一种耐久性导电和超疏水棉/蚕丝织物的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐久性导电和超疏水棉/蚕丝织物的制备方法，通过制备氟化氧化石墨烯和氧化石墨烯混和水溶液，采用浸轧法将氟化氧化石墨烯和氧化石墨烯混和水溶液涂覆于棉或蚕丝表面，使氟化氧化石墨烯和氧化石墨烯与棉或蚕丝以离子键、氢键或范德华力结合，然后借助热压和UV光的双还原作用将织物表面的氟化氧化石墨烯还原成还原氟化氧化石墨烯使织物表面具有拒水性，同时将氧化石墨烯还原成还原氧化石墨烯使织物具有导电性。通过本发明专利技术的方法实现耐久性导电和超疏水棉和蚕丝织物的制备，该织物可用于智能可穿戴服饰面料、也可用于柔性电子器件、医疗保健、智能运动等多个领域，且制备的导电和超疏水织物耐久性好。

【技术实现步骤摘要】
一种耐久性导电和超疏水棉/蚕丝织物的制备方法
本专利技术属于染整
，具体涉及一种耐久性导电和超疏水棉和蚕丝织物的制备方法。
技术介绍
纺织品拒水整理是用拒水整理剂处理织物表面，使纤维的表面张力降低，致使水滴不能润湿表面，适用于雨衣、旅游袋等特殊要求的纺织面料。在众多拒水整理剂中，含氟拒水整理剂因其优异的拒水效果而广受应用，但目前广泛用于纺织品拒水拒油整理的C8含氟整理剂，由于其具有高度的生物蓄积性，已被欧盟禁用。将氧化石墨烯施加于织物表面后，经还原获得导电和拒水的纺织品是当前常用方法，但织物的拒水效果较差，接触角一般为120°左右，无法满足超疏水的要求。因此，在棉和蚕丝织物C8含氟拒水整理剂禁用的大背景下，寻求新的超疏水整理剂作为替代品成为研究热点。专利技术专利CN104328653B公开了一种氧化石墨烯衍生物用于纺织品多功能整理的方法，通过将织物浸渍氧化石墨烯衍生物水溶液，再将织物烘干后进行还原，使织物表面覆盖一层还原氧化石墨烯衍生物，然后重复上述步骤，获得效果优良的导电、抗紫外、拒水多功能织物，该法制得的织物具有导电、抗紫外和拒水性，但织物的接触角不高于140°，还达不到超疏水要求。专利技术专利CN106883646A公开了一种石墨烯基涂料分散液的制备方法，该涂料分散液所制备的涂层具有良好的拒水性、拒油性、抗静电性、耐磨性、附着性及耐腐蚀性等，但涂层的接触角不高于130°，也未达到超疏水要求。专利技术专利CN106592204A公开了一种利用溶胶溶液和氧化石墨烯分散液混合得到复合整理液用于织物拒水整理方法，可得到表面水接触角为110～152°的拒水织物。目前未见将氟化氧化石墨烯和氧化石墨烯混和溶液通过浸轧法整理于织物表面，再借助热压和UV光还原将氟化氧化石墨烯还原成还原氟化氧化石墨烯使织物具有超疏水性，同时将氧化石墨烯还原成还原氧化石墨烯使织物具有导电性，获得耐久导电和接触角160°以上的超疏水织物的制备方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对当前氧化石墨烯整理棉和蚕丝织物可获得耐久导电性和拒水性，但织物的拒水性不是很强，达不到超疏水要求，提供一种通过将氟化氧化石墨烯和氧化石墨烯混和溶液通过浸轧法整理于织物表面，再借助热压和UV光还原将氟化氧化石墨烯还原成还原氟化氧化石墨烯使织物具有超疏水性，同时将氧化石墨烯还原成还原氧化石墨烯使织物具有导电性，获得导电棉和蚕丝织物，尤其能实现优异的耐久超疏水性效果。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种耐久性导电和超疏水棉和蚕丝织物的制备方法，步骤如下：（1）制备氟化氧化石墨烯：采取超声Hummers法，以氟化石墨为原料，制备氟化氧化石墨烯（FGO），离心留取4000～10000r/min的氧化石墨烯沉淀，冷冻干燥，得到均匀分散的氟化氧化石墨烯；（2）制备氧化石墨烯：采取超声Hummers法，以石墨为原料，制备氧化石墨烯（GO），离心留取4000～10000r/min的氧化石墨烯沉淀，冷冻干燥，得到均匀分散的氧化石墨烯；（3）制备导电、超疏水整理液：配制2～15g/L氟化氧化石墨烯和1～10g/L氧化石墨烯混和水溶液，在0～30℃超声条件下搅拌处理10～60min，待用；（4）将整理液施加到织物表面：将（3）所得氟化氧化石墨烯和氧化石墨烯水溶液通过浸轧法施加到棉或蚕丝织物表面，然后于60～100℃烘燥2～8min；（5）后处理：将（4）所得涂覆氟化氧化石墨烯和氧化石墨烯的棉或蚕丝织物于150～220℃的温度条件下热压还原处理0.5～5min，再用200～1000W的UV光还原5～60s，然后充分水洗、烘干，即得到导电、超疏水棉或蚕丝织物。所述步骤（1）中氟化氧化石墨烯分子中含有羧基、羟基、环氧基和羰基等亲水性基团，且氟化氧化石墨烯的制备过程均使用超声，超声可提高氟化氧化石墨烯的单层率。所述步骤（2）中氧化石墨烯分子中含有羧基、羟基、环氧基和羰基等亲水性基团，且氧化石墨烯的制备过程均使用超声，超声可提高氧化石墨烯的单层率。所述步骤（3）中超声的目的是为了使氟化氧化石墨烯和氧化石墨烯在水溶液中充分分散。所述步骤（4）中氟化氧化石墨烯和氧化石墨烯的亲水性基团可与棉纤维羟基形成氢键、范德华力结合，或与蚕丝的氨基、羧基等亲水性基团形成离子键、氢键和范德华力结合，从而使氟化氧化石墨烯和氧化石墨烯较牢固地固着于棉或蚕丝表面。所述步骤（5）热压还原和UV光还原的目的是去除氟化氧化石墨烯和氧化石墨烯分子中的大部分羧基、羟基、羰基和环氧基等亲水性基团，使氧化石墨烯转变为还原氧化石墨烯提高织物导电性，使氟化氧化石墨烯转变为还原氟化氧化石墨烯提高织物的拒水性。所述步骤（5）采用热压和UV光还原而不用最传统的化学还原是为了防止还原过程中氟原子的脱落而降低织物的拒水性。本专利技术的有益效果：本专利技术将将氟化氧化石墨烯和氧化石墨烯混和溶液通过浸轧法整理于织物表面，再借助热压和UV光还原将氟化氧化石墨烯还原成还原氟化氧化石墨烯使织物具有超疏水性，同时将氧化石墨烯还原成还原氧化石墨烯使织物具有导电性。本专利技术的技术方案工艺简单可行，对原材料、助剂、织物无特殊要求，利用常规印染设备和UV光固化设备就可实现规模生产，具有广阔的应用前景。具体实施方式下面结合具体实施例，对本专利技术做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本专利技术而非用于限制本专利技术的范围，该领域的技术熟练人员可以根据上述专利技术的内容作出一些非本质的改进和调整。本专利技术的耐久性导电和超疏水棉和蚕丝织物的制备方法，步骤如下：（1）制备氟化氧化石墨烯：采取超声Hummers法，以氟化石墨为原料，制备氟化氧化石墨烯（FGO），离心留取4000～10000r/min的氧化石墨烯沉淀，冷冻干燥，得到均匀分散的氟化氧化石墨烯；（2）制备氧化石墨烯：采取超声Hummers法，以石墨为原料，制备氧化石墨烯（GO），离心留取4000～10000r/min的氧化石墨烯沉淀，冷冻干燥，得到均匀分散的氧化石墨烯；（3）制备导电、超疏水整理液：配制2～15g/L氟化氧化石墨烯和1～10g/L氧化石墨烯混和水溶液，在0～30℃超声条件下搅拌处理10～60min，待用；（4）将整理液施加到织物表面：将（3）所得氟化氧化石墨烯和氧化石墨烯水溶液通过浸轧法施加到棉或蚕丝织物表面，然后于60～100℃烘燥2～8min；（5）后处理：将（4）所得涂覆氟化氧化石墨烯和氧化石墨烯的棉或蚕丝织物于150～220℃的温度条件下热压还原处理0.5～5min，再用200～1000W的UV光还原5～60s，然后充分水洗、烘干，即得到导电、超疏水棉或蚕丝织物。