CN105543993B - 一种石墨烯改性色浆、制备方法及其用途 - Google Patents

一种石墨烯改性色浆、制备方法及其用途 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种石墨烯改性色浆，其按各组分占的重量百分比包括以下组分：石墨烯0.1～5％、炭黑15～55％、功能助剂2～25％、分散剂2～20％以及余量为溶剂。本发明通过将特定量的石墨烯添加到含有特定炭黑量的色浆中，使炭黑附着在石墨烯的表面，两者之间的结合力能够有助于石墨烯的分散，避免了石墨烯添加到纺丝液中分散不均的缺陷。此外，特定量的石墨烯和炭黑之间的结合力在纺丝过程中消失，使得到的纺织品中石墨烯的功效得以发挥，使纺织品具有石墨烯的特性，如优异的远红外性能、抗菌抑菌性能以及防紫外线性能。

Description

一种石墨烯改性色浆、制备方法及其用途
技术领域
本发明属于染料技术领域，涉及一种色浆，具体涉及一种石墨烯改性色浆、制备方法及其用途。
背景技术
石墨烯是碳原子之间SP2杂化成键，排列成二维蜂窝状晶格的单原子层平面晶体，其具有大比表面积，优异的电学、热学和力学性能。目前，石墨烯最吸引研究者的特性是其优异的力学性能。石墨烯是人类已知强度最高的物质，比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍。使用石墨烯与基体聚合物复合制备复合材料或纤维，能够明显改善材料的性能，如提高物理机械性质，改善电学和耐热性能等。
关于石墨烯混杂聚合物复合材料的制备技术已有报道，目前制备石墨烯/聚合物复合材料的方法主要有：溶液共混法、机械共混法和原位聚合法。CN101462889A以石墨烯和碳纤维材料为原料，通过涂覆的方法在碳纤维材料表面涂覆石墨烯涂层制备而成。CN101474897A以石墨烯材料和有机材料为原料，通过旋涂、喷涂、浸渍-提拉等薄膜制备方法层层叠加成膜。陈丹等利用溶液共混法制备了力学性能优异的石墨烯/聚酰亚胺复合薄膜(D.Chen，H.Zhu and T.X.Liu，Acs Appl Mater Inter，2.(2010).)。Wang等通过原位聚合制备出了低介电常数，力学性能优异的氧化石墨烯/聚酰亚胺复合薄膜(.J.Y.Wang，S.Y.Yang，Y.L.Huang，H.W.Tien，W.K.Chin and C.C.M.Ma，J Mater Chem，21.(2011))。Luong，N.D.等通过原位聚合，制备了石墨烯/聚酰亚胺复合薄膜，提高了聚酰亚胺薄膜的力学性能，改善了其导电性能，改善后的力学性能达到2.3GPa(N.D.Luong，U.Hippi，J.T.Korhonen，A.J.Soininen，J.Ruokolainen，L.S.Johansson，J.D.Nam，L.H.Sinh andJ.Seppala，Polymer，52.(2011).)。
原液染色是指在聚合物加工过程中或过程后，在纺丝前加入着色剂制得有色纤维的生产方法。与普通的染色方式相比，原液染色基色牢度高，后处理也更简单，受到市场的欢迎。原液着色纤维是在纺丝原液中加入颜料浆进行纺丝制得的纤维。粘胶长短纤维生产厂家的纺丝工艺过程一般是将色浆按一定比例利用纺前静态混合注射机加入到纺丝原液中，通过喷丝头的孔道以一定的速度喷出，有色原液细流在凝固浴中与凝固浴发生凝固、分解、再生反应而生成初生纤维，通过牵伸和后处理，完成有色纤维的纺丝。而颜料颗粒大小直接影响颜色的色调，颜料的加工粒度应在1.0微米以下。颜料粒度越细，粒径分布范围越窄，颜色的亮度和纯度越高；而颜料的粒度越大，色光散射越明显，颜色均匀性和着色的牢度也越差。按颜料1.5～3.0％的加入量，颜料粒度大于纤维直径的1/50时，就会出现色光散射。另外，如果颜料浆的颜料在粘胶中的分散均匀性差，颜料会被原液包裹团聚(吸附颜料浆中的水分，降低互溶性)，造成实际稳定状态下颜料的粒度增大且分布不匀，对纤维色泽均匀性的影响比颜料本身还重要。因此，颜料浆体应当及时施以强力剪切塑化。已有技术的研究证明，必须尽可能地稳定工艺过程，保证工艺参数在较小范围内波动，才能提高纤维染色均匀性。
