一种用于面料的石墨烯抗菌薄膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于面料的石墨烯抗菌薄膜的制备方法，包括：步骤1，将聚乙烯醇加入至蒸馏水中搅拌均匀形成稳定的分散液；步骤2，将电气石粉加入至蒸馏水中，并加入聚乙烯吡咯烷酮搅拌均匀，形成悬浊液；步骤3，将悬浊液缓慢加入至分散液中，低温超声分散10‑20min，然后减压蒸馏形成粘稠浆液；步骤4，将聚乙烯吡咯烷酮溶解在无水乙醇中低温超声分散20‑40min，加入石墨烯并持续超声2‑4h，减压蒸馏后得到第二粘稠浆液；步骤5，采用壳核纺丝装置进行高压静电纺丝，以粘稠浆液为核层，以第二粘稠浆液为壳层，得到纤维丝，并编织成纤维网结构，挤压后得到预制薄膜；步骤6，采用无水乙醇浸泡预制薄膜2‑5h，取出后采用无水乙醇洗涤，烘干烧结得到抗菌薄膜。

【技术实现步骤摘要】
一种用于面料的石墨烯抗菌薄膜的制备方法
本专利技术属于面料领域，涉及石墨烯抗菌领域，具体涉及一种用于面料的石墨烯抗菌薄膜的制备方法。
技术介绍
纺织业在古代的时候就已经比较发达，在中国更是具有非常悠久的历史，早在原始社会时期，古人们为了适应气候的变化，先是利用树叶、兽皮为衣遮体避寒，后来发展到利用自然资源作为纺织和印染的原料，并且制造了简单的纺织工具。现代社会的高速发展带动了各行各业的改革创新，原材料和工艺的改进使得各种具有特殊功能性的面料层次不穷，防水面料、弹性面料、免熨烫面料等，极大的丰富了人们的生产和生活。由纤维组成的纺织品面料，由于其多孔式物体形状和高分子聚合物的化学结构利于微生物附着，成为微生物生存、繁殖的良好寄生体。寄生体除了对人体的危害之外还会污染纤维，因而抗菌面料的主要目的就是消除这些不利影响。
技术实现思路
针对现有技术中的问题，本专利技术提供一种用于面料的石墨烯抗菌薄膜的制备方法，以负离子作为抗菌体，利用负离子的广谱杀菌抑菌效果，配合石墨烯的导电性，形成遍布式负离子杀菌体系。为实现以上技术目的，本专利技术的技术方案是：一种用于面料的石墨烯抗菌薄膜的制备方法，包括如下步骤：步骤1，将聚乙烯醇加入至蒸馏水中搅拌均匀形成稳定的分散液，聚乙烯醇在蒸馏水中的浓度为80-120g/L，搅拌的速度为1000-2000r/min；步骤2，将电气石粉加入至蒸馏水中，并加入聚乙烯吡咯烷酮搅拌均匀，形成悬浊液；电气石粉的粒径为微米级，电气石粉在蒸馏水中的浓度为100-200g/L,聚乙烯吡咯烷酮的加入量是电气石粉质量的30-50％，搅拌的速度为1400-2000r/min；步骤3，将悬浊液缓慢加入至分散液中，低温超声分散10-20min，然后减压蒸馏形成粘稠浆液；电气石粉的质量是聚乙烯醇质量的10-20％，缓慢加入的速度为10-20mL/min，低温超声分散的温度为5-10℃，超声频率为40-60kHz，所述减压蒸馏的温度为95-100℃，压力为大气压的70-80％；步骤4，将聚乙烯吡咯烷酮溶解在无水乙醇中低温超声分散20-40min，加入石墨烯并持续超声2-4h，减压蒸馏后得到第二粘稠浆液；聚乙烯吡咯烷酮在无水乙醇中的浓度为70-100g/L，低温超声的温度为5-10℃，超声频率为50-80kHz，所述石墨烯质量是聚乙烯吡咯烷酮质量的150-200％，持续超声的超声频率为50-70kHz，温度为1-5℃，减压蒸馏的温度为80-90℃；步骤5，采用壳核纺丝装置进行高压静电纺丝，以粘稠浆液为核层，以第二粘稠浆液为壳层，得到纤维丝，并编织成纤维网结构，挤压后得到预制薄膜；所述核层的流速10-15mL/min，壳层的流速为13-16mL/min，高压静电纺丝的温度为100-110℃，压力为5-10kV；所述编织以3-6根纤维丝为单股丝线；所述挤压的压力为5-9MPa，温度为30-60℃；步骤6，采用无水乙醇浸泡预制薄膜2-5h，取出后采用无水乙醇洗涤，烘干烧结得到抗菌薄膜；烘干温度为80-90℃，烧结温度为250-270℃。