一种还原氧化石墨烯/阳离子改性棉织物的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种还原氧化石墨烯/阳离子改性棉织物的制备方法。将经过退煮漂处理后的棉织物进行丝光及阳离子改性同浴处理，使棉织物表面和内部阳离子化；将阳离子改性棉织物浸渍于氧化石墨烯分散液中以制备氧化石墨烯/阳离子改性棉织物；将氧化石墨烯/阳离子改性棉织物浸渍于保险粉还原液中以制备得到还原氧化石墨烯/阳离子改性棉织物导电材料。该方法制备的还原氧化石墨烯/阳离子改性棉织物表面电阻较小，水洗牢度好，经过20次水洗仍有好的导电性能，满足电子穿戴产品性能要求。满足电子穿戴产品性能要求。满足电子穿戴产品性能要求。

【技术实现步骤摘要】
一种还原氧化石墨烯/阳离子改性棉织物的制备方法


[0001]本专利技术属于功能纺织品领域，尤其涉及一种还原氧化石墨烯/阳离子改性棉织物的制备方法。

技术介绍

[0002]石墨烯导电导热性能优良、机械强度高、物化稳定性好、生物相容性好，因而在智能传感器、超级电容器、纳米电子器件、生命科学等领域应用广泛。同时，石墨烯通过尖锐的边界切割细胞膜，接着超氧离子介导氧化应激，最终导致细菌死亡，也使其具有优异的抗菌性能。再如石墨烯上的碳原子组成的共轭结构恰好能够与紫外线的能量匹配，由此对200
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400纳米间的全波段紫外线均有着强烈的吸收，并能转化为热能释放，从而达到抗紫外效果，这些功能都为其在纺织品上的应用提供了理论基础。
[0003]随着人民生活水平的提高和科技的进步，纺织品的单一功能已不能满足广大消费者的需求，如何开发多功能、高附加值的纺织产品已成为研究者共同关心的话题。棉织物柔软透气、吸湿性好，是纺织服装行业使用量较大的织物材料。但由于其导电性低，因此其在导电性方面的应用也有限。由于棉纤维表面含有许多能产生反应的羟基，因此，将其与导电材料石墨烯相结合，制备导电织物复合材料已成为研究热点。同时采用阳离子改性剂对棉织物进行改性，可进一步增加其对氧化石墨烯的吸附作用，其阳离子电性可与氧化石墨烯(以下简称GO)表面的羧基、羟基等带负电的含氧官能团通过静电吸引所吸附，所以使制备的石墨烯阳离子改性棉织物导电材料具有良好的耐洗性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种还原氧化石墨烯/阳离子改性棉织物的制备方法。
[0005]为达上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：
[0006](1)棉织物的丝光及阳离子改性同浴处理
[0007]将经过退煮漂处理后的纯棉织物以平幅状态浸入含有260
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280g/L烧碱、2
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4g/L渗透剂、40
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60g/L阳离子改性剂的处理浴中进行丝光及阳离子改性处理，处理温度50
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60℃，处理时间为3
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5min，布面施加一定张力；处理完成后在张力存在条件下洗去烧碱，直至织物上的烧碱量降至6％
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8％，最后释放张力并继续洗去布上的烧碱后烘干制备得到阳离子改性棉织物。
[0008](2)氧化石墨烯/阳离子改性棉织物制备
[0009]称取2
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4％owf的氧化石墨烯分散在去离子水中，浴比1：100，置于超声分散机中进行超声分散30min，加入10
‑
12g/L促进剂、10
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15g/L分散剂搅拌均匀制备得到氧化石墨烯分散液，后将阳离子改性棉织物放入分散液中，置于60℃带有磁力搅拌恒温水浴中进行氧化石墨烯浸渍吸附60min即完成一次吸附，总共进行三次吸附后于烘箱烘干制备得到氧化石墨烯/阳离子改性棉织物。
[0010](3)还原氧化石墨烯/阳离子改性棉织物制备
[0011]将(2)制备得到的氧化石墨烯/阳离子改性棉织物置于4
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6g/L的还原剂溶液中进行氧化石墨烯原位还原2
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3h，取出烘干后得到还原氧化石墨烯/阳离子改性棉织物。
[0012]进一步的，步骤(1)中所述渗透剂为耐碱丝光渗透剂ZJ
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C002、S
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40中的一种。
[0013]进一步的，步骤(1)中所述阳离子改性剂为聚季铵盐类阳离子M550或双子季铵盐阳离子HY
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SJ006中的一种。
[0014]进一步的，步骤(1)中所述布面施加张力为拉伸至原长的6
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9％。
[0015]进一步的，步骤(2)中所述促进剂为氯化钠或碳酸钠中的一种。
