[發(fā)明專利]一種RGO/Ag層層組裝纖維素導(dǎo)電紗線的生產(chǎn)工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810719061.1
• 申請(qǐng)日: 2018-07-03
• 公開（公告）號(hào): CN108517688B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張煥俠;曹建達(dá);馬輝;吳雯;童明瓊;蔣蓮意
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 嘉興學(xué)院
• 主分類號(hào): D06M11/38
• 分類號(hào): D06M11/38;D06M11/74;D06M11/83;D06M101/06
• 代理公司: 嘉興啟帆專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33253
• 代理人: 程開生

本發(fā)明公開一種RGO/Ag層層組裝纖維素導(dǎo)電紗線的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟：（1）制備氧化石墨烯溶液；（2）纖維素紗線堿處理；（3）將堿處理的紗線浸泡A溶液并烘干；A溶液為銀溶液或氧化石墨烯溶液；若A為氧化石墨烯溶液，烘干后須對(duì)氧化石墨烯進(jìn)行還原處理；還包括可選擇的步驟（4）再次浸泡A溶液，并烘干；至少重復(fù)一次步驟（4）。本發(fā)明所涉及的一種RGO/Ag層層組裝纖維素導(dǎo)電紗線的生產(chǎn)工藝，所制備的纖維素導(dǎo)電紗線，其上所組裝的石墨烯比表面積大且表面具有羥基、羧基和環(huán)氧基等活性基團(tuán)，可以作為載體將納米銀固定在其片層結(jié)構(gòu)上。另外復(fù)合材料的協(xié)同效應(yīng)使組裝有石墨烯納米銀的纖維素紗線表現(xiàn)出良好的導(dǎo)電性、抑菌性和催化活性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及導(dǎo)電紗線生產(chǎn)工藝技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種RGO/Ag層層組裝纖維素導(dǎo)電紗線的生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，紡織行業(yè)也獲得了一次又一次的蛻變和進(jìn)化，紗線的功能也在慢慢的被開發(fā)出來，不再單一用在服裝裝飾上面。比如近年高端電子產(chǎn)品例如ipad等電容式觸摸產(chǎn)品的誕生和普及，以及老版電池笨重的缺點(diǎn)，紡織行業(yè)專家們著重開始研究作為一種電容或者一種感應(yīng)裝置融入進(jìn)衣物方面能夠替代笨重的電容裝置或者擁有集聚能量、消除靜電、抗菌、除臭、智能發(fā)熱的導(dǎo)電紗線。導(dǎo)電紗線不僅僅在感應(yīng)器和電容器方面表現(xiàn)突出，如今的導(dǎo)電紗線因材料不同，性能也千差萬別。

導(dǎo)電紗線大致分為兩大類，導(dǎo)電金屬和有機(jī)導(dǎo)電紗線。金屬纖維混合導(dǎo)電紗是通過將短金屬纖維與常規(guī)纖維按一定比例混合而制成的導(dǎo)電紗，并且是具有不均勻?qū)щ娊M分的導(dǎo)電紗。它主要是由普通常規(guī)纖維和金屬纖維作為導(dǎo)電成分組成。這種紗線中金屬纖維縱向分布大致均勻，橫截面視圖中金屬纖維呈隨機(jī)分布，即導(dǎo)電紗線中的金屬纖維不能夠呈現(xiàn)整體均勻的狀態(tài)。導(dǎo)電紗線通常是由紗線的單纖維或長絲或者兩種或兩種以上材料混合。導(dǎo)電纖維一般分為有機(jī)導(dǎo)電纖維和無機(jī)導(dǎo)電纖維。根據(jù)導(dǎo)電成分，纖維中有機(jī)導(dǎo)電纖維的分布可分為均勻分布型、表面涂覆型和復(fù)合型。表面涂覆性是通過涂覆或電鍍將導(dǎo)電層涂覆在原纖維或長絲的表面上。復(fù)合型是將導(dǎo)電組成混入紡織液中或用復(fù)合紡絲法制成。它們的原纖維通常是用聚酯、尼龍6、尼龍66、維尼綸等。導(dǎo)電纖維的性能與基質(zhì)纖維的各方面性能相類似。無機(jī)導(dǎo)電纖維，通常是不銹鋼纖維、銅、銀等無機(jī)纖維。不銹鋼纖維已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。

石墨烯纖維通常是指將石墨烯組裝成宏觀纖維結(jié)構(gòu)，其由石墨烯直接制備而成。直到2011年，浙江大學(xué)聚合物系的高超教授發(fā)現(xiàn),氧化石墨烯片可以在水溶液中形成液晶相，并顯示出不同濃度的片狀排列或螺旋結(jié)構(gòu)，使得制備宏觀石墨烯纖維成為可能。隨后，高等人通過石墨烯氧化物液晶的濕法紡絲，成功紡出數(shù)米長的宏觀石墨烯纖維，并將其發(fā)表在Nature Communications。Cong等人隨后使用氧化石墨烯懸浮液作為原料以通過流體紡絲方法制備氧化石墨烯纖維，然后化學(xué)還原所述石墨烯纖維以制備石墨烯折疊的折疊氧化石墨烯纖維。本發(fā)明制備的石墨烯纖維有利于石墨烯與其他有機(jī)材料和無機(jī)材料的復(fù)合，促進(jìn)了石墨烯纖維的功能化發(fā)展。

石墨烯復(fù)合纖維的開發(fā)為紡織生產(chǎn)應(yīng)用中的石墨烯纖維問題提供了相對(duì)簡單的解決方案。青島大學(xué)曲立軍研究小組以石墨烯懸浮液穩(wěn)定分散液為基質(zhì)，制備了石墨烯含量低的石墨烯/粘膠纖維復(fù)合纖維。導(dǎo)電性，熱性和抗菌性以及傳統(tǒng)再生與纖維素相比，全都得到了改進(jìn)。解決了石墨烯在強(qiáng)堿性紡絲原液中分散性差，連續(xù)生產(chǎn)復(fù)合纖維濕紡的技術(shù)難題，成功生產(chǎn)出石墨烯/粘膠復(fù)合纖維，填補(bǔ)了國內(nèi)外工業(yè)化的空白。為這種纖維生產(chǎn)毛坯。Shin等人將碳納米管和石墨烯片結(jié)合到聚乙烯醇纖維中以獲得高強(qiáng)度復(fù)合纖維材料。研究表明，該復(fù)合纖維的質(zhì)量剛度為1000J·g^-1，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過蜘蛛絲(165J·g^-1)和凱夫拉爾纖維(78J·g^-1)。此外，石墨烯功能化海藻纖維，石墨烯納米帶/碳復(fù)合纖維，聚乙酸乙烯酯基石墨烯復(fù)合纖維等也已成功制備。