从以上描述可以看出，本专利技术具备以下优点：1.本专利技术以负离子作为抗菌体，利用负离子的广谱杀菌抑菌效果，配合石墨烯的导电性，形成遍布式负离子杀菌体系。2.本专利技术利用壳核结构的纤维丝为单体，以编织与挤压作为手段，实现了均匀微孔薄膜化。具体实施方式结合实施例详细说明本专利技术，但不对本专利技术的权利要求做任何限定。一种用于面料的石墨烯抗菌薄膜的制备方法，包括如下步骤：步骤1，将聚乙烯醇加入至蒸馏水中搅拌均匀形成稳定的分散液，聚乙烯醇在蒸馏水中的浓度为80-120g/L，搅拌的速度为1000-2000r/min；聚乙烯醇加入至蒸馏水中，能够形成良好的溶解性，同时聚乙烯醇本身具有表面活性剂的特性，也具备了良好的分散特性；步骤2，将电气石粉加入至蒸馏水中，并加入聚乙烯吡咯烷酮搅拌均匀，形成悬浊液；电气石粉的粒径为微米级，电气石粉在蒸馏水中的浓度为100-200g/L,聚乙烯吡咯烷酮的加入量是电气石粉质量的30-50％，搅拌的速度为1400-2000r/min，电气石粉在蒸馏水中具有不溶性，能够转化悬浊液，将聚乙烯吡咯烷酮加入至蒸馏水中能够形成溶解体系，并电气石粉均匀分散在水中；步骤3，将悬浊液缓慢加入至分散液中，低温超声分散10-20min，然后减压蒸馏形成粘稠浆液；电气石粉的质量是聚乙烯醇质量的10-20％，缓慢加入的速度为10-20mL/min，低温超声分散的温度为5-10℃，超声频率为40-60kHz，所述减压蒸馏的温度为95-100℃，压力为大气压的70-80％；悬浊液缓慢加入至分散液中，能够缓慢将电气石粉均匀分散在整体体系中，同时将聚乙烯吡咯烷酮也进入至分散液中，此时的分散液为双分散剂体系，以聚乙烯醇为主，聚乙烯吡咯烷酮为辅，在低温超声过程中，能够有效的打开聚乙烯吡咯烷酮对电气石粉的粘附作用，将分散剂均匀作用至电气石粉上，在减压蒸馏过程中将作为溶剂的蒸馏水快速去除，提升整体的粘稠度，形成粘稠浆液，该粘稠浆液利用聚乙烯醇的粘稠性将电气石粉均匀固化，同时聚乙烯吡咯烷酮均匀分散至聚乙烯醇之间；步骤4，将聚乙烯吡咯烷酮溶解在无水乙醇中低温超声分散20-40min，加入石墨烯并持续超声2-4h，减压蒸馏后得到第二粘稠浆液；聚乙烯吡咯烷酮在无水乙醇中的浓度为70-100g/L，低温超声的温度为5-10℃，超声频率为50-80kHz，所述石墨烯质量是聚乙烯吡咯烷酮质量的150-200％，持续超声的超声频率为50-70kHz，温度为1-5℃，减压蒸馏的温度为80-90℃，通过低温超声的方式将聚乙烯吡咯烷酮均匀分散至无水乙醇中，然后将石墨烯加入至含有聚乙烯吡咯烷酮的无水乙醇液中，用聚乙烯吡咯烷酮均匀分散石墨烯，形成良好的分散悬浊体系，减压蒸馏将无水乙醇去除，能够大幅度提升粘稠度；步骤5，采用壳核纺丝装置进行高压静电纺丝，以粘稠浆液为核层，以第二粘稠浆液为壳层，得到纤维丝，并编织成纤维网结构，挤压后得到预制薄膜；所述核层的流速10-15mL/min，壳层的流速为13-16mL/min，高压静电纺丝的温度为100-110℃，压力为5-10kV；所述编织以3-6根纤维丝为单股丝线；所述挤压的压力为5-9MPa，温度为30