CN111411511A - 一种石墨烯功能化高性能羊绒制品及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石墨烯功能化高性能羊绒制品及其制备方法,所述石墨烯功能化高性能羊绒制品包含羊绒纤维和包覆于所述羊绒纤维外表面上的石墨烯片层,其中所述石墨烯片为单层或少层石墨烯,粒径为20μm以下,与普通羊绒制品相比在阳光下表面温度能够提高10~30℃,其制备方法包括以下步骤:首先在纯水中配制一定浓度的氧化石墨烯稳定均匀分散液,将羊绒制品浸泡该分散液中,取出样品多次清洗之后,在抗坏血酸水溶液中进行氧化还原反应,然后,再用纯水清洗晾干,就获得所述石墨烯功能化高性能羊绒制品。本发明提供的所述石墨烯功能化高性能羊绒制品,绿色环保、抑菌性能高、阻燃性好、具有远红外理疗作用以及抗静电和抗紫外功能。该石墨烯功能化高性能羊绒制品及其制备方法,工艺简单,节能环保,加工成本低,不破坏羊绒原有的轻、软、柔、滑、舒适等优点,而且透气性好,冬天穿着更薄更温暖,使用寿命长,是个绿色环保的新型产品,所以具有非常大的产业化和市场前景。
Description
技术领域
本发明涉及石墨烯纺织品应用技术领域,特别是涉及一种石墨烯功能化高性能羊绒制品及其制备方法。
背景技术
石墨烯是一种超轻、超薄、超强和超大比表面积的准二维纳米碳晶材料,面密度约0.77mg/m2,单层石墨烯的厚度约0.34nm,石墨烯的韧性极好,弹性模量为1.0TPa,微观强度可达30GPa,是传统钢材的100多倍,理论比表面积为2630m2/g,而且具有非常高的导电、导热性能,如:石墨烯的电阻率为2×10-6Ω.cm、电子迁移率可达2×105cm2/V.S、在室温下水平热导率约为5×103W/m.K。单层石墨烯是柔性片状的,透光率可达97.7%,具有高的热稳定性、化学稳定性以及优异的抗渗透性和抗磨性能。而且,石墨烯还具有良好的光热转换功能和远红外理疗作用,石墨烯的远红外发射频率主要集中在5.6~15μm之间,这正好接近人体红外发射频率区间。另外,在纺织物中石墨烯起很好的抑菌作用,提高纱线和面料的抗静电性能、抗紫外性能、阻燃性能以及抗磨性能。因此,近年在力学、电子学、光学、热学以及新能源、生物、医疗、纺织、海水淡化等各领域中都拥有了广泛的应用,尤其在人工纤维和纺织领域中具有非常大的应用前景。
羊绒是生长在山羊外表皮层,掩在山羊粗毛根部的一层薄薄的细绒,入冬寒冷时长出,抵御风寒,开春转暖后脱落,自然适应气候,属于稀有的特种动物纤维。羊绒具有不规则的稀而深的卷曲,由鳞片层和皮质层组成,没有髓质层,鳞片密度约为60~70个/mm,纤维横截面近似圆形,直径比细羊毛还要细,平均细度多在14~16μm,细度不匀率小,约为20%,长度一般为35~45mm,轻薄、柔软、滑糯,纤维强度适中,富有弹性,并具有一种天然柔和的色泽。羊绒之所以十分珍贵,不仅由于产量稀少(仅占世界动物纤维总产量的0.2%),更重要的是其优良的品质和特性。羊绒纤维中含有很多的空气,并形成空气层,可以防御外来冷空气的侵袭,保留体温不会减低,与羊毛相比细很多,外层鳞片也比羊毛细密、光滑、重量轻、柔软、韧性好,特别适合制做内衣,贴身穿着时轻、软、柔、滑、舒适,是任何纤维所无法比拟的,因此被称为“纤维宝石”、“纤维皇后”、“软黄金”等。
