[发明专利]一种石墨烯防辐射纤维纺织物

说明书

本发明涉及一种石墨烯防辐射纤维纺织物，其按体积比含有10‑25％的石墨烯基碳纳米纤维、5‑10％的聚苯胺纤维及5‑15%的纯棉纤维，所述石墨烯基碳纳米纤维、聚苯胺纤维、纯棉纤维与植物纤维或化学纤维斜纹混纺得到所述防辐射织物纤维。本发明通过采用聚苯胺纤维与石墨烯基碳纳米纤维、纯棉纤维和植物纤维/化纤纤维一起斜纹混纺，解决了石墨烯基碳纳米纤维在混纺时面临的技术难题，从而实现了穿着舒适与防辐射性能的平衡，且在纺织过程中简单易行。

技术领域

本发明涉及石墨烯应用技术领域，尤其涉及一种石墨烯防辐射纤维纺织物。

背景技术

人体时时处于一定的能量电磁波辐射环境中，当其频率超过105Hz以上时就对人体有害。电磁波辐射源的输出功率越大，辐射强度越大，波长越短，频率越高，距离越近，接触时间越长，环境温度越高，湿度越大，空气越不流通，则对环境污染程度越大，并且女性和儿童受危害更严重。电磁波会扰乱人体的自然生理规律，导致机体平衡紊乱，引起头疼、头晕、失眠、健忘等神经衰弱症状；使人乏力、食欲不振、烦躁易怒；还能使人体热调节系统失调，导致心率加快、血压升高或降低、呼吸困难、白细胞减少；对心血管疾病的发生及恶化起着推动作用。此外电磁波会引起视力下降。当强度为100mw/cm2的电磁波照射眼睛时，会使晶体发生水肿，可发展成白内障，甚至会导致失明。当强度为5mw/cm2-10mw/cm2的电磁波照射人体时，人的皮肤感觉虽不明显，但可能影响生育和遗传。妇女在电磁波作用下，月经周期发生明显改变，可引起孕妇流产和基因缺陷，长期处于强电磁波的作用下的儿童，其癌症发病率比在低电磁波下的儿童高2～5倍，电磁波也是白血病、淋巴癌、脑肿瘤的诱因之一。

防电磁辐射是利用电磁屏蔽等方法抑制电磁干扰，一般是利用导电或导磁性材料将电磁辐射限制在某一规定的范围，按其原理分为电场屏蔽、磁场屏蔽、电磁场屏蔽。无论何种屏蔽，实际上都是研究电磁场在各种具体的局部空间如何分配的问题。实际应用中要根据场源的不同选用不同的屏蔽方法。

防辐射服就是利用电磁屏蔽与电磁反射原理而成的服装，其一般采用特定的织物或涂层来实现。但其采用的技术手段中，有些存在化学污染或者金属污染，有些防辐射效果一般。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种石墨烯防辐射纤维纺织物。

本发明是通过以下技术方案实现：

一种石墨烯防辐射纤维纺织物，其按体积比含有10-25％的石墨烯基碳纳米纤维、5-10％的聚苯胺纤维及5-15%的纯棉纤维，所述石墨烯基碳纳米纤维、聚苯胺纤维、纯棉纤维与植物纤维或化学纤维斜纹混纺得到所述防辐射织物纤维。

进一步的，所述石墨烯基碳纳米纤维的制备方法，包括：

1）、将2-5重量份的鳞片石墨，260-450重量份的浓硫酸和20-50重量份的磷酸混合均匀，缓慢加入15-20重量份的高锰酸钾，于55-70℃下搅拌6-15小时；

2）、在0-5℃下，向混合物中加入300-500重量份的去离子水，和20-50重量份的10-30wt％浓度的双氧水，并搅拌5-10分钟；

3）、分离并先后用去离子水、10-30wt％浓度的盐酸和无水乙醇洗涤产物，真空干燥得到氧化石墨烯；

4）、将0.01-0.1重量份的所述氧化石墨烯加入5-20重量份的N,N-二甲基甲酰胺中，超声分散至完全分散；

5）、在搅拌的同时，加入0.5-1.5重量份的聚丙烯腈，加热到40-50℃并持续搅拌，直至聚丙烯腈完全溶解，得到混合液；

6）、将所述混合液静电纺丝，以铝箔作为接收屏，得到纺丝薄膜；

7）、将所述薄膜空气中在250-300℃下预氧化，然后在保护气氛中于750-850℃下炭化30-120分钟，得到所述石墨烯基碳纳米纤维。