已有的石墨烯用于纺丝制备纺织品主要是通过将其加入纺丝液，然后纺丝得到石墨烯改性的纺织品。但是，在该方法中，石墨烯在纺丝液中分散不均匀，导致得到的纺织品中石墨烯分散不均匀，无法很好地发挥石墨烯的功效。此外，在着色纺织品制备的过程中，颜料极易包覆石墨烯，导致得到的纺织品中石墨烯完全的被颜料包覆，而无法发挥其功效。
发明内容
针对已有技术中存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种石墨烯改性色浆。通过将石墨烯加入色浆，然后再将色浆与纺丝液混合进行纺丝，可以实现石墨烯在纺织品中的均匀分散，得到各方面性能优异的纺织品。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种石墨烯改性色浆，其按各组分占的重量百分比包括以下组分：
余量为溶剂。
在本发明中，所述色浆除“石墨烯、炭黑、功能助剂以及分散剂”以外，还可以包括“其他组分”，所述“其他组分”可以赋予所述色浆不同的特性。所述“余量为溶剂”即指，除上述“石墨烯、炭黑、功能助剂以及分散剂”以及上述“其他组分”以外的组分为溶剂。
本发明所述的石墨烯指常规现有工艺制备得到的石墨烯，常规工艺制备得到的石墨烯为一种含有石墨烯的碳的混合体，可能含有碳的其他同素异形体，也可能含有其他的矿质元素。例如，利用石墨矿为原料制备得到的石墨烯中，可能含有石墨矿中自身存在的某些矿质元素。所指的生物质石墨烯是利用生物质资源为原料制备得到的石墨烯，可能也会存在植物因自身需要从土壤中吸收得到的矿质元素和碳的其他同素异形体。因此，本发明中所指的石墨烯具体为一种含有石墨烯的混合体。
本发明通过将特定量的石墨烯添加到含有特定炭黑量的色浆中，使炭黑附着在石墨烯的表面，两者之间的结合力能够有助于石墨烯的分散，避免了石墨烯添加到纺丝液中分散不均的缺陷。此外，特定量的石墨烯和炭黑之间的结合力在纺丝过程中消失，使得到的纺织品中石墨烯的功效得以发挥，使纺织品具有石墨烯的特性，如优异的远红外性能、抗菌抑菌性能以及防紫外线性能。
本发明通过石墨烯与分散剂以及功能助剂的搭配使用，进一步改善了石墨烯的分散能力，达到了色浆与纺丝液混合后石墨烯分散性提高的目的，并使得到的纺丝品中石墨烯分布更加均匀。
而且，本发明通过将石墨烯引入色浆，再将色浆与纺织液混合后纺丝，更易于工业化生产，能够适应后续纺丝过程中的各项物理和化学变化。
所述石墨烯的含量为0.1～5％，如0.3％、0.5％、0.8％、1.1％、1.4％、1.7％、2.0％、2.3％、2.6％、2.9％、3.2％、3.5％、3.8％、4.1％、4.4％、4.7％或4.9％，优选为0.1～3％，可以实现低成本的情况下，得到性能优异的石墨烯改性色浆。
优选地，所述石墨烯制备原料为生物质。本发明通过选择生物质为原料制备的石墨烯，可以使石墨烯带有生物活性成分。
所述炭黑的含量为15～55％，例如17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、25％、27％、29％、31％、33％、35％、37％、39％、41％、43％、45％、47％、49％、51％或53％，优选为20～35％。还可以再少一点，突出一点就是石墨烯的加入，减少了炭黑的引入；例如原来炭黑用量是40％，加入1％石墨烯，炭黑只用30％就能达到原来的效果。
优选地，所述炭黑的粒径为＜5μm，优选小于2μm。