羊绒纱线、羊绒衫、羊绒内衣、羊绒大衣、羊绒围巾等羊绒制品,是以山羊绒为原料加工而成的,其手感细软、柔滑,有光泽,保暖性好,穿着舒适,但其抗菌性能、抗静电性能、抗紫外性能、耐磨性能以及阻燃性等都比较差,而且天然羊绒的光热转换效率也不高。
在纺织领域,石墨烯在人工合成纤维与面料中的应用报道较多,并且经石墨烯的功能化,纱线和面料的有些性能都具有了一定的提高和改善。而目前为止,关于石墨烯功能化的羊绒制品的报道缺极少见。
发明内容
基于现有技术中存在的问题,本发明目的在于公开一种石墨烯功能化高性能羊绒制品及其制备方法。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种石墨烯功能化高性能羊绒制品,包含羊绒纤维和包覆于所述羊绒纤维外表面上的石墨烯片层。
根据本发明的石墨烯功能化高性能羊绒制品,其特征在于:所述石墨烯片为单层或少层石墨烯,其粒径为20μm以下。
根据本发明的石墨烯功能化高性能羊绒制品,其特征在于:所述石墨烯功能化高性能羊绒制品具有良好的抗静电、抗紫外和抑菌性能之外在阳光照射下还具备自发热功能,与普通羊绒制品相比在阳光下表面温度能够提高10~30℃。
一种上述石墨烯功能化高性能羊绒制品的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)在10L纯水中加入50g氧化石墨烯粉末,超声20~60min,然后,用纯水稀释而获得浓度为0.005~0.5%的均匀分散的氧化石墨烯水溶液;
(2)在50kg溶剂中加入1~50阳离子表面活性剂,完全溶解之后,将10kg预先洗好的羊绒制品浸泡其中10~30min,并取出用纯水冲洗后,自然晾干或在40~65℃温度下烘干,获得表面带正电荷的羊绒制品;
(3)将上述步骤(2)中获得的羊绒制品放入100L由上述步骤(1)所得的氧化石墨烯水溶液中浸泡反应5~60min,然后,从溶液中取出用纯水泡洗3次以上,并且在80~100℃的纯水中反应3~20min而获得氧化石墨烯修饰的羊绒制品;
(4)在100L纯水中加入10~50g抗坏血酸,完全溶解之后,将上述步骤(3)所得的所述氧化石墨烯修饰的羊绒制品浸入该溶液中,而且在85~100℃的温度下反应20~60min,然后,取出样品用纯水泡洗3次以上,自然晾干或在40~65℃温度下进行烘干12~72h,就获得所述石墨烯功能化高性能羊绒制品。
根据本发明的石墨烯功能化高性能羊绒制品及其制备方法,其特征在于:所述羊绒制品为纯纺或混纺而制的各种羊绒纱线、羊绒面料、羊绒衫、羊绒围巾、羊绒裤、羊绒内衣、或者羊绒外衣中的任意一种或几种。
根据本发明的石墨烯功能化高性能羊绒制品及其制备方法,其特征在于:所述溶剂为纯水或乙醇、异丙醇、甲醇、正丁醇、乙二醇中的任意一种或几种混合物,所述阳离子表面活性剂为十八烷基三甲基溴化铵、十八烷基二甲基氧化胺、十六烷基二甲基叔胺、十六烷基三甲基溴化铵、十四烷基二甲基叔胺、十四烷基三甲基溴化铵、十二烷基二甲基叔胺、十二烷基二甲基氧化胺、十二烷基三甲基溴化胺中的任意一种或几种。
本发明的技术效果
根据本发明的技术方案,能够提供一种绿色环保、抗静电、抗紫外和抑菌性能的,而且在阳光照射下具有自发热功能和远红外理疗作用的石墨烯功能化高性能羊绒制品及其制备方法。该石墨烯功能化高性能羊绒制品及其制备方法,工艺简单,节能环保,加工成本低,不破坏羊绒原有的轻、软、柔、滑、舒适等优点,而且透气性好,阻燃性高,使用寿命长,光热转换效率高,在阳光照射下具有自发热功能,与纯羊绒制品相比,其表面温度能够提高到10~30℃,因此,冬天穿着更薄更温暖,是个绿色环保的新型产品,所以具有非常大的产业化和市场前景。