-60℃；通过壳核纺丝结构，将粘稠浆液作为内层结构，将电气石粉固化内层纤维丝上，同时以含石墨烯的第二粘稠液作为壳层，形成内外结构，同时基于内外结构中的聚乙烯吡咯烷酮在无水乙醇和蒸馏水中均具有很好的溶解性，因此，在壳核的连接处形成交错结构，大大提升了壳核的粘结性，防止壳核脱层的问题；将数根纤维丝作为单股丝线进行编制，形成网状结构，并在挤压过程中将网状结构内的空隙尽量密封，同时将纤维丝尽量平铺形成膜状；步骤6，采用无水乙醇浸泡预制薄膜2-5h，取出后采用无水乙醇洗涤，烘干烧结得到抗菌薄膜；烘干温度为80-90℃，烧结温度为250-270℃，无水乙醇对聚乙烯吡咯烷酮具有良好的溶解性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于面料的石墨烯抗菌薄膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：/n步骤1，将聚乙烯醇加入至蒸馏水中搅拌均匀形成稳定的分散液；/n步骤2，将电气石粉加入至蒸馏水中，并加入聚乙烯吡咯烷酮搅拌均匀，形成悬浊液；/n步骤3，将悬浊液缓慢加入至分散液中，低温超声分散10-20min，然后减压蒸馏形成粘稠浆液；/n步骤4，将聚乙烯吡咯烷酮溶解在无水乙醇中低温超声分散20-40min，加入石墨烯并持续超声2-4h，减压蒸馏后得到第二粘稠浆液；/n步骤5，采用壳核纺丝装置进行高压静电纺丝，以粘稠浆液为核层，以第二粘稠浆液为壳层，得到纤维丝，并编织成纤维网结构，挤压后得到预制薄膜；/n步骤6，采用无水乙醇浸泡预制薄膜2-5h，取出后采用无水乙醇洗涤，烘干烧结得到抗菌薄膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于面料的石墨烯抗菌薄膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1，将聚乙烯醇加入至蒸馏水中搅拌均匀形成稳定的分散液；
步骤2，将电气石粉加入至蒸馏水中，并加入聚乙烯吡咯烷酮搅拌均匀，形成悬浊液；
步骤3，将悬浊液缓慢加入至分散液中，低温超声分散10-20min，然后减压蒸馏形成粘稠浆液；
步骤4，将聚乙烯吡咯烷酮溶解在无水乙醇中低温超声分散20-40min，加入石墨烯并持续超声2-4h，减压蒸馏后得到第二粘稠浆液；
步骤5，采用壳核纺丝装置进行高压静电纺丝，以粘稠浆液为核层，以第二粘稠浆液为壳层，得到纤维丝，并编织成纤维网结构，挤压后得到预制薄膜；
步骤6，采用无水乙醇浸泡预制薄膜2-5h，取出后采用无水乙醇洗涤，烘干烧结得到抗菌薄膜。


2.根据权利要求1所述的用于面料的石墨烯抗菌薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤1中的聚乙烯醇在蒸馏水中的浓度为80-120g/L，搅拌的速度为1000-2000r/min。


3.根据权利要求1所述的用于面料的石墨烯抗菌薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤2中的电气石粉的粒径为微米级，电气石粉在蒸馏水中的浓度为100-200g/L,聚乙烯吡咯烷酮的加入量是电气石粉质量的30-50％，搅拌的速度为1400-2000r/mi...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐燚超，
申请(专利权)人：徐燚超，
类型：发明
国别省市：浙江;33