一种改性竹纤维织物及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种改性竹纤维织物及其制备方法。所述方法包括将竹纤维织物用氧化石墨烯/聚乙烯醇的复合溶液浸渍处理得到浸渍凝胶，将浸渍凝胶冷冻干燥后在HI和乙酸的存在下进行还原处理，得到所述改性竹纤维织物。本发明专利技术使用生物质石墨烯与聚乙烯醇混合溶液均匀包覆在竹纤维织物表面，起到接枝改性的作用，并可利用生物质石墨烯独特的优良性能赋予竹纤维织物更多的功能性。

【技术实现步骤摘要】
一种改性竹纤维织物及其制备方法
本专利技术涉及纺织材料领域，具体的说，本专利技术涉及一种改性竹纤维织物及其制备方法。
技术介绍
随着经济社会的发展和人们生活水平的提高，纺织品已经逐渐从保温、舒适等属性向功能性、安全性和健康性转变。其中，导热良好的纺织品愈发受到人们青睐，在炎热的夏天，良好的导热性能够在使用者体表形成更好的微环境，这种微环境不但能够为使用者带来更舒适的体验，而且可抑制微生物的生长繁殖。一般石墨烯是从石墨烯中剥离出来的，成本较高。本专利中所使用石墨烯通过生物质含碳材料热解方得到，由于生物质材料来源广泛，价格低廉，可大幅度降低石墨烯成本，为其在纺织等领域的广泛应用提供了可行性。竹纤维是利用我国的优势资源竹材资源制造的，包括竹原纤维和竹再生纤维素纤维(粘胶纤维)，都是我国自主研发的、具有知识产权的产品。竹纤维材料绿色环保，其具有良好的吸湿性、较强的耐磨性和良好的染色性等特性，同时又具有抗菌、抑菌功能。因此，竹纤维被越来越多的应用于我们的日常生活中，特别是在纺织品领域具有很大的应用潜力。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种改性竹纤维织物的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供所述方法制备得到的改性竹纤维织物。为达上述目的，一方面，本专利技术提供了一种改性竹纤维织物的制备方法，其中，所述方法包括将竹纤维织物用氧化石墨烯/聚乙烯醇的复合溶液浸渍处理得到浸渍凝胶，将浸渍凝胶冷冻干燥后在氢碘酸和乙酸的存在下进行还原处理，得到所述改性竹纤维织物。所述的竹纤维原料来源广泛，包括毛竹、慈竹、单竹、四季竹、斑竹、楠竹、罗汉竹等。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，氧化石墨烯/聚乙烯醇的复合溶液中氧化石墨烯/聚乙烯醇的质量浓度为1-5％。其中氧化石墨烯/聚乙烯醇的质量浓度为1-5％，是指氧化石墨烯和聚乙烯醇各自的质量浓度分别各自为1-5％。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述聚乙烯醇的粘均分子量为1500-2000；优选为1700。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述聚乙烯醇的醇解度为90-99mol％。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，本专利技术是将浸渍凝胶在-40～-60℃下冷冻干燥36-48h后在氢碘酸和乙酸的存在下进行还原处理。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，氢碘酸和乙酸的摩尔比为1：(3-6)。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，氢碘酸中HI的质量浓度为50-60％。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，乙酸的纯度大于等于99.7％。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述方法包括将竹纤维织物用氧化石墨烯/聚乙烯醇的复合溶液进行浸渍得到浸渍溶液，然后将浸渍溶液冷冻处理得到浸渍凝胶。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述方法包括将竹纤维织物用氧化石墨烯/聚乙烯醇的复合溶液浸渍5-30min得到浸渍溶液。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述方法包括将竹纤维织物用氧化石墨烯/聚乙烯醇的复合溶液浸渍10min得到浸渍溶液。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述方法包括将竹纤维织物用氧化石墨烯/聚乙烯醇的复合溶液进行浸渍得到浸渍溶液，然后将浸渍溶液在-18～-20℃下冷冻20-24h。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述方法包括将竹纤维织物用氧化石墨烯/聚乙烯醇的复合溶液进行浸渍得到浸渍溶液，然后将浸渍溶液在-18℃下冷冻20h。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述方法包括将竹纤维织物用氧化石墨烯/聚乙烯醇的复合溶液进行浸渍得到浸渍溶液，然后将浸渍溶液在-18～-20℃下冷冻20-24h，然后室温下放置4-6h，反复循环3-5次，得到浸渍凝胶。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述方法在得到浸渍凝胶后，还包括将浸渍凝胶用去离子水浸泡的步骤，然后再将浸渍凝胶冷冻干燥。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述方法在得到浸渍凝胶后，还包括将浸渍凝胶用去离子水浸泡，每隔8-12h换一次水，一共持续3-5天，然后再将浸渍凝胶冷冻干燥。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述还原处理是在氢碘酸和乙酸存在条件下于35-45℃反应15-20min。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述还原处理是在氢碘酸和乙酸的存在下在40℃反应15-20min。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述方法还包括制备氧化石墨烯/聚乙烯醇的复合溶液的步骤，包括：将氧化石墨烯分散在去离子水中得到氧化石墨烯分散液；将聚乙烯醇溶解在去离子水中得到聚乙烯醇溶液；将氧化石墨烯分散液加入到聚乙烯醇溶液中，搅拌均匀，得到所述氧化石墨烯/聚乙烯醇的复合溶液。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，氧化石墨烯分散液中氧化石墨烯的质量浓度为2-6mg/ml，聚乙烯醇溶液中聚乙烯醇的质量浓度为5-10％；氧化石墨烯分散液和聚乙烯醇溶液的体积比为(1～3)：(5～8)。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，氧化石墨烯分散液和聚乙烯醇溶液的体积比为1:5。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，制备氧化石墨烯/聚乙烯醇的复合溶液的步骤包括：将氧化石墨烯分散在去离子水中，室温下超声分散1-2h得到氧化石墨烯分散液。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，制备氧化石墨烯/聚乙烯醇的复合溶液的步骤包括：将氧化石墨烯分散在去离子水中，室温下超声分散1.5h得到氧化石墨烯分散液。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，超声分散间隙为1.5-3s。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，氧化石墨烯分散液中氧化石墨烯的质量浓度为75-80％。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，制备氧化石墨烯/聚乙烯醇的复合溶液的步骤包括：将氧化石墨烯分散在去离子水中得到氧化石墨烯分散液；将聚乙烯醇加入到去离子水中，在90-95℃下搅拌2-10h，冷却至室温，得到聚乙烯醇溶液。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，制备氧化石墨烯/聚乙烯醇的复合溶液的步骤包括：将氧化石墨烯分散在去离子水中得到氧化石墨烯分散液；将聚乙烯醇加入到去离子水中，在95℃下搅拌5h，冷却至室温，得到聚乙烯醇溶液。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，聚乙烯醇溶液中聚乙烯醇的质量浓度为5-10％。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，将氧化石墨烯分散液加入到聚乙烯醇溶液后，搅拌10-24h，得到所述氧化石墨烯/聚乙烯醇的复合溶液。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，将氧化石墨烯分散液加入到聚乙烯醇溶液后，搅拌24h，得到所述氧化石墨烯/聚乙烯醇的复合溶液。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述方法还包括制备氧化石墨烯的步骤，包括：以石墨烯为原料，在高锰酸钾为氧化剂，在浓硫酸和磷酸的混合液中进行氧化反应得到所述氧化石墨烯。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述石墨烯为生物质碳材料制备得到的石墨烯。生物质碳材料制备石墨烯的方法可以参照现有常规的生物质碳材料制备石墨烯的方法。本专利技术优选使用的生物质碳材料制备得到的石墨烯不同于成本较高的、从石墨烯中剥离出来的石墨烯。本专利技术所述石墨烯通过生物质含碳材料热解得到，由于生物质材料来源广泛，价格低廉，可大幅度降低石墨烯成本，为其在纺织等领域的广泛应用提供了可行性。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，高锰酸钾质量是石墨烯质量的5-8倍。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，浓硫酸和磷酸的体积比为(5-9)：1。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，氧化反应的温度为40本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性竹纤维织物的制备方法，其中，所述方法包括将竹纤维织物用氧化石墨烯/聚乙烯醇的复合溶液(优选氧化石墨烯/聚乙烯醇的复合溶液中氧化石墨烯/聚乙烯醇的质量浓度为1‑5％)(优选所述聚乙烯醇的粘均分子量为1500‑2000(优选所述聚乙烯醇的醇解度为90‑99mol％))浸渍处理得到浸渍凝胶，将浸渍凝胶冷冻干燥(优选为在‑40‑‑60℃冷冻干燥36‑48h)后在氢碘酸(优选氢碘酸的质量浓度为50‑60％)和乙酸(优选氢碘酸和乙酸的摩尔比为1：(3‑6))的存在下进行还原处理，得到所述改性竹纤维织物。

【技术特征摘要】
1.一种改性竹纤维织物的制备方法，其中，所述方法包括将竹纤维织物用氧化石墨烯/聚乙烯醇的复合溶液(优选氧化石墨烯/聚乙烯醇的复合溶液中氧化石墨烯/聚乙烯醇的质量浓度为1-5％)(优选所述聚乙烯醇的粘均分子量为1500-2000(优选所述聚乙烯醇的醇解度为90-99mol％))浸渍处理得到浸渍凝胶，将浸渍凝胶冷冻干燥(优选为在-40--60℃冷冻干燥36-48h)后在氢碘酸(优选氢碘酸的质量浓度为50-60％)和乙酸(优选氢碘酸和乙酸的摩尔比为1：(3-6))的存在下进行还原处理，得到所述改性竹纤维织物。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述方法包括将竹纤维织物用氧化石墨烯/聚乙烯醇的复合溶液进行浸渍(优选浸渍5-30min，更优选浸渍10min)得到浸渍溶液，然后将浸渍溶液冷冻处理(优选在-18～-20℃下冷冻20-24h)(优选将浸渍溶液在-18～-20℃下冷冻20-24h，然后室温下放置4-6h，反复循环3-5次)得到浸渍凝胶。3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述方法在得到浸渍凝胶后，还包括将浸渍凝胶用去离子水浸泡的步骤(优选为将浸渍凝胶用去离子水浸泡，每隔8-12h换一次水，一共持续3～5天)，然后再将浸渍凝胶冷冻干燥。4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述还原处理是在HI和乙酸的存在下在35-45℃反应15-20min。5.根据权利要求1～4任意一项所述的制备方法，其中，所述方法还包括制备氧化石墨烯/聚乙烯醇的复合溶液的步骤，包括：将氧化石墨烯分散在去离子水中(优选在室温下超声分散1-2h，更优选为1.5h)得到氧化石墨烯分散液；将聚乙烯醇溶解在去离子水中(优选将聚乙烯醇加入到去离子水中，在90-95℃下搅拌2-10h，冷却至室温)得到聚乙烯醇溶液(优选氧化石墨烯分散液中氧化石墨烯的质量浓度为2-6mg/ml，聚乙烯醇溶液中聚乙烯醇的质量浓度为5-10％；氧化石墨烯分散液和聚乙烯醇溶液的体积比...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰翠芹，杨峰，吴燕，曹阳，赵碎浪，
申请(专利权)人：北京服装学院，
类型：发明
国别省市：北京,11