[发明专利]基于石墨烯的持久抗菌复合服装面料

说明书

本发明提供一种基于石墨烯的持久抗菌复合服装面料的制备方法，通过烯基酰氯单体与氧化石墨烯表面的羟基反应，以三乙胺为缚酸剂，将烯基双键接枝在氧化石墨烯上，再与表面巯基改性的棉纤维进行巯基‑烯反应，将石墨烯以共价键接枝在棉纤维上，再将石墨烯抗菌纤维经纺纱、织造制得所述基于石墨烯的持久抗菌复合服装面料，本申请通过纤维表面改性，再以表面改性的纤维纺织成面料，使得所述面料在获得功能改性的同时保留面料良好透气性，提高面料的服用性，通过共价接枝，提高石墨烯在纤维上的附着力，耐洗牢度高。

技术领域

本发明涉及抗菌面料技术领域，具体涉及一种基于石墨烯的持久抗菌复合服装面料。

背景技术

具有多孔结构的纺织纤维面料，在使用过程中容易吸附细菌，且人体排出的汗液、脱落的皮脂等都为菌类繁殖提供了丰富的营养，造成细菌滋生，细菌的滋生不仅易造成交叉感染而传播疾病，产生异味，也容易损伤纤维，因此，开发具有抗菌功能的纺织面料是纺织品发展的必然要求之一。

氧化石墨烯可以破坏细菌的细胞膜，从而导致胞内物质外流并杀死细菌，自2010年在实验上首次发现氧化石墨烯的抗菌作用以来，已开发出多种基于石墨烯整理的抗菌织物，而现有的石墨烯抗菌面料大多是通过直接在织物上设置粘结涂层制备，直接在面料上设置涂层会极大地降低了织物的透气性，且耐洗度较差，无法发挥持久的抗菌效果。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种基于石墨烯的持久抗菌复合服装面料及其制备方法。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

一种基于石墨烯的持久抗菌复合服装面料的制备方法，包括以下步骤：

(1)纤维改性

按质量比5-20:100将巯基硅烷偶联剂溶解在乙酸乙酯中，得到改性溶液，将棉纤维浸入所述改性溶液中，常温下封闭振荡1-2h，反应完成后将棉纤维挤干，再以无水乙醇漂洗，减压蒸除溶剂后得到表面改性的棉纤维；所述巯基硅烷偶联剂为3-巯丙基三甲氧基硅烷或3-巯丙基三乙氧基硅烷或两者的组合物；

(2)氧化石墨烯改性

将三氯甲烷、丙酮和三乙基胺按照体积比5：5：1混合得到反应溶剂，氧化石墨烯超声分散在所述溶剂中，分散比为0.3-0.4g/L，以氧化石墨烯添加量计，加入0.4mol/g的至少含有一个碳碳双键官能团的酰氯单体，在35-40℃恒温下搅拌反应20-24h，反应完成后加入无水乙醇稀释，继续搅拌1-2h后滤出沉淀，以无水乙醇洗涤，干燥制得改性的氧化石墨烯；

(3)石墨烯抗菌纤维的制备

将交联剂和光引发剂溶解在二氯甲烷或丙酮或N,N-二甲基甲酰胺中，配制为浓度分别为0.2-0.4％、2.0-3.0％的溶液，将改性的氧化石墨烯超声分散其中，分散比为0.5-1g/L，制得整理液，将表面巯基改性的棉纤维浸入所述整理液中，取出以紫外光照射处理，重复浸泡和紫外处理1-3次，处理完成后分别以无水乙醇和去离子水漂洗，60-70℃干燥，得到石墨烯抗菌纤维；

(4)抗菌织物织造

将石墨烯抗菌纤维经纺纱、织造制得所述基于石墨烯的持久抗菌复合服装面料。

优选的，在进行纤维改性前先进行纤维前处理，具体为：将除杂后的棉绒纤维浸入热的氢氧化钠溶液中浸泡清洗，浸泡完成后清水漂洗，70-90℃干燥，得到预处理的棉纤维。

优选的，所述酰氯单体为丙烯酰氯。

优选的，所述交联剂为季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。

优选的，所述光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮或2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮。