[发明专利]一种基于石墨烯的持久抗菌复合面料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于石墨烯的持久抗菌复合面料，包括亲肤层、吸汗层、抗菌层、抗紫外线层；用水溶性酚醛树脂对竹纤维进行改性处理，使改性后的竹纤维具有高比表面积，大幅提高竹纤维的吸附性、抗菌、防臭和抗紫外线性；以氧化石墨烯量子点作为固定氧化铈纳米颗粒的基体，使氧化铈纳米颗粒在氧化石墨烯量子点纳米片上均匀分布，壳聚糖和甘油的添加，达到缓慢释放氧化铈纳米颗粒，持久抗菌的效果；在抗紫外线层中运用纳米氧化锌和花状二氧化钛有机结合，能够有效屏蔽太阳光紫外线中的UVA和UVB，而且还增加了面料的自洁性和抗污性。

技术领域

本发明属于纺织面料技术领域，具体地说，涉及一种基于石墨烯的持久抗菌复合面料及其制备方法。

背景技术

常规面料的原料主要为棉、麻、丝、涤纶、锦纶等，具有多孔结构的纺织纤维面料在使用过程中易吸附细菌，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，细菌的滋生不仅产生异味，易造成交叉感染而传播疾病，也容易损伤纤维，随着生活水平的提高，人们越来越重视纺织品的舒适性与功能性，传统的面料已不能满足人们的使用要求。

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，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大幅降低织物的透气性，且耐洗度较差，无法发挥持久的抗菌效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于石墨烯的持久抗菌复合面料及其制备方法，以解决现有技术中的问题。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种基于石墨烯的持久抗菌复合面料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，竹纤维编织形成吸汗层；

步骤2，以氧化石墨烯量子点作为基体，使氧化铈纳米颗粒在氧化石墨烯量子点上均匀分布，然后加入甘油和壳聚糖的混合液，用以浸渍竹纤维，得到抗菌纤维，编制形成抗菌层；

步骤3，将花状二氧化钛、纳米氧化锌、修饰剂、挥发性溶剂混合分散，得到分散液，将竹纤维浸渍在分散液中，得到抗紫外纤维，编织形成抗紫外线层；

步骤4，将亲肤层、吸汗层、抗菌层和抗紫外线层依次缝制或粘接，得到基于石墨烯的持久抗菌复合面料。

所述抗菌层的制备方法为：

（1）超声作用下，向氧化石墨烯量子点与六水合硝酸铈混合溶液中加入氨水，调节pH为8-11，30-90℃下反应10-90min，然后离心、洗涤后得反应液；

（2）将步骤（1）所得反应液加入到甘油和壳聚糖的混合液中，超声搅拌，静置后形成悬浊液；

（3）将竹纤维浸渍在步骤（2）所得悬浊液中，取出后紫外线照射处理，重复浸渍处理和紫外线处理3-6次，完成后漂洗、干燥，得到石墨烯抗菌纤维，纺织形成抗菌层。

所述抗紫外线层的制备方法为：

（1）将花状二氧化钛粉末、纳米氧化锌粉末、修饰剂、挥发性烷烃混合搅拌，超声分散，得到分散液；

（2）将竹纤维浸渍在分散液中，得到抗紫外线纤维，纺织得到抗紫外线层；

花状二氧化钛粉末与纳米氧化锌粉末的质量比为（1-3）:1。

优选的，步骤1~3中的竹纤维采用高比表面积的改性竹纤维。

优选的，所述的改性竹纤维的制备方法为：对竹纤维进行浸渍、清洗至中性，烘干；将烘干后的竹纤维加入到水溶性酚醛树脂中浸泡24-36h，烘干；在氮气保护下，150-250℃保温1-3h，然后将温度升至600-900℃反应，冷却至20-25℃后加盐酸浸泡30-90min，反复洗涤至中性，烘干，得到改性竹纤维。