所述功能助剂的含量为2～25％，例如3％、5％、7％、9％、11％、13％、15％、17％、19％、21％或23％，优选为5-15％，进一步优选为10～15％。
优选地，所述功能助剂为丙二醇甲醚、乙二醇甲醚、二甲基亚砜(其在纺织过程中可以促进色浆与纺丝液的混溶)、二甲基丙二醇、丙三醇、丙二醇、乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇、十二烷基二甲基苄基氯化铵、纤维素醚、异噻唑啉酮、波尔波多、咔松类防霉杀菌剂或消泡剂中的任意一种或者至少两种的组合，优选丙二醇甲醚、乙二醇甲醚、二甲基亚砜、二甲基丙二醇、丙三醇、丙二醇、乙二醇、聚丙二醇或聚乙二醇中的任意一种或者至少两种的组合，其可以起到缓解色浆沉降和絮凝的作用。
优选地，所述消泡剂为矿物油消泡剂、磷酸酯消泡剂、脂肪烃类消泡剂或硅油类消泡剂中的任意一种或者至少两种的组合。
所述分散剂的含量为2～20％，例如3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％或19％，优选5～15％。
优选地，所述分散剂为聚丙烯酸铵盐、聚丙烯酸钠盐、亚甲基双甲萘磺酸钠、苄基萘磺酸盐甲醛缩合物、萘磺酸钠甲醛缩合物、酚磺酸盐甲醛缩合物、酚醛聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚、脂肪酸衍生物、聚丙烯酸酯、改性聚丙烯酸酯、烷基硫酸盐或烷基磺酸盐化合物中的任意一种或者至少两种的混合物。
优选地，所述溶剂为DMF或/和去离子水。
优选地，所述色浆还包括pH调节剂。
优选地，所述pH调节剂为NaOH、KOH、NH3·H2O、CH3COOH、Co(NH2)2、HCON(CH3)2、N-甲基吡咯烷酮、N-辛基吡咯烷酮或三乙醇胺中的任意一种或者至少两种的混合物。
优选地，加入pH调节剂以调节色浆的pH至7～11，优选调节色浆的pH为7。调节色浆的pH为7，可以避免纺丝后期酸性环境对色浆的影响。
优选地，所述色浆的粒径≤0.2μm。
本发明的目的之二在于提供一种如上所述的石墨烯改性色浆的制备方法，包括以下步骤：
(1)将石墨烯、炭黑、功能助剂、分散剂、溶剂以及任选地pH调节剂混合，得到预混合炭黑浆；
(2)将预混合炭黑浆进行研磨，得到石墨烯改性色浆。
在色浆制备过程中，由于研磨会破坏石墨烯的分子结构，而本发明通过选择特定的石墨烯以及炭黑的加入量，使炭黑附着在石墨烯的表面，炭黑起到保护石墨烯的作用，避免了研磨对石墨烯结构的破坏。
优选地，步骤(1)得到预混合炭黑浆包括以下步骤：
(a)将功能助剂加入溶剂和分散剂的混合溶液中；
(b)将石墨烯和炭黑加入步骤(a)得到的混合溶液中，得到炭黑预分散浆；
(c)将步骤(b)中所得的炭黑预分散浆以1500～3000r/min的速度分散不低于30分钟，并在分散过程中缓慢加入pH值调节剂控制pH在7-11，得到预混合炭黑浆。
优选地，所述研磨为球磨、篮式研磨、均质微射粉碎或卧式研磨中的任意一种或者至少两种的组合。
优选地，将预混合炭黑浆进行研磨，当其粒径达到≤0.2μm时停止研磨。
优选地，还包括停止研磨后，以1500r/min的速度分散至少15分钟，得到初始炭黑浆的步骤。
优选地，还包括对初始炭黑浆质量检测、真空脱泡以及过滤包装的步骤。
优选地，一种石墨烯改性色浆的制备方法，包括以下步骤：
(1)将溶剂和分散剂加入混合器中，以500～700r/min速度分散15分钟，得到第一混合溶液；将功能助剂加入第一混合溶液中混合均匀，得到第二混合溶液；将石墨烯和炭黑加入第二混合溶液，得到炭黑预分散浆；将炭黑预分散浆以1500～3000r/min的速度分散不低于30分钟，并在分散过程中缓慢加入pH值调节剂控制pH在7～11，得到预混合炭黑浆；