附图说明
图1为本发明所提供的石墨烯功能化高性能羊绒制品表面形貌的SEM图。
图2为本发明所提供的石墨烯功能化之前的羊绒制品表面形貌的SEM图。
图中:1-羊绒纤维,2-石墨烯片层。
具体实施方式
下面对本发明的石墨烯功能化高性能羊绒制品及其制备方法进行详细说明。
根据本发明的石墨烯功能化高性能羊绒制品,由纺织所述羊绒制品用的清洗处理好的纯天然羊绒纤维和包覆于所述羊绒纤维外表面上的石墨烯片层组成。其中,所述石墨烯片为单层或少层石墨烯,其粒径为10μm以下。所述石墨烯功能化高性能羊绒制品具有良好的抗静电、抗紫外和抑菌性能之外在阳光照射下还具备自发热功能,与普通羊绒制品相比在阳光下表面温度能够提高10~30℃。
根据本发明的上述石墨烯功能化高性能羊绒制品的制备方法,包括以下步骤:(1)在10L纯水中加入50g氧化石墨烯粉末,超声20~60min,然后,用纯水稀释而获得浓度为0.005~0.5%的均匀分散的氧化石墨烯水溶液;(2)在50kg溶剂中加入1~50阳离子表面活性剂,完全溶解之后,将10kg预先洗好的羊绒制品浸泡其中10~30min,并取出用纯水冲洗后,自然晾干或在40~65℃温度下烘干,获得表面带正电荷的羊绒制品;(3)将上述步骤(2)中获得的羊绒制品放入100L由上述步骤(1)所得的氧化石墨烯水溶液中浸泡反应5~60min,然后,从溶液中取出用纯水泡洗3次以上,并且在80~100℃的纯水中反应3~20min而获得氧化石墨烯修饰的羊绒制品;(4)在100L纯水中加入10~50g抗坏血酸,完全溶解之后,将上述步骤(3)所得的所述氧化石墨烯修饰的羊绒制品浸入该溶液中,而且在85~100℃的温度下反应20~60min,然后,取出样品用纯水泡洗3次以上,自然晾干或在40~65℃温度下进行烘干12~72h,就获得所述石墨烯功能化高性能羊绒制品。
根据本发明的石墨烯功能化高性能羊绒制品的制备方法,其特征在于:所述羊绒制品为纯纺或混纺而制的各种羊绒纱线、羊绒面料、羊绒衫、羊绒围巾、羊绒裤、羊绒内衣、或者羊绒外衣中的任意一种或几种。
根据本发明的石墨烯功能化高性能羊绒制品及其制备方法,其特征在于:所述溶剂为纯水或乙醇、异丙醇、甲醇、正丁醇、乙二醇中的任意一种或几种混合物,所述阳离子表面活性剂为十八烷基三甲基溴化铵、十八烷基二甲基氧化胺、十六烷基二甲基叔胺、十六烷基三甲基溴化铵、十四烷基二甲基叔胺、十四烷基三甲基溴化铵、十二烷基二甲基叔胺、十二烷基二甲基氧化胺、十二烷基三甲基溴化胺中的任意一种或几种。
为了进一步了解本发明的石墨烯功能化高性能羊绒制品及其制备方法,以下通过实施例,对本发明的石墨烯功能化高性能羊绒制品及其制备方法进行详细说明。
实施例1:
根据本发明的石墨烯功能化高性能羊绒制品,由纺织所述羊绒制品用的清洗处理好的纯天然羊绒纤维和包覆于所述羊绒纤维外表面上的石墨烯片层组成。其中,所述石墨烯片为单层或少层石墨烯,其粒径为10μm以下。所述石墨烯功能化高性能羊绒制品具有良好的抗静电、抗紫外和抑菌性能之外在阳光照射下还具备自发热功能,与普通羊绒制品相比在阳光下表面温度能够提高10~30℃。
