[發(fā)明專利]一種氧化石墨烯和再生絲素蛋白共混紡絲工藝

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• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113652760A
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳茹鳴
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州市晨煊紡織科技有限公司
• 主分類號: D01F4/00
• 分類號: D01F4/00;D01F1/09;D01F11/02
• 代理公司: 蘇州優(yōu)博知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32487
• 代理人: 呂明霞

本發(fā)明涉及紡絲技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種氧化石墨烯和再生絲素蛋白共混紡絲工藝，包括絲素蛋白溶液、氧化石墨烯溶液、導(dǎo)電涂層和防脫劑，導(dǎo)電涂層屬于摻合型導(dǎo)電涂層，是由細銅顆粒、細銀顆粒、無機黏結(jié)劑以及稀釋劑混合而成的涂層，防脫劑又稱硅烷偶聯(lián)劑，絲素蛋白溶液的制備方法有以下幾個步驟：步驟一：將比例配制為10：1的水與氯化鈣混合溶液放入反應(yīng)器中，隨后將脫膠后的蠶絲放入反應(yīng)器內(nèi)部，并對反應(yīng)器加熱至混合溶液沸騰，加熱的同時不斷對其攪拌，通過導(dǎo)電涂層提供的靜態(tài)導(dǎo)電性能能夠有效提高氧化石墨烯和再生絲素蛋白共混紡絲的導(dǎo)電性能，使氧化石墨烯和再生絲素蛋白共混紡絲的導(dǎo)電性能得以保障提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及紡絲技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種氧化石墨烯和再生絲素蛋白共混紡絲工藝。

背景技術(shù)

靜電紡絲就是高分子流體靜電霧化的特殊形式，此時霧化分裂出的物質(zhì)不是微小液滴，而是聚合物微小射流，可以運行相當長的距離，最終固化成纖維，是一種特殊的纖維制造工藝，聚合物溶液或熔體在強電場中進行噴射紡絲，氧化石墨烯是石墨烯的氧化物，其顏色為棕黃色，氧化石墨烯可視為一種非傳統(tǒng)型態(tài)的軟性材料，具有聚合物、膠體、薄膜，以及兩性分子的特性，絲素蛋白，是從蠶絲中提取的天然高分子纖維蛋白，含量約占蠶絲的70％～ 80％，含有18種氨基酸，其中甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)和絲氨酸(Ser)約占總組成的80％以上，絲素本身具有良好的機械性能和理化性質(zhì)，如良好的柔韌性和抗拉伸強度、透氣透濕性、緩釋性等。

如今常用靜電紡絲技術(shù)將氧化石墨烯和絲素蛋白兩者進行混合紡絲，兩者混合共紡可以將兩者具備的某些優(yōu)良特征更好的結(jié)合運用于多個領(lǐng)域以供使用，但是，在氧化石墨烯和絲素蛋白制作的過程中，除了能夠保留兩者某些優(yōu)良特性，也會造成某些特性的大幅度降低減弱，比如石墨烯導(dǎo)電導(dǎo)熱性能的大幅度降低，而這一特性的降低會影響氧化石墨烯和絲素蛋白兩者進行混合紡絲在某些領(lǐng)域的使用效果，在一定程度上降低了生產(chǎn)質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種氧化石墨烯和再生絲素蛋白共混紡絲工藝，以解決上述背景技術(shù)中提出的石墨烯導(dǎo)電導(dǎo)熱性能的大幅度降低，會影響氧化石墨烯和絲素蛋白兩者進行混合紡絲在某些領(lǐng)域的使用效果，在一定程度上降低了生產(chǎn)質(zhì)量的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種氧化石墨烯和再生絲素蛋白共混紡絲工藝，包括絲素蛋白溶液、氧化石墨烯溶液、導(dǎo)電涂層和防脫劑，所述導(dǎo)電涂層屬于摻合型導(dǎo)電涂層，是由細銅顆粒、細銀顆粒、無機黏結(jié)劑以及稀釋劑混合而成的涂層，所述防脫劑又稱硅烷偶聯(lián)劑。

優(yōu)選的，所述絲素蛋白溶液的制備方法有以下幾個步驟：

步驟一：將比例配制為10：1的水與氯化鈣混合溶液放入反應(yīng)器中，隨后將脫膠后的蠶絲放入反應(yīng)器內(nèi)部，并對反應(yīng)器加熱至混合溶液沸騰，加熱的同時不斷對其攪拌，直至蠶絲充分溶解在混合溶液中。

步驟二：將溶解蠶絲的混合溶液倒出并過濾，過濾后的溶液中加入硫酸銨溶液并在加入過程中對溶液不斷攪拌，隨后靜置等待溶液自然分層，分層中處于下方的白色沉淀物即是絲素蛋白溶液。

優(yōu)選的，所述氧化石墨烯溶液的制備方法有以下幾個步驟：

步驟一：首先把基底金屬箔片放入一個干凈干燥的爐中，然后通入氫氣和氬氣對其起到一定的保護作用。

步驟二：將盛裝有基底金屬箔片的爐加熱至900度至1000度左右，并穩(wěn)定溫度的范圍保持15分鐘至20分鐘左右，然后停止向爐內(nèi)通入氫氣和氬氣，并向爐內(nèi)改成通入碳源(如甲烷)氣體，大約25分鐘左右反應(yīng)即可完成。

步驟三：大約25分鐘后，關(guān)閉向爐內(nèi)通入的碳源氣體，再次通入保護氣體以便將爐內(nèi)的碳源氣體排出，在保護氣體的環(huán)境下直至爐內(nèi)冷卻到正常室溫，即可取出金屬箔片，便能得到金屬箔片上的石墨烯。

步驟四：將得到的石墨烯經(jīng)過強酸氧化制成氧化石墨烯，將氧化石墨烯進行洗滌后干燥粉末，在使用超聲處理將氧化石墨烯粉末制成氧化石墨烯溶液。