[发明专利]一种具有永久远红外保健功能的石墨烯/尼龙6织物及其制备方法

说明书

本发明涉及了一种具有永久远红外保健功能的石墨烯/尼龙6织物及其制备方法，属于功能性织物领域。该具有永久远红外保健功能的石墨烯/尼龙6织物，是由石墨烯/尼龙6复合材料纤维织物化所得到；石墨烯/尼龙6复合材料纤维是由改性石墨烯与己内酰胺原位聚合并熔融纺丝得到。本发明得到的石墨烯/尼龙6织物不但具有优良的物理机械性能，还具有多种尼龙6织物所不具备的功能，尤其是远红外保健功能，且其功能永久有效，不会因织物水洗次数增加而产生衰减。石墨烯/尼龙6织物的远红外发射率大于0.88，符合标准GB/T130127‑2013关于纺织品具有远红外性能的要求，可作为远红外保健功能织物用于贴身衣物、毛毯、床上用品、帐篷等领域。

技术领域

本发明涉及了一种具有永久远红外保健功能的石墨烯/尼龙6织物及其制备方法，属于功能性织物技术领域。

背景技术

尼龙6(也称锦纶6)织物具有高强度、耐磨、回弹性好、耐蛀、耐腐蚀等优良性能，广泛应用于各种衣料、遮蔽材料及针织品。尼龙6织物属于轻型织物，非常适合做高档登山服、冬季服装以及泳衣等。

远红外是光谱中波长8-15微米的部分，是生物生存必不可少的因素，也称为“生命光波”。远红外能与生物体内细胞的水分子产生最有效的“共振”，同时具备了渗透性能，有效地促进动物及植物的生长。远红外线被人体吸收后，可使体内水分子产生共振，使水分子活化，增强其分子间的结合力，从而活化蛋白质等生物大分子，使生物体细胞处于最高振动能级。由于生物细胞产生共振效应，可将远红外热能传递到人体皮下较深的部分，以下深层温度上升，产生的温热由内向外散发。这种作用强度，使毛细血管扩张，促进血液循环，强化各组织之间的新陈代谢，增加组织的再生能力，提高机体的免疫能力，从而起到医疗保健的作用。

石墨烯是一种具有二维晶体结构的纳米材料，除了具有超高的机械性能和导电导热性能，还具有很大的比表面积和良好的远红外发射性能，是一种理想的远红外功能材料或填料。目前，一些专利报道了织物采用添加石墨烯的方法来引入远红外功能。但是尼龙6作为消费量最大的几种人造纤维之一，其石墨烯复合纤维的远红外功能还未见报道。这主要是因为一下三个技术难点：1.尼龙6采用熔融纺丝，石墨烯必须呈单片形式很好地分散在聚合物基体中才能进行高速纺丝，织造出适合穿戴的尼龙织物。如果石墨烯分散效果不佳，会堵塞高速纺丝的喷丝头，导致纺丝失败。2.石墨烯横向尺寸小有利于分散，但是远红外效果不佳；石墨烯横向尺寸大则增加石墨烯在尼龙6里的分散的难度。3.石墨烯碳氧比小有助于分散，但是含氧量高的石墨烯远红外效果差；提高石墨烯碳氧比则同样增加了石墨烯在尼龙6里的分散难度。Carbon 95(2015)625-633报道了通过织物表面涂覆的方法将石墨烯引入织物获得远红外功能，但这种方法存在远红外效果随洗涤次增加而衰退的风险，且会带来一定的环境污染问题。这一类远红外功能织物都会因洗涤和磨损导致使用寿命非常有限，不但降低了商品的性价比且失效后的产品因被淘汰而导致资源浪费和环境污染。因此开发出一种具有永久远红外保健功能的石墨烯/尼龙6织物是亟待解决的技术问题并具有极大的市场潜力。

发明内容

本发明为解决现有技术存在的问题，提供了一种具有永久远红外保健功能的石墨烯/尼龙6织物及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种具有永久远红外保健功能的石墨烯/尼龙6织物，所述织物由石墨烯/尼龙6复合纤维经织物化得到，每平方米织物中，石墨烯/尼龙6复合纤维用量不少于80g。所述石墨烯/尼龙6复合纤维由石墨烯/尼龙6纳米复合材料和助剂经高速熔融纺丝得到，所述石墨烯/尼龙6纳米复合材料由尼龙6和接枝有尼龙6的单层石墨烯组成，所述接枝有尼龙6的单层石墨烯的横向尺寸大于1微米；石墨烯的质量与尼龙6的总质量之比为0.01-0.5:100；助剂与石墨烯/尼龙6复合材料质量比为0-5:100。

进一步地，所述石墨烯/尼龙6织物的远红外发射率大于0.88。