一种石墨烯基洗脸巾的导电功能化方法与应用技术

本发明专利技术属于柔性功能织物与智能织物技术领域，提供了一种石墨烯基洗脸巾的导电功能化方法与应用。选用氧化石墨烯与一次性粘胶洗脸巾为基材，通过氧化石墨烯溶液多次浸渍涂覆和化学还原法还原，水洗烘干后获得石墨烯/粘胶复合织物；使用导线将石墨烯/粘胶复合织物与外部电流源连接，通过电阻测量仪测量石墨烯/粘胶复合织物的电阻随石墨烯含量的变化；同时对其进行电磁屏蔽测试及电加热测试。本方法使用的一次性粘胶洗脸巾原料绿色环保，制备方法无需粘结剂，制作工艺简单易操作，且该织物具有良好的导电性能以及电磁屏蔽效能和传感性能，并具有更高的牢固度，导电性能、耐水洗性能等性能，效能稳定，有效提高实用价值，应用前景广阔。广阔。广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯基洗脸巾的导电功能化方法与应用


[0001]本专利技术属于功能和智能纺织品
，特别涉及一种石墨烯基洗脸巾的导电功能化方法与应用。

技术介绍

[0002]粘胶是日常生活中非常常见人造纤维，织造所得的织物具有很多优良的性能，吸湿性好，易于染色，不易起球。但粘胶几乎不具备导电性能，所以限制了其更广阔的使用环境。可以通过研究对生物质洗脸巾进行功能化改性从而使其具有其他特殊性能以适应各种不同的应用场景，增加其附加值，满足市场的多元化需求。
[0003]导电粘胶纤维的制备通常是将导电物加入纺丝液中，使粘胶纤维具有导电性能，例如；CN201510567209.0导电聚合物/粘胶杂化纤维及其制备方法，其缺点是导电聚合物的合成较繁琐，同时将导电聚合物与纺丝液共混在一定程度上降低了粘胶纤维的吸湿能力。另一种通过对粘胶纤维大分子导电改性通常是在粘胶纤维大分子进行交联接枝，例如CN201710299224.0一种抗静电粘胶纤维无纺布，此方法步骤多，制作繁琐，且由于其亲水链段较短，对生物质洗脸巾的导电持久性提高有限，有待进一步提升。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种石墨烯基洗脸巾的导电功能化方法与应用，以解决现有技术中粘胶纤维导电功能化改性步骤多，合成及制作过程繁琐且导电性不佳的问题。
[0005]本专利技术的第一个目的可通过下列技术方案来实现：一种石墨烯基洗脸巾的导电功能化方法，包括以下步骤：
[0006]步骤1、选择废弃的洗脸巾，并对其进行前处理去除表面杂质；
[0007]步骤2、准备氧化石墨烯导电材料；这里的氧化石墨烯可以为自制或者直接购买获得。
[0008]步骤3、将步骤2的氧化石墨烯材料通过多次的浸渍使其均匀的附在生物质洗脸巾上，并且进行烘干处理；重复上述过程一至多次；并通过水合肼蒸汽还原为石墨烯/生物质洗脸巾。
[0009]优选的，所述前处理为将洗脸巾进行水浴，并控制调整水浴的pH值、温度、时间、碱含量。
[0010]优选的，所述步骤3重复3
‑
20次。
[0011]优选的，所述导体至少包括导电银胶、铝箔或铜导线。
[0012]优选的，所述氧化石墨烯采用Hummers法制备获得。步骤3中氧化石墨烯渍次数越多可使织物的导电性能越好。
[0013]优选的，所述洗脸巾的基材包括但不限于天然棉纤维、棉纤维或棉短绒。
[0014]优选的，所述步骤3还包括对浸渍后的洗脸巾进行热压的步骤。
[0015]优选的，所述浸渍后的洗脸巾采用电熨斗进行热压。热压的温度和时间可跟据材
料进行选择，其选择的原则为织物外表面可致其到熔融状态，石墨烯材料导电性则不会受到热压影响，从而织物熔融部分可将石墨烯材料包嵌在一起，提高RGO在织物的牢固度，甚至是还原程度，提高其导电性能、耐水洗性能等性能，增强实用价值。
[0016]优选的，所述热压的温度为80℃
‑
300℃，时间为1s
‑
3min。
[0017]根据本专利技术的另一个方面，提供一种石墨烯基洗脸巾的应用，将上述方法制备的石墨烯基洗脸巾应用在柔性可穿戴式的传感器中。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：(1)该方法步骤流程少，简单便于实施，且制备得到的石墨烯基洗脸巾导电性能优良。
[0019](2)以简单的涂层方法实现，生产成本低，生态环保，功能多样，应用前景良好。
[0020](3)洗脸巾的各项物理性能良好,所用原料较为安全，操作简单，通过对生物质洗脸巾进行功能化改性从而使其具有其他特殊性能以适应各种不同的应用场景，增加其附加值，满足市场的多元化需求。