根据本发明的上述石墨烯功能化高性能羊绒制品的制备方法,包括以下步骤:(1)在10L纯水中加入50g氧化石墨烯粉末,超声60min,然后,用纯水稀释而获得浓度为0.5%的均匀分散的氧化石墨烯水溶液;(2)在50kg蒸馏水中加入10g十六烷基三甲基溴化铵,然后,将10kg预先洗好的羊绒制品浸泡其中30min,并取出用纯水冲洗后,自然晾干或在65℃温度下烘干,获得表面带正电荷的羊绒制品;(3)将上述步骤(2)中获得的羊绒制品放入100L由上述步骤(1)所得的氧化石墨烯水溶液中浸泡反应20min,然后,从溶液中取出用纯水泡洗3次以上,并且在100℃的纯水中反应10min而获得氧化石墨烯修饰的羊绒制品;(4)在100L纯水中加入10g抗坏血酸,完全溶解之后,将上述步骤(3)所得的所述氧化石墨烯修饰的羊绒制品浸入该溶液中,而且在90℃的温度下反应20min,然后,取出样品用纯水泡洗3次以上,自然晾干或在55℃温度下进行烘干12h,就获得所述石墨烯功能化高性能羊绒制品。
实施例2:
根据本发明的石墨烯功能化高性能羊绒制品,由纺织所述羊绒制品用的清洗处理好的纯天然羊绒纤维和包覆于所述羊绒纤维外表面上的石墨烯片层组成。其中,所述石墨烯片为单层或少层石墨烯,其粒径为10μm以下。所述石墨烯功能化高性能羊绒制品具有良好的抗静电、抗紫外和抑菌性能之外在阳光照射下还具备自发热功能,与普通羊绒制品相比在阳光下表面温度能够提高10~30℃。
根据本发明的上述石墨烯功能化高性能羊绒制品的制备方法,包括以下步骤:(1)在10L纯水中加入50g氧化石墨烯粉末,超声50min,然后,用纯水稀释而获得浓度为0.01%的均匀分散的氧化石墨烯水溶液;(2)在50kg蒸馏水中加入20g十八烷基三甲基溴化铵,然后,将10kg预先洗好的羊绒制品浸泡其中15min,并取出用纯水冲洗后,自然晾干或在55℃温度下烘干,获得表面带正电荷的羊绒制品;(3)将上述步骤(2)中获得的羊绒制品放入100L由上述步骤(1)所得的氧化石墨烯水溶液中浸泡反应30min,然后,从溶液中取出用纯水泡洗3次以上,并且在98℃的纯水中反应15min而获得氧化石墨烯修饰的羊绒制品;(4)在100L纯水中加入15g抗坏血酸,完全溶解之后,将上述步骤(3)所得的所述氧化石墨烯修饰的羊绒制品浸入该溶液中,而且在95℃的温度下反应20min,然后,取出样品用纯水泡洗3次以上,自然晾干或在60℃温度下进行烘干24h,就获得所述石墨烯功能化高性能羊绒制品。
实施例3:
根据本发明的石墨烯功能化高性能羊绒制品,由纺织所述羊绒制品用的清洗处理好的纯天然羊绒纤维和包覆于所述羊绒纤维外表面上的石墨烯片层组成。其中,所述石墨烯片为单层或少层石墨烯,其粒径为10μm以下。所述石墨烯功能化高性能羊绒制品具有良好的抗静电、抗紫外和抑菌性能之外在阳光照射下还具备自发热功能,与普通羊绒制品相比在阳光下表面温度能够提高10~30℃。
根据本发明的上述石墨烯功能化高性能羊绒制品的制备方法,包括以下步骤:(1)在10L纯水中加入50g氧化石墨烯粉末,超声45min,然后,用纯水稀释而获得浓度为0.005%的均匀分散的氧化石墨烯水溶液;(2)在50kg乙醇中加入10g十二烷基三甲基溴化铵,然后,将10kg预先洗好的羊绒制品浸泡其中25min,并取出用纯水冲洗后,自然晾干或在45℃温度下烘干,获得表面带正电荷的羊绒制品;(3)将上述步骤(2)中获得的羊绒制品放入100L由上述步骤(1)所得的氧化石墨烯水溶液中浸泡反应45min,然后,从溶液中取出用纯水泡洗3次以上,并且在90℃的纯水中反应30min而获得氧化石墨烯修饰的羊绒制品;(4)在100L纯水中加入5g抗坏血酸,完全溶解之后,将上述步骤(3)所得的所述氧化石墨烯修饰的羊绒制品浸入该溶液中,而且在92℃的温度下反应20min,然后,取出样品用纯水泡洗3次以上,自然晾干或在50℃温度下进行烘干48h,就获得所述石墨烯功能化高性能羊绒制品。