(2)将预混合炭黑浆进行研磨，当其粒径达到≤0.2μm时停止研磨，以1500r/min的速度分散15分钟，得到初始炭黑浆；对初始炭黑浆进行质量检测、真空脱泡和过滤包装后，得到石墨烯改性色浆。
本发明的目的之三在于提供一种如上所述的石墨烯改性色浆的用途，其与纺丝液混合后进行纺丝制备着色纺织品。
本发明所得的色浆特别适用于粘胶、腈纶纤维和纸浆着色，也同样适用于乳胶、海绵和水性涂料着色。
与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过将特定量的石墨烯添加到含有特定炭黑量的色浆中，使炭黑附着在石墨烯的表面，两者之间的结合力能够有助于石墨烯的分散，避免了石墨烯添加到纺丝液中分散不均的缺陷。同时，特定量的石墨烯和炭黑之间的结合力在纺丝过程中消失，使得到的纺织品中石墨烯的功效得以发挥，使纺织品具有石墨烯的特性，如优异的远红外性能、抗菌抑菌性能以及防紫外线性能。
本发明通过石墨烯与与分散剂以及功能助剂的搭配使用，进一步改善了石墨烯的分散能力，达到了色浆与纺丝液混合后石墨烯分散性提高的目的，并使得到的纺丝品中石墨烯分布更加均匀。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
在下述实施例和对比例中，所述石墨烯制备原料为生物质，制备得到的生物质石墨烯具有C/O在93-98/2-7，灰分在1-3％。
实施例1
一种石墨烯改性色浆，其按各组分占的重量百分比包括以下组分：
pH调节剂
余量为DMF。
炭黑的粒径为3μm，功能助剂为咔松类防霉杀菌剂，分散剂为聚丙烯酸酯，pH调节剂的加入量为调节色浆pH为7。
如上所述的石墨烯改性色浆的制备方法，包括以下步骤：
①将溶剂和分散剂加入混合器中，以500～700r/min速度分散15分钟，得到第一混合溶液；
②将功能助剂加入第一混合溶液中混合均匀，得到第二混合溶液；
③将石墨烯和炭黑加入第二混合溶液，得到炭黑预分散浆；
④将炭黑预分散浆以1500～3000r/min的速度分散不低于30分钟，并在分散过程中缓慢加入pH值调节剂控制pH在7，得到预混合炭黑浆；
⑤将预混合炭黑浆进行研磨，当其粒径达到≤0.2μm时停止研磨，以1500r/min的速度分散15分钟，得到初始炭黑浆；
⑥对初始炭黑浆进行质量检测、真空脱泡和过滤包装后，得到石墨烯改性色浆。
将上述石墨烯改性色浆在纺丝过程中与纺丝液混合，进行纺丝，得到着色纺织品。
远红外性能测试结果为：法向发射率0.8，抗菌抑菌性能测试结果为：对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌抗菌抑菌率为50％。
实施例2
一种石墨烯改性色浆，其按各组分占的重量百分比包括以下组分：
pH调节剂
余量为DMF。
炭黑的粒径为4μm，功能助剂为纤维素醚，分散剂为聚氧乙烯醚，pH调节剂的加入量为调节色浆pH为11。
制备方法同实施例1，除并在分散过程中缓慢加入pH值调节剂控制pH在11。
将上述石墨烯改性色浆在纺丝过程中与纺丝液混合，进行纺丝，得到着色纺织品。
远红外性能测试结果为：法向发射率0.9，抗菌抑菌性能测试结果为：对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌抗菌抑菌率为98％。
实施例3
一种石墨烯改性色浆，其按各组分占的重量百分比包括以下组分：
pH调节剂
余量为水。
炭黑的粒径为3μm，功能助剂为十二烷基二甲基苄基氯化铵，分散剂为苄基萘磺酸盐甲醛缩合物，pH调节剂的加入量为调节色浆pH为7。
制备方法同实施例1。
将上述石墨烯改性色浆在纺丝过程中与纺丝液混合，进行纺丝，得到着色纺织品。
远红外性能测试结果为：法向发射率0.89，抗菌抑菌性能测试结果为：对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌抗菌抑菌率为98％。
实施例4
一种石墨烯改性色浆，其按各组分占的重量百分比包括以下组分：
pH调节剂
余量为水。
炭黑的粒径为3μm，功能助剂为十二烷基二甲基苄基氯化铵，分散剂为苄基萘磺酸盐甲醛缩合物，pH调节剂的加入量为调节色浆pH为7。
制备方法同实施例1。
将上述石墨烯改性色浆在纺丝过程中与纺丝液混合，进行纺丝，得到着色纺织品。
远红外性能测试结果为：法向发射率0.88，抗菌抑菌性能测试结果为：对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌抗菌抑菌率为95％。
与实施例3相比，实施例4进一步优化了石墨烯的含量，功能与添加5％石墨烯相当，但是成本显著降低，静置2h有沉淀产生。
实施例5
其余与实施例4相同，除炭黑的粒径为2μm左右。
将上述石墨烯改性色浆加入纺丝液中，进行纺丝，得到着色纺织品。
与实施例4相比，实施例5对炭黑粒径进行了优化，分散性能更加优越，静置2h无沉淀生成。
对比例1
其余同实施例4，除石墨烯的含量为0.01％。
将上述石墨烯改性色浆加入纺丝液中，进行纺丝，得到着色纺织品。
与实施例4相比，对比例1加入了过少量的石墨烯，远红外性能测试结果为法向发射率0.78、抗菌抑菌性能测试结果为对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌抗菌抑菌率为10％。
对比例2
其余同实施例4，除石墨烯的含量为7％。
将上述石墨烯改性色浆加入纺丝液中，进行纺丝，得到着色纺织品。
与实施例4相比，对比例2加入了过多量的石墨烯，石墨烯加入量过多，导致分散不均匀，静置2h出现沉淀物。
对比例3
其余与实施例4相同，除炭黑的粒径为8μm。
将上述石墨烯改性色浆加入纺丝液中，进行纺丝，得到着色纺织品。
与实施例4相比，对比例3选择了大粒径的炭黑，分散不均匀，静置1h出现沉淀，纺丝过程堵塞喷丝头。
对比例4
将与实施例4相同量的石墨烯加入纺丝液中，进行纺丝，得到着色纺织品。
将石墨烯加入色浆中可以更加适用于工业化生产，不需要每次都要配纺织液；并且分散效果较为突出，通过色泽观察，颜料分散均匀。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (24)

1.一种纺丝过程中使用的石墨烯改性色浆，其按各组分占的重量百分比包括以下组分：
其制备方法包括以下步骤：
(1)预混合炭黑浆：(a)将功能助剂加入溶剂和分散剂的混合溶液中；(b)将石墨烯和炭黑加入步骤(a)得到的混合溶液中，得到炭黑预分散浆；(c)将步骤(b)中所得的炭黑预分散浆以1500～3000r/min的速度分散不低于30分钟，并在分散过程中缓慢加入pH值调节剂控制pH在7-11，得到预混合炭黑浆；
(2)将预混合炭黑浆进行研磨，得到石墨烯改性色浆。
2.如权利要求1所述的色浆，其特征在于，所述石墨烯的含量为0.1～3％。
3.如权利要求1所述的色浆，其特征在于，所述石墨烯通过生物质制备得到。
4.如权利要求1所述的色浆，其特征在于，所述炭黑的含量为20-35％。
5.如权利要求1所述的色浆，其特征在于，所述炭黑的粒径为＜5μm。
6.如权利要求1所述的色浆，其特征在于，所述炭黑的粒径为小于2μm。
7.如权利要求1所述的色浆，其特征在于，所述功能助剂的含量为5～15％。
8.如权利要求1所述的色浆，其特征在于，所述功能助剂的含量为10～15％。
9.如权利要求1所述的色浆，其特征在于，所述功能助剂为丙二醇甲醚、乙二醇甲醚、二甲基亚砜、二甲基丙二醇、丙三醇、丙二醇、乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇、十二烷基二甲基苄基氯化铵、纤维素醚、异噻唑啉酮、波尔波多、咔松类防霉杀菌剂或消泡剂中的任意一种或者至少两种的组合。