[0021](4)有利于在人体健康监测、军事和民用电磁屏蔽防护、火灾报警以及柔性电子领域广泛应用。
附图说明
[0022]图1为实施例的石墨烯基洗脸巾的导电功能化方法的过程示意图。
[0023]图2为实施例的采用本专利技术方法制备的试样的SEM图。
[0024]图3为实施例的试样经过热压后的SEM图；
[0025]图4为实施例的试样在热压前后的电阻变化柱状图；
[0026]图5为实施例的试样经过水洗后的SEM图；
[0027]图6为实施例的制备的试样的电阻与织物长度的关系图。
[0028]图7为采用本专利技术方法制备的试样，在不同浸渍次数下，不同电流下的热成像图变化示意图；
[0029]图8为实施例的经过不同次数浸渍制备的试样的电阻变化率曲线图；
具体实施方式
[0030]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过各参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0031]如图1所示，本专利技术提供了一种石墨烯基洗脸巾的导电功能化方法，其包括以下步骤：
[0032]步骤1、选择废弃的洗脸巾，并对其进行前处理去除表面杂质；该步骤中，通过对洗脸巾进行水浴，并控制水浴的pH值、温度、时间、碱含量等参数，直至将洗脸巾的表面清理干净。需要说明的是，洗脸巾可以为采用天然棉纤维、棉纤维或棉短绒等基材制备而成。
[0033]步骤2、准备氧化石墨烯导电材料；这里的氧化石墨烯可以为采用Hummers法自制或者直接购买获得。
[0034]步骤3、将步骤2的氧化石墨烯材料通过多次的浸渍使其均匀的附在洗脸巾上，并且进行烘干处理，通过多次浸渍使得洗脸巾的导电性能进一步提升；重复上述过程一至多
次；并通过水合肼蒸汽还原为石墨烯基洗脸巾；
[0035]在此步骤中，还可以对还原处理后的石墨烯基洗脸巾进行热压，热压过程优选采用电熨斗，热压温度为80℃
‑
300℃，时间为1s
‑
3min。具体的，可根据材料进行灵活调整，以洗脸巾外表熔融状态，可以将石墨烯材料包嵌在一起为佳。
[0036]步骤4、根据需要实现的导电效果和工作电流选择，设计对应的电路，在织物上设置至少两个电极，两个电极能够通过导电银胶、铝箔或铜导线等导体与外接电流源和电压测量仪器连接形成回路，实现石墨烯基洗脸巾上的电流流通。
[0037]实施例1
[0038]选择废弃的一次性洗脸巾，对其进行前处理，主要目的是去除纱线织造时加入的浆料或者油剂，以及尘埃。前处理过程具体为：将一次性洗脸巾放入容器中，采用碱处理，pH值为8，温度100℃，时间为30min。然后将通过Hummers法制备得到浓度为4mg/ml氧化石墨烯溶液，将经过前处理的一次性洗脸巾在氧化石墨烯溶液中浸渍5次后取出烘干，此过程重复9次；然后采用电熨斗加热80℃
‑
300℃的条件下热压1s
‑
50min。结束后，选择一个盛有水合肼溶液的容器，将烘干的试样放入容器中并使其位于水合肼溶液上方；随后用锡箔纸将容本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯基洗脸巾的导电功能化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、选择废弃的洗脸巾，并对其进行前处理去除表面杂质；步骤2、准备氧化石墨烯导电材料；这里的氧化石墨烯可以为自制或者直接购买获得。步骤3、将步骤2的氧化石墨烯材料通过多次的浸渍使其均匀的附在洗脸巾上，并且进行烘干处理；重复上述过程一至多次；并通过水合肼蒸汽还原为石墨烯基洗脸巾；步骤4、根据需要实现的导电效果和工作电流选择，设计对应的电路，在织物上设置至少两个电极，两个所述电极能够通过导体与外接电流源和电压测量仪器连接形成回路，实现石墨烯基洗脸巾上的电流流通。2.根据权利要求1所述的一种石墨烯基洗脸巾的导电功能化方法，其特征在于，所述前处理为将洗脸巾进行水浴，并控制调整水浴的pH值、温度、时间、碱含量。3.根据权利要求1或2所述的一种石墨烯基洗脸巾的导电功能化方法，其特征在于，所述步骤3重复3
‑
20次。4.根据权利要求1或2所述的一种石墨烯基洗脸巾的导电功能化方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪兴华，曾榕杰，曾慧群，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：