实施例4:
根据本发明的石墨烯功能化高性能羊绒制品,由纺织所述羊绒制品用的清洗处理好的纯天然羊绒纤维和包覆于所述羊绒纤维外表面上的石墨烯片层组成。其中,所述石墨烯片为单层或少层石墨烯,其粒径为10μm以下。所述石墨烯功能化高性能羊绒制品具有良好的抗静电、抗紫外和抑菌性能之外在阳光照射下还具备自发热功能,与普通羊绒制品相比在阳光下表面温度能够提高10~30℃。
根据本发明的上述石墨烯功能化高性能羊绒制品的制备方法,包括以下步骤:(1)在10L纯水中加入50g氧化石墨烯粉末,超声55min,然后,用纯水稀释而获得浓度为0.3%的均匀分散的氧化石墨烯水溶液;(2)在50kg异丙醇中加入20g十四烷基二甲基叔铵,然后,将10kg预先洗好的羊绒制品浸泡其中30min,并取出用纯水冲洗后,自然晾干或在55℃温度下烘干,获得表面带正电荷的羊绒制品;(3)将上述步骤(2)中获得的羊绒制品放入100L由上述步骤(1)所得的氧化石墨烯水溶液中浸泡反应60min,然后,从溶液中取出用纯水泡洗3次以上,并且在98℃的纯水中反应15min而获得氧化石墨烯修饰的羊绒制品;(4)在100L纯水中加入8g抗坏血酸,完全溶解之后,将上述步骤(3)所得的所述氧化石墨烯修饰的羊绒制品浸入该溶液中,而且在95℃的温度下反应30min,然后,取出样品用纯水泡洗3次以上,自然晾干或在45℃温度下进行烘干72h,就获得所述石墨烯功能化高性能羊绒制品。
实施例5:
根据本发明的石墨烯功能化高性能羊绒制品,由纺织所述羊绒制品用的清洗处理好的纯天然羊绒纤维和包覆于所述羊绒纤维外表面上的石墨烯片层组成。其中,所述石墨烯片为单层或少层石墨烯,其粒径为10μm以下。所述石墨烯功能化高性能羊绒制品具有良好的抗静电、抗紫外和抑菌性能之外在阳光照射下还具备自发热功能,与普通羊绒制品相比在阳光下表面温度能够提高10~30℃。
根据本发明的上述石墨烯功能化高性能羊绒制品的制备方法,包括以下步骤:(1)在10L纯水中加入50g氧化石墨烯粉末,超声30min,然后,用纯水稀释而获得浓度为0.2%的均匀分散的氧化石墨烯水溶液;(2)在50kg蒸馏水中加入15g十二烷基三甲基溴化铵,然后,将10kg预先洗好的羊绒制品浸泡其中30min,并取出用纯水冲洗后,自然晾干或在65℃温度下烘干,获得表面带正电荷的羊绒制品;(3)将上述步骤(2)中获得的羊绒制品放入100L由上述步骤(1)所得的氧化石墨烯水溶液中浸泡反应40min,然后,从溶液中取出用纯水泡洗3次以上,并且在100℃的纯水中反应15min而获得氧化石墨烯修饰的羊绒制品;(4)在100L纯水中加入10g抗坏血酸,完全溶解之后,将上述步骤(3)所得的所述氧化石墨烯修饰的羊绒制品浸入该溶液中,而且在89℃的温度下反应35min,然后,取出样品用纯水泡洗3次以上,自然晾干或在50℃温度下进行烘干48h,就获得所述石墨烯功能化高性能羊绒制品。
