一种MXene柔性布料的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种MXene柔性布料的制备方法及其应用，包括基于MXene的纤维，纱线和织物。采用两种方法将MXene活性材料引入基于纺织品的架构中，制作基于MXene的纤维，纱线和织物。一种方法是用MXene材料涂覆纤维或纱线，活性材料可以渗透到纱线中，涂覆单根纤维，或者可以在纱线表面周围形成外壳。另一种方法是将MXene引入纺丝配方中，通过熔融纺丝，湿纺，静电纺丝或其他方法生产定制的复合纤维。本发明专利技术制得的MXene柔性布料可用于制造服饰、床上用品、布艺、口罩、绷带等。本发明专利技术所制得的MXene柔性布料具有良好的光热效果和杀菌功效，且制作方法简单，成本低，可大规模制备。可大规模制备。可大规模制备。

【技术实现步骤摘要】
一种MXene柔性布料的制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于纺织品
，具体涉及一种MXene柔性布料的制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]纺织工业通过对布料原料以及加工工艺进行改进，生产出防水保暖抗菌等具有较大的实用价值的布料。人们对特殊性能的布料的需求也一直极大地促进纺织行业的更新与发展。在现有技术中，抗菌布料主要是通过纳米银等材料对纤维原料进行改性制备得到的，但是在使用过程中，纳米银颗粒无法与纤维形成紧密的结合，从而导致随着洗涤次数的增加，纳米银颗粒会逐渐脱落，导致抗菌布料的抗菌效果快速、明显的下降，而且生产成本较高。另外目前对布料功能的研究趋向于多元化发展，在寒冷的冬天，保暖性能较好，能给着装者提供较舒适的保暖效果也是被需要的。因此通过MXene对纤维进行改良，提供一种添加有MXene，具有良好抗菌保暖效果的布料，本专利技术提供了以下技术方案。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术中衣物容易滋生细菌，抗菌效果和保暖性较差的问题，本专利技术提供了一种具有良好抗菌保暖效果的MXene柔性布料。
[0004]为了解决上述问题，本专利技术所采取的技术方案是: 一种MXene柔性布料的制备方法及其应用，其特征在于:包括基于MXene的纤维，纱线和织物，所述MXene包括Ti3C2、Ti2C、Nb2C、V2C、TiVC多层、少层、单层、量子点中的一种或两种以上的任意组合，所述制作基于MXene的纤维，纱线和织物的方法有两种， MXene材料涂层基底和将MXene引入纺丝配方中，所述涂层方法包括浸涂、喷涂、滴铸；所述基底包括天然纤维（棉，亚麻，竹子）、单独的纤维（加捻纱以及针织和机织织物）、合成纤维（尼龙，聚酯，涂银尼龙，碳基织物）；所述纺丝技术包括熔融纺丝，湿纺，静电纺丝或双卷曲技术；所述MXene柔性布料可用于制造服饰、床上用品、布艺、口罩、纱布等。
[0005]上述所述的MXene柔性布料的制备方法，所述方法包括如下步骤：(1) 制备均相的MXene分散体；(2) 采用步骤(1)获得的分散体制作基于MXene的纤维，纱线和织物；(3) 将步骤(2)获得的MXene的纤维，纱线和织物进行真空干燥，获得MXene柔性布料；进一步地，上述技术方案步骤(1)中所述MXene包括Ti3C2、Ti2C、Nb2C、V2C、TiVC多层、少层、单层、量子点中的一种或两种以上的任意组合。
[0006]进一步地，上述技术方案步骤(2)中所述制作基于MXene的纤维，纱线和织物的方法有两种，步骤如下：Ⅰ、 MXene材料涂覆纤维或纱线首先制备均相的MXene水分散体，采用浸涂、喷涂、滴铸方法涂覆天然纤维（棉，亚麻，竹子）、单独的纤维（加捻纱以及针织和机织织物）、合成纤维（尼龙，聚酯，涂银尼龙，碳
基织物），涂覆的基材在空气中或在低温（<80
°
C）的烤箱中干燥，以快速蒸发溶剂而不会氧化MXene或燃烧纤维基材。实际操作过程中可以重复此过程，直到达到所需的MXene涂层基材。
