本發(fā)明涉及新材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種高效長(zhǎng)久石墨烯抗紫外面料及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著人民生活水平的提高，工業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)步，紡織功能紡織品的發(fā)展，以及可用耕地面積的減少，都要求紡織品開發(fā)的方向趨向于功能健康化、節(jié)能環(huán)?；蜁r(shí)尚美觀化。因此在“十二五”期間，再生纖維得到大量的應(yīng)用，天然纖維的缺陷由再生纖維來(lái)彌補(bǔ)，而再生纖維的功能健康化是我們近些年紡織領(lǐng)域的研究主題。功能性纖維可以有效地提高其紡織產(chǎn)品的附加值，提升紡織產(chǎn)品的功能和檔次，滿足多元化的服用需求，所以開發(fā)和設(shè)計(jì)新型的功能性纖維已成為紡織行業(yè)研究熱點(diǎn)，其中包括耐高溫阻燃、抗菌防臭、冰涼觸感、吸濕發(fā)熱、抗靜電、防紫外線、磁療保健及綠色環(huán)保等功能性纖維。其中開發(fā)有效屏蔽紫外線的功能織物，已經(jīng)成為國(guó)際化纖紡織業(yè)的熱點(diǎn)。
現(xiàn)有技術(shù)中，專利文獻(xiàn)cn10393840a中公開了一種抗紫外線面料，其采用由木纖維和竹纖維混合形成抗紫外線面料層。但其抗紫外線效果不強(qiáng)，且持續(xù)效果不佳。專利文獻(xiàn)cn10601220a中公開了一種耐水性襯衫用面料，其公開了由經(jīng)紗和緯紗交織紡織而成，所述經(jīng)紗包括以下重量份的原料：氧化石墨烯2-4份、棉纖維25-32份、艾草纖維11-15份、側(cè)柏葉纖維5-8份、墨旱蓮纖維5-8份、十二烷基磺酸鈉1-2份、鹿銜草纖維6-10份、地耳草纖維6-10份、納米氫氧化鋁1-2份；所述緯紗包括以下重量份的原料：棉纖維30-38份、磁療纖維4-8份、乙氧基月桂酷胺0.5-2份、鉤藤纖維8-13份、2、3-二溴丙基1-2份、竹纖維8-13份、百芯草纖維5-7份、開米兒纖維5-7份、云龍桑葉纖維5-7份。該方法只是將氧化石墨烯直接加入到天然纖維中，由于加入組分過(guò)多，石墨烯分散不均勻容易導(dǎo)致石墨烯的功能無(wú)法真正發(fā)揮。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種高效長(zhǎng)久石墨烯抗紫外面料及其制備方法。本發(fā)明主要是將石墨烯纖維加入后，利用石墨烯纖維的長(zhǎng)久性超強(qiáng)抗紫外性，解決市面上抗紫外面料，抗紫外性能效果差，不耐久的問(wèn)題，可普遍應(yīng)用到家紡、戶外、軍工中。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
本發(fā)明提供了一種高效長(zhǎng)久石墨烯抗紫外面料，所述面料由經(jīng)紗和緯紗紡織得到；所述經(jīng)紗和緯紗中的至少一種為石墨烯紗線；所述石墨烯紗線包括以下質(zhì)量百分含量的各組分：
石墨烯纖維40-50％；
其他纖維50-60％。
優(yōu)選地，所述緯紗為石墨烯紗線，所述的經(jīng)紗為滌綸紗線、尼龍紗線、腈綸紗線、棉紗線、麻紗線、黏膠紗線中的一種或其混紡紗線。
優(yōu)選地，所述的緯紗和經(jīng)紗均為石墨烯紗線。
優(yōu)選地，所述石墨烯纖維為石墨烯錦綸長(zhǎng)絲、石墨烯尼龍混紡紗線、石墨烯滌綸長(zhǎng)絲、石墨烯滌綸混紡紗線中的一種或其組合物。
優(yōu)選地，所述石墨烯纖維中，石墨烯質(zhì)量含量為3-10％；所述石墨烯纖維采用的石墨烯原料為石墨烯、氧化石墨烯、氨基改性石墨烯中的一種或者其組合物；
所述的石墨烯纖維采用熔融紡絲法、干法紡絲法、靜電紡絲法、溶液紡絲法中的一種方法制得。
優(yōu)選地，所述其他纖維包括其他纖維包括棉纖維、黏膠纖維、蠶絲纖維、天絲纖維、亞麻纖維中的一種或幾種。