实施例6:
根据本发明的石墨烯功能化高性能羊绒制品,由纺织所述羊绒制品用的清洗处理好的纯天然羊绒纤维和包覆于所述羊绒纤维外表面上的石墨烯片层组成。其中,所述石墨烯片为单层或少层石墨烯,其粒径为10μm以下。所述石墨烯功能化高性能羊绒制品具有良好的抗静电、抗紫外和抑菌性能之外在阳光照射下还具备自发热功能,与普通羊绒制品相比在阳光下表面温度能够提高10~30℃。
根据本发明的上述石墨烯功能化高性能羊绒制品的制备方法,包括以下步骤:(1)在10L纯水中加入50g氧化石墨烯粉末,超声60min,然后,用纯水稀释而获得浓度为0.4%的均匀分散的氧化石墨烯水溶液;(2)在50kg乙醇中加入10g十八烷基二甲基氧化铵,然后,将10kg预先洗好的羊绒制品浸泡其中20min,并取出用纯水冲洗后,自然晾干或在55℃温度下烘干,获得表面带正电荷的羊绒制品;(3)将上述步骤(2)中获得的羊绒制品放入100L由上述步骤(1)所得的氧化石墨烯水溶液中浸泡反应50min,然后,从溶液中取出用纯水泡洗3次以上,并且在100℃的纯水中反应30min而获得氧化石墨烯修饰的羊绒制品;(4)在100L纯水中加入40g抗坏血酸,完全溶解之后,将上述步骤(3)所得的所述氧化石墨烯修饰的羊绒制品浸入该溶液中,而且在94℃的温度下反应20min,然后,取出样品用纯水泡洗3次以上,自然晾干或在50℃温度下进行烘干30h,就获得所述石墨烯功能化高性能羊绒制品。
实施例7:
根据本发明的石墨烯功能化高性能羊绒制品,由纺织所述羊绒制品用的清洗处理好的纯天然羊绒纤维和包覆于所述羊绒纤维外表面上的石墨烯片层组成。其中,所述石墨烯片为单层或少层石墨烯,其粒径为10μm以下。所述石墨烯功能化高性能羊绒制品具有良好的抗静电、抗紫外和抑菌性能之外在阳光照射下还具备自发热功能,与普通羊绒制品相比在阳光下表面温度能够提高10~30℃。
根据本发明的上述石墨烯功能化高性能羊绒制品的制备方法,包括以下步骤:(1)在10L纯水中加入50g氧化石墨烯粉末,超声50min,然后,用纯水稀释而获得浓度为0.25%的均匀分散的氧化石墨烯水溶液;(2)在50kg乙二醇中加入13g十六烷基二甲基叔胺,然后,将10kg预先洗好的羊绒制品浸泡其中25min,并取出用纯水冲洗后,自然晾干或在50℃温度下烘干,获得表面带正电荷的羊绒制品;(3)将上述步骤(2)中获得的羊绒制品放入100L由上述步骤(1)所得的氧化石墨烯水溶液中浸泡反应40min,然后,从溶液中取出用纯水泡洗3次以上,并且在95℃的纯水中反应15min而获得氧化石墨烯修饰的羊绒制品;(4)在100L纯水中加入45g抗坏血酸,完全溶解之后,将上述步骤(3)所得的所述氧化石墨烯修饰的羊绒制品浸入该溶液中,而且在100℃的温度下反应20min,然后,取出样品用纯水泡洗3次以上,自然晾干或在60℃温度下进行烘干24h,就获得所述石墨烯功能化高性能羊绒制品。
在图1和图2中给出了本发明所提供的石墨烯功能化高性能羊绒制品表面形貌的SEM图和在石墨烯功能化之前的羊绒制品表面形貌的SEM图。从图可以看出,在未处理的羊绒制品的纤维表面上无杂物,其表面为鳞片状的波纹表面。利用石墨烯功能化之后,和明显看到石墨烯片2在羊绒纤维1的表面表面上较均匀地分布,而且石墨烯片2的尺寸几乎都是10μm以下。