[0016]进一步的，步骤(2)中所述分散剂为高分子聚氨酯分散剂LS5104或十二烷基苯磺酸钠或聚乙烯醇中的一种。
[0017]进一步的，步骤(2)中聚乙烯醇分子量为2.5
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3.5万。
[0018]进一步的，步骤(3)中所述还原剂为保险粉、水合肼中的一种。
[0019]本专利技术中所述聚季铵盐类阳离子M550购于佛山市衣美科特化工有限公司，货号为SP1091；氧化石墨烯购于上海茂果纳米科技有限公司，型号为MG
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GO
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01；高分子聚氨酯分散剂LS5104购于昆山市洛丽斯高分子材料有限公司，货号为5242；双子季铵盐阳离子HY
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SJ006购于济南凯洤达环保科技有限公司，货号为AL
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602446801719。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0021]1、众所周知氧化石墨烯表面含有羧基、羟基等带负电的含氧官能团，这使得它表面带有负电，而棉织物表面同样带负电荷，所以在其浸渍吸附氧化石墨烯过程中会存在静电斥力。本专利技术采用阳离子改性剂对棉织物进行改性使其表面带正电，这样可使其与氧化石墨烯通过静电吸引所吸附，进而增加其吸附量，提升材料的导电性。
[0022]2、本专利技术中棉织物阳离子改性与其丝光过程同浴进行，棉织物在丝光过程中的强碱作用下会发生剧烈溶胀，此时阳离子改性剂会快速进入纤维内部，相比于常规的表面阳离子化，此过程改性处理后的棉织物内部和表面都会存在阳离子，可以更好的与氧化石墨烯发生吸附作用。
[0023]3、本专利技术中氧化石墨烯通过层层吸附的方式存在于棉织物表面，这样可以增加氧化石墨烯在棉织物上的吸附量，而且由于氧化石墨烯与棉织物间主要通过静电吸引发生结合，所以制备的还原氧化石墨烯/阳离子改性棉织物导电材料具有良好的耐洗性，即使经过多次水洗其仍然可以保持良好的导电性能。
附图说明
[0024]图1为本专利技术的操作流程图。
[0025]图2为还原氧化石墨烯/阳离子改性棉织物与原棉织物的红外光谱图。
具体实施方式
[0026]下面通过附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明。
[0027]实施例1
[0028](1)棉织物的丝光及阳离子改性同浴处理
[0029]将经过退煮漂处理后的纯棉织物以平幅状态浸入含有260g/L烧碱、2g/L耐碱丝光渗透剂ZJ
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C002、40g/L聚季铵盐类阳离子M550的处理浴中进行丝光及阳离子改性处理，处
理温度50℃，处理时间为3min，布面张力为拉伸至原布的6％；处理完成后在张力存在条件下洗去烧碱，直至织物上的烧碱量降至6％，最后释放张力并继续洗去布上的烧碱后烘干制备得到阳离子改性棉织物。
[0030](2)氧化石墨烯/阳离子改性棉织物制备
[0031]称取2％owf的氧化石墨烯分散在去离子水中，浴比1：100，置于超声分散机中进行超声分散30min，加入10g/L氯化钠、10g/L高分子聚氨酯分散剂LS5104，搅拌均匀制备得到氧化石墨烯分散液，后将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种还原氧化石墨烯/阳离子改性棉织物的制备方法，其特征在于，具体操作步骤如下：(1)棉织物的丝光及阳离子改性同浴处理将经过退煮漂处理后的纯棉织物以平幅状态浸入含有260
‑
280g/L烧碱、2
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4g/L渗透剂、40
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60g/L阳离子改性剂的处理浴中进行丝光及阳离子改性处理，处理温度50
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60℃，处理时间为3
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5min，布面施加一定张力；处理完成后在张力存在条件下洗去烧碱，直至织物上的烧碱量降至6％
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8％，最后释放张力并继续洗去布上的烧碱后烘干制备得到阳离子改性棉织物；(2)氧化石墨烯/阳离子改性棉织物制备称取2
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4％owf的氧化石墨烯分散在去离子水中，浴比1：100，置于超声分散机中进行超声分散30min，加入10
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12g/L促进剂、10
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15g/L分散剂搅拌均匀制备得到氧化石墨烯分散液，后将阳离子改性棉织物放入分散液中，置于60℃带有磁力搅拌恒温水浴中进行氧化石墨烯浸渍吸附60min即完成一次吸附，总共进行三次吸附后于烘箱烘干制备得到氧化石墨烯/阳离子改性棉织物；(3)还原氧化石墨烯/阳离子改性棉织物制备将(2)制备得到的氧化石墨烯/阳离子改性棉织物置于4

【专利技术属性】
技术研发人员：赵子瑞，
申请(专利权)人：赵子瑞，
类型：发明
国别省市：