[發(fā)明專利]石墨烯耐水洗長(zhǎng)效抗病毒織物及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011561894.3
• 申請(qǐng)日: 2020-12-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112760971B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾偉榮;曾偉城
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東極客亮技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): D06M11/74
• 分類號(hào): D06M11/74;D06M15/356;D06M11/38;D06C29/00;D06M101/06
• 代理公司: 武漢卓越志誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42266
• 代理人: 胡婷婷

本發(fā)明提供了一種石墨烯耐水洗長(zhǎng)效抗病毒織物及其制備方法。首先在石墨烯納米片表面原位生長(zhǎng)聚乙烯吡咯烷酮，然后配制成較稀地的整理液，通過(guò)水刺噴射處理將整理液噴射至活化處理后的織物表面，最后熱軋干燥，得到石墨烯耐水洗長(zhǎng)效抗病毒織物。本發(fā)明利用水刺的沖擊力，使得織物纖維表面分裂出細(xì)小的微纖維，與此同時(shí)，細(xì)微水流中的石墨烯/聚乙烯吡咯烷酮復(fù)合物吸附于纖維表面及內(nèi)部；最后通過(guò)熱壓干燥，將分裂出的微纖維恢復(fù)至織物原狀態(tài)，并將石墨烯/聚乙烯吡咯烷酮復(fù)合物包覆于織物纖維內(nèi)部；與此同時(shí)，石墨烯表面生長(zhǎng)的聚乙烯吡咯烷酮具有良好的粘結(jié)性，能夠與石墨烯一起牢固的粘結(jié)于纖維上，從而顯著提高石墨烯的負(fù)載量和負(fù)載牢度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及抗病毒織物后整理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種石墨烯耐水洗長(zhǎng)效抗病毒織物及其制備方法。

背景技術(shù)

石墨烯是碳原子以sp2雜化軌道組成的六角形蜂窩狀二維納米材料，可以看成是單層的石墨片。近年來(lái)石墨烯及其衍生物的抗菌功能已經(jīng)得到行業(yè)的研究和驗(yàn)證，研究者認(rèn)為其抗菌原理在于當(dāng)微米級(jí)的細(xì)菌在石墨烯鋒利的納米級(jí)二維材料上游走時(shí)，瞬間就被割破細(xì)胞壁而死亡。此外，石墨烯還可以通過(guò)對(duì)細(xì)胞膜上磷脂分子的大規(guī)模直接抽取來(lái)破壞細(xì)胞膜從而殺死細(xì)菌。目前石墨烯抑菌特性已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到內(nèi)衣褲、襪子、床上用品等，其強(qiáng)大的物理抗菌性能也不斷被市場(chǎng)所接受，對(duì)比市場(chǎng)上其他的抑菌纖維紡織應(yīng)用，石墨烯纖維已經(jīng)有極大的優(yōu)勢(shì)。

目前將石墨烯與織物復(fù)合的方式主要包括復(fù)合紡絲和后整理兩種方法。復(fù)合紡絲是將石墨烯與聚合物原料一起制成紡絲原液，然后復(fù)合紡絲得到石墨烯復(fù)合纖維。此種方法石墨烯的負(fù)載量受到較大限制，添加量過(guò)多會(huì)影響聚合物紡絲性能，進(jìn)而影響得到的纖維的機(jī)械等性能。后整理較常用的織物改性方法，是將石墨烯配制成改性溶液，然后通過(guò)浸漬吸附或浸軋等處理，實(shí)現(xiàn)石墨烯與織物的復(fù)合。但是，由于石墨烯表面不含有活性基團(tuán)，且尺寸在納米級(jí)，易發(fā)生團(tuán)聚，難以與面料基體進(jìn)行有效的分散和復(fù)合，這使得石墨烯與面料基體的結(jié)合力較差，耐水洗牢度不高，嚴(yán)重影響面料抗菌和抗病毒的耐久性。此外，還有將石墨烯氧化得到氧化石墨烯，提高石墨烯表面活性基團(tuán)，進(jìn)而促進(jìn)氧化石墨烯與織物的化學(xué)鍵合吸附。但是研究表明氧化石墨烯的抗菌和抗病毒性能遠(yuǎn)低于石墨烯納米片。因此，如何提高石墨烯的分散性以及與面料基體的負(fù)載牢度是獲得耐水洗長(zhǎng)效抗病毒織物的兩個(gè)關(guān)鍵因素。

有鑒于此，有必要設(shè)計(jì)一種改進(jìn)的石墨烯耐水洗長(zhǎng)效抗病毒織物的制備方法，以解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種石墨烯耐水洗長(zhǎng)效抗病毒織物及其制備方法。首先在石墨烯納米片表面原位生長(zhǎng)聚乙烯吡咯烷酮，然后配制成較稀地的整理液，通過(guò)水刺噴射處理將整理液噴射至活化處理后的織物表面，最后熱軋干燥，得到石墨烯耐水洗長(zhǎng)效抗病毒織物。本發(fā)明利用水刺的沖擊力和聚乙烯吡咯烷酮的粘結(jié)性，將石墨烯/聚乙烯吡咯烷酮復(fù)合物包覆于織物纖維內(nèi)部；與此同時(shí)，石墨烯表面生長(zhǎng)的聚乙烯吡咯烷酮能夠與石墨烯一起牢固的粘結(jié)于纖維上，從而顯著提高石墨烯的負(fù)載量和負(fù)載牢度。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種石墨烯耐水洗長(zhǎng)效抗病毒織物的制備方法，包括以下步驟：

S1.在石墨烯表面原位生長(zhǎng)聚乙烯吡咯烷酮，得到石墨烯/聚乙烯吡咯烷酮復(fù)合物；

S2.將步驟S1得到的所述石墨烯/聚乙烯吡咯烷酮復(fù)合物溶于去離子水中，超聲分散均勻，得到固含量為1wt％～12wt％的整理液；

S3.將待整理織物先在堿性溶液中浸漬處理，然后洗滌干燥，得到活化織物；

S4.采用步驟S2得到的所述整理液通過(guò)水針板對(duì)步驟S3得到的所述活化織物進(jìn)行水刺噴射處理，然后進(jìn)行熱壓干燥，得到所述石墨烯耐水洗長(zhǎng)效抗病毒織物。