本發(fā)明還提供了一種高效長(zhǎng)久石墨烯抗紫外面料的制備方法，包括以下步驟：
a1、準(zhǔn)備經(jīng)紗和緯紗，利用織機(jī)進(jìn)行織造；
a2、織造完成后退漿；
a3、在90-100℃下保溫40-45分鐘；
a4、染色；
a5、利用清水進(jìn)行清洗；
a6、脫水烘干；
a7、進(jìn)行定型；
a8、進(jìn)行壓光，即得。
優(yōu)選地，步驟a1中，所述織造時(shí)上機(jī)幅寬為147cm，上機(jī)緯密為152/in，利用穿棕法1-12頁(yè)順穿，文版采用平紋織造。采用平紋織造更利于石墨烯與光的接觸，更利于對(duì)紫外的吸收。
優(yōu)選地，所述步驟a3中，在90-95℃下保溫40-45分鐘，浴比：1:10-15，溶液ph值控制在4-5；所述步驟a4中，染色溫度不能高于90℃；染色溫度如高于90℃會(huì)引起改性石墨烯的變性，影響面料性能效果。
優(yōu)選地，所述步驟a6中，利用定型機(jī)烘干，溫度90-95℃，烘干時(shí)間5-110分鐘；溫度不能高于95℃，否側(cè)影響石墨烯的性能。
所述步驟a7中，定型時(shí)加適量防水劑和柔軟劑，帶液率2％，在100℃下，以布料傳輸速度2-3m/min進(jìn)行定型；若帶液率高于2％，在石墨烯表面形成一層膜，影響石墨烯對(duì)光的吸收。
所述步驟a8中，在90-100℃下進(jìn)行壓光。若高于100℃將造成織物表面變黑，影響性能。
本發(fā)明采用的是將石墨烯與滌綸、尼龍等化纖結(jié)合，利用在紡絲階段加入，混合均勻，保證了石墨烯能均勻的分布在纖維表面，再利用特殊的織造使纖維均勻的分布在面料表面，特殊的處理工藝將石墨烯與纖維結(jié)合，使石墨烯在纖維表面裸露最大化，增大石墨烯吸收紫外的能力，極大的提高抗紫外能力，同時(shí)由于與纖維結(jié)合，不存在牢度的問(wèn)題，可以高效持久的提供抗紫外能力。
本發(fā)明突破傳統(tǒng)抗紫外性能面料的制作方法，采用新型的石墨烯纖維材料，進(jìn)一步加強(qiáng)吸收抗紫外性能，使面料在染整過(guò)程中不使用抗紫外屏蔽劑，不做圖層處理，不受水洗次數(shù)的影響，達(dá)到永久性的抗紫外性能。因此，本發(fā)明具有永久性抗紫外線效果，材料新穎，實(shí)用性強(qiáng)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
1)本發(fā)明相比普通抗紫外面料，能提供高效長(zhǎng)久性抗紫外效果，不受染整、水洗次數(shù)的影響。
2)本發(fā)明的抗紫外系能比普通抗紫外面料的抗紫外效果高出很多。
3)本發(fā)明可廣泛的應(yīng)用到家紡、戶外運(yùn)動(dòng)、泳裝、環(huán)衛(wèi)、交警、帳篷、土工布、軍工產(chǎn)品中。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1
本實(shí)施例提供了一種高效長(zhǎng)久石墨烯抗紫外面料，所述面料由經(jīng)紗和緯紗紡織得到；所述緯紗為石墨烯紗線；所述石墨烯紗線包括以下質(zhì)量百分含量的各組分：石墨烯石墨烯尼龍混紡紗線40％；棉纖維60％。石墨烯石墨烯尼龍混紡紗線中，石墨烯質(zhì)量含量為3％；采用的石墨烯原料為石墨烯。所述的石墨烯纖維采用熔融紡絲法制得。所述的經(jīng)紗為滌綸紗線。
所述高效長(zhǎng)久石墨烯抗紫外面料的制備方法，包括以下步驟：
a1、準(zhǔn)備經(jīng)紗和緯紗，利用織機(jī)進(jìn)行織造；織造時(shí)上機(jī)幅寬為147cm，上機(jī)緯密為152/in，利用穿棕法1-12頁(yè)順穿，文版采用平紋織造。
a2、織造完成后退漿。
a3、在90-90℃下保溫40-45分鐘；控制ph值為4-5。
a4、染色；染色溫度90℃。
a5、利用清水進(jìn)行清洗。
a6、脫水烘干；利用定型機(jī)烘干，溫度90℃，烘干時(shí)間30分鐘。
a7、進(jìn)行定型；定型時(shí)加適量防水劑和柔軟劑，帶液率2％，在100℃下，以布料傳輸速度2-3m/min進(jìn)行定型。