10.如权利要求1所述的色浆，其特征在于，所述功能助剂为丙二醇甲醚、乙二醇甲醚、二甲基亚砜、二甲基丙二醇、丙三醇、丙二醇、乙二醇、聚丙二醇或聚乙二醇中的任意一种或者至少两种的组合。
11.如权利要求9所述的色浆，其特征在于，所述消泡剂为矿物油消泡剂、磷酸酯消泡剂、脂肪烃类消泡剂或硅油类消泡剂中的任意一种或者至少两种的组合。
12.如权利要求1所述的色浆，其特征在于，所述分散剂的含量为5～15％。
13.如权利要求1所述的色浆，其特征在于，所述分散剂为聚丙烯酸铵盐、聚丙烯酸钠盐、亚甲基双甲萘磺酸钠、苄基萘磺酸盐甲醛缩合物、萘磺酸钠甲醛缩合物、酚磺酸盐甲醛缩合物、酚醛聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚、脂肪酸衍生物、聚丙烯酸酯、改性聚丙烯酸酯、烷基硫酸盐或烷基磺酸盐化合物中的任意一种或者至少两种的混合物。
14.如权利要求1所述的色浆，其特征在于，所述溶剂为DMF或/和去离子水。
15.如权利要求1所述的色浆，其特征在于，所述pH调节剂为NaOH、KOH、NH3·H2O、CH3COOH、CO(NH2)2、HCON(CH3)2、N-甲基吡咯烷酮、N-辛基吡咯烷酮或三乙醇胺中的任意一种或者至少两种的混合物。
16.如权利要求1所述的色浆，其特征在于，加入pH调节剂以调节色浆的pH为7。
17.如权利要求1所述的色浆，其特征在于，所述色浆的粒径≤0.2μm。
18.一种如权利要求1-17之一所述的石墨烯改性色浆的制备方法，包括以下步骤：
(1)预混合炭黑浆：(a)将功能助剂加入溶剂和分散剂的混合溶液中；(b)将石墨烯和炭黑加入步骤(a)得到的混合溶液中，得到炭黑预分散浆；(c)将步骤(b)中所得的炭黑预分散浆以1500～3000r/min的速度分散不低于30分钟，并在分散过程中缓慢加入pH值调节剂控制pH在7-11，得到预混合炭黑浆；
(2)将预混合炭黑浆进行研磨，得到石墨烯改性色浆。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述研磨为球磨、篮式研磨、均质微射粉碎或卧式研磨中的任意一种或者至少两种的组合。
20.如权利要求18所述的方法，其特征在于，将预混合炭黑浆进行研磨，当其粒径达到D90≤0.2μm时停止研磨。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，还包括停止研磨后，以1500r/min的速度分散至少15分钟，得到初始炭黑浆的步骤。
22.如权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括对初始炭黑浆质量检测、真空脱泡以及过滤包装的步骤。
23.如权利要求18所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将溶剂和分散剂加入混合器中，以500～700r/min速度分散15分钟，得到第一混合溶液；将功能助剂加入第一混合溶液中混合均匀，得到第二混合溶液；将石墨烯和炭黑加入第二混合溶液，得到炭黑预分散浆；将炭黑预分散浆以1500～3000r/min的速度分散不低于30分钟，并在分散过程中缓慢加入pH值调节剂控制pH在7～11，得到预混合炭黑浆；
(2)将预混合炭黑浆进行研磨，当其粒径达到≤0.2μm时停止研磨，以1500r/min的速度分散15分钟，得到初始炭黑浆；对初始炭黑浆进行质量检测、真空脱泡和过滤包装后，得到石墨烯改性色浆。