[0007]Ⅱ、 将MXene引入纺丝配方中首先将MXene添加到纺丝原液中，通过熔融纺丝，湿纺，静电纺丝或双卷曲技术，以生产基于MXene的复合纤维。
[0008]进一步地，上述技术方案步骤(3)中所述MXene柔性布料可用于制造的服饰、床上用品、布艺、口罩、纱布等。
[0009]通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：（1）本专利技术所述MXene柔性布料比起传统制备工艺更加简单，可采用浸渍
‑
干燥法，无毒无污染不掉色，更加环保，可操作性强；（2）由于MXene的亲水性较好，所以在制备MXene分散液涂层、浸泡织布以及将MXene引入纺丝配方中时，无需添加其他的分散剂；（3）本专利技术所述MXene柔性布料具有良好的光热效果，因此具有很好的产热保暖效果，不需添加额外的抗菌剂，布料就具有良好的抗菌性能；（4）本专利技术MXene柔性布料的制备方法具有普适性，且制作方法简单，成本低，可大规模制备。
附图说明
[0010]图1为本专利技术的MXene柔性布料的制备流程图；图2为实施例1中Ti3C2面料的光热效果；图3为实施例2中TiVC面料的抗菌效果。
具体实施方式
[0011]为了便于理解本专利技术，下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
[0012]实施例1（1）制备Ti3C
2 水溶液将1 g氟化锂溶解在20 mL浓度为6 mol/L的盐酸溶液中得到LiF/HCl混合溶液，室温下，将1 g Ti3AlC2粉末加入到LiF/HCl混合溶液中，搅拌刻蚀24 h，水洗、干燥后，得到Ti3C2；将Ti3C2加入到水溶液中，超声分散均匀，得到浓度为2 mg/mL的Ti3C2水溶液；（2）Ti3C2涂层织物将商业买来的棉质布料分别在丙酮、酒精、去离子水溶液中超声清洗30 min，烘干后，剪裁成2*2 cm的方形备用，将布料浸泡在上述Ti3C2水溶液中5 min。在60℃下，真空烘干上述Ti3C2涂层柔性布料。
[0013]实施例2（1）制备TiVC水溶液将1 g TiVAlC粉末加入到10 mL 55% HF溶液中，搅拌刻蚀24 h，水洗、干燥后，得到TiVC；将1 g TiVAlC粉末加入到10 mL四丁基氢氧化铵中搅拌30 min，水洗、干燥，得到单
层TiVC；将单层TiVC加入到水溶液中，超声分散均匀，得到浓度为0.05 mg/mL的TiVC水溶液；（2）TiVC涂层织物将商业买来的棉线剪成小段分别在丙酮、酒精、去离子水溶液中超声清洗30 min，烘干后，将棉线浸泡在上述TiVC水溶液中5 min。在60℃下，真空烘干上述TiVC棉线，棉线可用于纺织成口罩杀菌层或医用纱布、绷带。
[0014]以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MXene柔性布料的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：（1）制备均相的MXene分散体；（2）采用步骤(1)获得的分散体制作基于MXene的纤维，纱线和织物；（3）将步骤(2)获得的MXene的纤维，纱线和织物进行真空干燥，获得MXene柔性布料。2.根据权利要求1所述的MXene柔性布料的制备方法，其特征在于：步骤1中所述MXene包括Ti3C2、Ti2C、Nb2C、V2C、TiVC多层、少层、单层、量子点中的一种或两种以上的任意组合。3.根据权利要求1所述的MXene柔性布料的制备方法，其特征在于：步骤2中所述制作基于MXene的纤维，纱线和织物的方法有两种，步骤如下：Ⅰ、 MXene材料涂覆纤维或纱线首先制备均相的MXe...

【专利技术属性】
技术研发人员：何青，胡慧慧，章冬雯，
申请(专利权)人：苏州北科纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：