a8、在90℃下進(jìn)行壓光，即得。
實(shí)施例2
本實(shí)施例提供了一種高效長(zhǎng)久石墨烯抗紫外面料，所述面料由經(jīng)紗和緯紗紡織得到；所述緯紗為石墨烯紗線；所述石墨烯紗線包括以下質(zhì)量百分含量的各組分：石墨烯滌綸長(zhǎng)絲45％；黏膠纖維55％。石墨烯滌綸長(zhǎng)絲中，石墨烯質(zhì)量含量為4.5％；采用的石墨烯原料為氧化石墨烯。所述的石墨烯纖維采用干法紡絲法制得。所述的經(jīng)紗為尼龍紗線。
所述高效長(zhǎng)久石墨烯抗紫外面料的制備方法，包括以下步驟：
a1、準(zhǔn)備經(jīng)紗和緯紗，利用織機(jī)進(jìn)行織造；織造時(shí)上機(jī)幅寬為147cm，上機(jī)緯密為152/in，利用穿棕法1-12頁(yè)順穿，文版采用平紋織造。
a2、織造完成后退漿。
a3、在90-90℃下保溫40-45分鐘；控制ph值為4-5。
a4、染色；染色溫度80℃。
a5、利用清水進(jìn)行清洗。
a6、脫水烘干；利用定型機(jī)烘干，溫度90℃，烘干時(shí)間100分鐘。
a7、進(jìn)行定型；定型時(shí)加適量防水劑和柔軟劑，帶液率2％，在100℃下，以布料傳輸速度2-3m/min進(jìn)行定型。
a8、在90℃下進(jìn)行壓光，即得。
實(shí)施例3
本實(shí)施例提供了一種高效長(zhǎng)久石墨烯抗紫外面料，所述面料由經(jīng)紗和緯紗紡織得到；所述緯紗和經(jīng)紗均為石墨烯紗線；所述石墨烯紗線包括以下質(zhì)量百分含量的各組分：石墨烯尼龍混紡紗線50％；蠶絲纖維40％。石墨烯尼龍混紡紗線中，石墨烯質(zhì)量含量為5％；采用的石墨烯原料為氨基改性石墨烯。所述的石墨烯纖維采用溶液紡絲法制得。所述的經(jīng)紗為腈綸紗線。
所述高效長(zhǎng)久石墨烯抗紫外面料的制備方法，包括以下步驟：
a1、準(zhǔn)備經(jīng)紗和緯紗，利用織機(jī)進(jìn)行織造；織造時(shí)上機(jī)幅寬為147cm，上機(jī)緯密為152/in，利用穿棕法1-12頁(yè)順穿，文版采用平紋織造。
a2、織造完成后退漿。
a3、在90-90℃下保溫40-45分鐘；控制ph值為4-5。
a4、染色；染色溫度70℃。
a5、利用清水進(jìn)行清洗。
a6、脫水烘干；利用定型機(jī)烘干，溫度95℃，烘干時(shí)間60分鐘。
a7、進(jìn)行定型；定型時(shí)加適量防水劑和柔軟劑，帶液率2％，在100℃下，以布料傳輸速度2-3m/min進(jìn)行定型。
a8、在100℃下進(jìn)行壓光，即得。
對(duì)比例1
本對(duì)比例提供了一種普通梭織面料的制備方法，其與實(shí)施例1相比，差別僅在于：本對(duì)比例采用的緯紗為普通尼龍混紡紗線。
對(duì)比例2
本對(duì)比例提供了一種高效長(zhǎng)久石墨烯抗紫外面料及其制備方法，其余實(shí)施例3相比，差別僅在于：本對(duì)比例采用的制備方法中，步驟a7的帶液率為5％。
對(duì)比例3
本對(duì)比例提供了一種高效長(zhǎng)久石墨烯抗紫外面料及其制備方法，其余實(shí)施例3相比，差別僅在于：本對(duì)比例采用的制備方法中，步驟a5的染色溫度為95℃。
對(duì)比例4
本對(duì)比例提供了一種高效長(zhǎng)久石墨烯抗紫外面料及其制備方法，其余實(shí)施例3相比，差別僅在于：本對(duì)比例采用的石墨烯原料為溴代十二烷改性石墨烯。
效果驗(yàn)證
將上述實(shí)施例和對(duì)比例制得的面料進(jìn)行測(cè)試，其結(jié)果upf值如表1所示。
本發(fā)明具體應(yīng)用途徑很多，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)指出，以上實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而并不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。