所述氨纶纺织品包括含有不同比例的氨纶丝混纺、交织、包芯纱的纺织品。本实施例所述步骤(3)的染色是采用红外染色机，温度选择30-130℃，保温30-120min，浴比1:10，石墨烯用量在1％-20％(o.w.f)。参数优选组如下：(温度选择30℃，保温100min，浴比1:2，石墨烯用量在1％(o.w.f))、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯用于氨纶制品染整的方法，其特征在于，包括以下步骤；步骤(1)、氧化石墨烯染料的制备，其包括制备氧化石墨烯分散液；取有机溶剂体系与氧化石墨烯分散液混合搅拌均匀得氧化石墨烯染料溶液；步骤(2)、对氨纶制品做去油处理，去油处理采用氨纶去油剂，用量每公斤氨纶制品用量1‑5/L，氨纶浸泡在氨纶去油剂加热至100℃，沸煮1‑2h；步骤(3)、采用氧化石墨烯染料溶液对氨纶制品染色；步骤(4)、经步骤(3)处理的氨纶制品作还原处理。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯用于氨纶制品染整的方法，其特征在于，包括以下步骤；步骤(1)、氧化石墨烯染料的制备，其包括制备氧化石墨烯分散液；取有机溶剂体系与氧化石墨烯分散液混合搅拌均匀得氧化石墨烯染料溶液；步骤(2)、对氨纶制品做去油处理，去油处理采用氨纶去油剂，用量每公斤氨纶制品用量1-5/L，氨纶浸泡在氨纶去油剂加热至100℃，沸煮1-2h；步骤(3)、采用氧化石墨烯染料溶液对氨纶制品染色；步骤(4)、经步骤(3)处理的氨纶制品作还原处理。2.如权利要求1所述的一种石墨烯用于氨纶制品染整的方法，其特征在于：所述氨纶制品包括氨纶丝、氨纶纺织品。3.如权利要求2所述的一种石墨烯用于氨纶制品染整的方法，其特征在于：所述氨纶纺织品包括含有不同比例的氨纶丝混纺、交织、包芯纱的纺织品。4.如权利要求1所述的一种石墨烯用于氨纶制品染整的方法，其特征在于：所述有机溶剂体系包括溶剂和表面活性剂，所述溶剂包括水、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAC)、乙醇、甲醇、乙酸乙酯、正丁醇、环己酮、四氯乙烯、四氢呋喃，取两种或以上上述物质混合制得溶剂；表面活性剂包括磷酸酯类、聚氧乙烯醚类，上述表面活性剂取一种或两种。5.如权利要求1所述的一种石墨烯用于氨纶制品染整的方法，其特征在于：所述还原处理采用0.1-8％水合肼溶液，浸泡10min-180min，或采用纯水合肼蒸汽，熏蒸1min-60min，或采用1-20％的氢碘酸，浸泡10min-180min，或采用10-60％的氢氧化钠，浸泡10min-240min，上述还原处理反应温度控制在70-130℃，还原后水洗3-5次，然后烘干，烘干温度范围50-120℃。6.如权利要求1所述的一种石墨烯用于氨纶制品染整的方法，其特征在于：制备氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：高普，马辉，周杰，张焕侠，童明琼，吴雯，曹建达，
申请(专利权)人：嘉兴学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33