在自然光照射下,5分钟之后纯羊绒表面温度从室温(22℃)能够提高到45~55℃,而根据本发明的石墨烯复合羊绒的表面温度能够提高到64~80℃。由此看来,石墨烯复合羊绒制品具有非常高的光热转换效率,在相同情况下,与纯羊绒制品相比,表面温度能够提高10~30℃。
在以上实施例中描述了几种石墨烯功能化高性能羊绒制品的制备方法,而本行业的技术人员应该了解,本发明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本发明的一部分,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明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发明范围内,即,利用根据本发明的制备方法所获得的其它纺织品(如:棉、麻、丝、毛等天然纤维和涤纶、氨纶、腈纶、棉纶、维纶及丙纶等人工纤维)。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种石墨烯功能化高性能羊绒制品,包含羊绒纤维和包覆于所述羊绒纤维外表面上的石墨烯片层;
所述石墨烯片为单层或少层石墨烯,其粒径为10μm以下;
所述石墨烯功能化高性能羊绒制品具有良好的抗静电、抗紫外和抑菌性能之外在阳光照射下还具备自发热功能,与普通羊绒制品相比在阳光下表面温度能够提高10~30℃。
2.一种上述石墨烯功能化高性能羊绒制品的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)在10L纯水中加入50g氧化石墨烯粉末,超声20~60min,然后,用纯水稀释而获得浓度为0.005~0.5%的均匀分散的氧化石墨烯水溶液;
(2)在50kg溶剂中加入1~50阳离子表面活性剂,完全溶解之后,将10kg预先洗好的羊绒制品浸泡其中10~30min,并取出用纯水冲洗后,自然晾干或在40~65℃温度下烘干,获得表面带正电荷的羊绒制品;
(3)将上述步骤(2)中获得的羊绒制品放入100L由上述步骤(1)所得的氧化石墨烯水溶液中浸泡反应5~60min,然后,从溶液中取出用纯水泡洗3次以上,并且在80~100℃的纯水中反应3~20min而获得氧化石墨烯修饰的羊绒制品;
(4)在100L纯水中加入10~50g抗坏血酸,完全溶解之后,将上述步骤(3)所得的所述氧化石墨烯修饰的羊绒制品浸入该溶液中,而且在85~100℃的温度下反应20~60min,然后,取出样品用纯水泡洗3次以上,自然晾干或在40~65℃温度下进行烘干12~72h,就获得所述石墨烯功能化高性能羊绒制品。
3.如权利要求2所述的石墨烯功能化高性能羊绒制品的制备方法,其特征在于:所述羊绒制品为纯纺或混纺而制的各种羊绒纱线、羊绒面料、羊绒衫、羊绒围巾、羊绒裤、羊绒内衣、或者羊绒外衣中的任意一种或几种。
4.根据本发明的石墨烯功能化高性能羊绒制品及其制备方法,其特征在于:所述溶剂为纯水或乙醇、异丙醇、甲醇、正丁醇、乙二醇中的任意一种或几种混合物,所述阳离子表面活性剂为十八烷基三甲基溴化铵、十八烷基二甲基氧化胺、十六烷基二甲基叔胺、十六烷基三甲基溴化铵、十四烷基二甲基叔胺、十四烷基三甲基溴化铵、十二烷基二甲基叔胺、十二烷基二甲基氧化胺、十二烷基三甲基溴化胺中的任意一种或几种。
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