24.一种如权利要求1-18之一所述的石墨烯改性色浆的用途，将其与纺丝液混合后进行纺丝制备着色纺织品。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108047709B (zh) * 2017-12-29 2020-04-07 福建华彩新材料有限公司 一种石墨烯抗菌母粒、纤维及其制备方法
CN110277184A (zh) * 2019-05-29 2019-09-24 常熟理工学院 一种石墨烯色浆及其制备方法和在燃料电池中的应用
CN110373764B (zh) * 2019-06-26 2021-03-09 圣华盾防护科技股份有限公司 一种抗菌抗静电石墨烯粘胶纱线及其制备方法
CN110367610B (zh) * 2019-06-26 2022-02-15 圣华盾防护科技股份有限公司 一种抗菌防臭袜及其制造方法
CN110711070B (zh) * 2019-09-25 2022-08-02 张小伏 一种远红外石墨烯避孕套的制备方法
CN111155187A (zh) * 2020-01-19 2020-05-15 浙江纳美新材料股份有限公司 一种粘胶原液着色用导电黑色水性色浆及其制备方法
CN111607296A (zh) * 2020-06-02 2020-09-01 上海金狮化工有限公司 一种功能性石墨烯改性水性皮革色浆及其制备方法
CN112791697B (zh) * 2020-12-16 2022-08-05 中山市华锌工材料科技有限公司 一种弹性超疏水石墨烯凝胶球及其制备方法与应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104194461A (zh) * 2014-08-14 2014-12-10 济南圣泉集团股份有限公司 一种改性石墨烯及其制备方法，以及一种水性防静电环氧地坪涂料及其制备方法
CN104231755A (zh) * 2014-09-24 2014-12-24 苏州冰心文化用品有限公司 一种石墨烯改性色浆材料及其制备方法
CN104830159A (zh) * 2014-12-17 2015-08-12 青岛科技大学 一种含石墨烯的光固化色浆的制备方法及应用

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9156700B2 (en) * 2013-02-25 2015-10-13 Nanotek Instruments, Inc. Process for producing unitary graphene materials
CN103642198B (zh) * 2013-12-02 2015-11-04 厦门凯纳石墨烯技术有限公司 具有高分散性的石墨烯/炭黑热塑性树脂母料及其制备方法
CN103710772B (zh) * 2013-12-30 2015-09-23 苏州世名科技股份有限公司 纤维原液着色用超细炭黑水性色浆

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104194461A (zh) * 2014-08-14 2014-12-10 济南圣泉集团股份有限公司 一种改性石墨烯及其制备方法，以及一种水性防静电环氧地坪涂料及其制备方法
CN104231755A (zh) * 2014-09-24 2014-12-24 苏州冰心文化用品有限公司 一种石墨烯改性色浆材料及其制备方法
CN104830159A (zh) * 2014-12-17 2015-08-12 青岛科技大学 一种含石墨烯的光固化色浆的制备方法及应用

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