实施例1本实施例的耐久性导电和超疏水棉和蚕丝织物的制备方法，步骤如下：（1）制备氟化氧化石墨烯：采取超声Hummers法，以氟化石墨为原料，制备氟化氧化石墨烯（FGO），离心留取4000～10000r/min的氧化石墨烯沉淀，冷冻干燥，得到均匀分散的氟化氧化石墨烯；（2）制备氧化石墨烯：采取超声Hummers法，以石墨为原料，制备氧化石墨烯（GO），离心留取4000～10000r/min的氧化石墨烯沉淀，冷冻干燥，得到均匀分散的氧化石墨烯；（3）制备导电、超疏水整理液：配制5g/L氟化氧化石墨烯和1g/L氧化石墨烯混和水溶液，在1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐久性导电和超疏水棉/蚕丝织物的制备方法，其特征在于步骤如下：（1）制备氟化氧化石墨烯：采取超声Hummers法，以氟化石墨为原料，制备氟化氧化石墨烯，离心留取4000～10000 r/min的氧化石墨烯沉淀，冷冻干燥，得到均匀分散的氟化氧化石墨烯；（2）制备氧化石墨烯：采取超声Hummers法，以石墨为原料，制备氧化石墨烯，离心留取4000～10000 r/min的氧化石墨烯沉淀，冷冻干燥，得到均匀分散的氧化石墨烯；（3）制备导电、超疏水整理液：配制2～15 g/L氟化氧化石墨烯和1～10 g/L氧化石墨烯混和水溶液，在0～30℃超声条件下搅拌处理10～60 min，待用；（4）将整理液施加到织物表面：将步骤（3）所得氟化氧化石墨烯和氧化石墨烯水溶液通过浸轧法施加到棉或蚕丝织物表面，然后于60～100℃烘燥2～8min；（5）后处理：将步骤（4）所得涂覆氟化氧化石墨烯和氧化石墨烯的棉或蚕丝织物热压还原处理，再用UV光还原，然后充分水洗、烘干，即得到导电、超疏水棉或蚕丝织物。

【技术特征摘要】
1.一种耐久性导电和超疏水棉/蚕丝织物的制备方法，其特征在于步骤如下：（1）制备氟化氧化石墨烯：采取超声Hummers法，以氟化石墨为原料，制备氟化氧化石墨烯，离心留取4000～10000r/min的氧化石墨烯沉淀，冷冻干燥，得到均匀分散的氟化氧化石墨烯；（2）制备氧化石墨烯：采取超声Hummers法，以石墨为原料，制备氧化石墨烯，离心留取4000～10000r/min的氧化石墨烯沉淀，冷冻干燥，得到均匀分散的氧化石墨烯；（3）制备导电、超疏水整理液：配制2～15g/L氟化氧化石墨烯和1～10g/L氧化石墨烯混和水溶液，在0～30℃超声条件下搅拌处理10～60min，待用；（4）将整理液施加到织物表面：将步骤（3）所得氟化氧化石墨烯和氧化石墨烯水溶液通过浸轧法施加到棉或蚕丝织物表面，然后于60～100℃烘燥2～8min；（5）后处理：将步骤（4）所得涂覆氟化氧化石墨烯和氧化石墨烯的棉或...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹机良，孟春丽，张海霞，贾琳，尹振阳，
申请(专利权)人：河南工程学院，
类型：发明
国别省市：河南,41