一种石墨烯蚕丝绵的制作方法及产品

本发明涉及蚕丝被，特别涉及一种石墨烯蚕丝绵的简易制作方法及产品。

背景技术：

1、蚕丝被是一种历史悠久的家纺产品，因其具有轻柔滑爽、保暖贴身、亲肤舒适等优点深受广大消费者喜爱。随着人民生活水平不断提高，高质量消费成为趋势，人们的保健意识与环保意识不断提升，抗菌、芳香、远红外等多功能蚕丝被受到青睐，市场前景十分广阔。

2、石墨烯是一种新兴的纺织纤维改性材料，能够赋予纤维优异的导电、抗菌、远红外等性能。石墨烯的有效红外辐射波长范围与人体吸收波长范围十分匹配(7～14微米)，其辐射的红外波能被人体最大程度吸收，促进人体血液循环和新陈代谢，具有巨大的远红外保暖保健潜力。将石墨烯应用于蚕丝被领域，可以提升蚕丝被的远红外保暖性能和保健效果。但目前大多数的相关专利文献只是将石墨烯纤维和蚕丝纤维简单混合，并未提升蚕丝绵本身的远红外保暖性能。

3、比如中国发明专利cn202320337170.3在蚕丝被芯中额外设置石墨烯纤维层来提升远红外性能。中国发明专利cn201910693799.x将蚕丝纤维和石墨烯纤维分别开松后重新混合制成绵片，人为切断了天然蚕丝纤维，且石墨烯纤维的用量较大。中国发明专利cn202211137488.3将天然蚕丝溶解得到再生丝素溶液后重新纺丝，然后浸渍在氧化石墨烯溶液中得到改性蚕丝纤维，蚕丝溶解后其天然结构遭到破坏，操作步骤也比较繁琐。

技术实现思路

1、本发明提供了一种石墨烯蚕丝绵的简易制作方法，将蚕丝绵浸渍在石墨烯水分散液中实现对蚕丝绵的表面改性，改性后蚕丝绵的远红外保暖性能显著提升。该方法具有能耗低，工序少，操作简便，安全性高，污染小等优点，在蚕丝绵生产中应用推广性强。

2、一种石墨烯蚕丝绵的制作方法，包括：将初始蚕丝绵置于石墨烯水分散液中浸渍搅拌0.5～1h，95～100℃烘干得到石墨烯蚕丝绵半成品；将石墨烯蚕丝绵半成品在柔软处理液中浸渍搅拌0.5～1h，95～100℃烘干得到石墨烯蚕丝绵成品。

3、本发明所述石墨烯水分散液，由石墨烯浆料加水后得到。所述的石墨烯浆料是商用水性浆料，石墨烯含量约为5％，加水后超声分散15～30min即可得到均匀的石墨烯水分散液，石墨烯水分散液的浓度约为0.05～0.2g/l，温度约为60～70℃。

4、所述的蚕丝绵的形式包括以桑蚕丝、柞蚕丝为原料的机制蚕丝绵、手工蚕丝绵等蚕丝绵类产品，需满足fz/t 41005—2017或gb/t 24252—2019的基本要求。

5、初始蚕丝绵和石墨烯水分散液的浴比(质量比)为1∶30～1∶50。石墨烯蚕丝绵半成品与柔软处理液的浴比(质量比)为1∶30～1∶50。确保蚕丝绵被充分浸没。

6、所述柔软处理液由ph调节剂、丝绵柔软剂和水组成。柔软处理液中ph调节剂和柔软剂的重量分别为石墨烯蚕丝绵半成品重量的1.5％～2.5％和2.5％～3.5％。

7、所述ph调节剂可以是染色/中和代用酸tf-220f(transetic tf-220f)、染色酸tf-220fc(transetic tf-220fc)、冰醋酸等纺织助剂，诉述丝绵柔软剂可以是绢丝柔软剂tf-404a(transoft tf-404a)等纺织助剂。

8、所涉及的脱胶精炼、脱水甩干、浸渍搅拌、柔软处理、悬挂烘干工序均基于蚕丝绵常规加工设备和加工工艺，应用推广性强。

9、更具体的，一种石墨烯蚕丝绵的简易制作方法，包括以下加工步骤：将石墨烯水性浆料通过机械搅拌和超声均匀分散于60～70℃水中，得到浓度约为0.05～0.2g/l的石墨烯水分散液。按照1∶30～1∶50的浴比将脱胶精炼、脱水甩干的蚕丝绵置于石墨烯水分散液中浸渍搅拌0.5～1h后脱水甩干，在95～100℃的烘干房中悬挂烘干得到石墨烯蚕丝绵半成品。将ph调节剂和丝绵柔软剂溶于常温水中配成柔软处理液，ph调节剂和柔软剂的重量分别为石墨烯蚕丝绵半成品重量的1.5％～2.5％和2.5％～3.5％(更进一步的，分别为2％和3％)，按照1∶30～1∶50的浴比将半成品在柔软处理液中浸渍搅拌0.5～1h后脱水甩干，置于95～100℃的烘干房中悬挂烘干即可得到石墨烯蚕丝绵成品。

10、一种由上述任一项所述制作方法得到的石墨烯蚕丝绵。

11、本发明相较于以上技术，在现有普通蚕丝绵片基础上直接附着石墨烯，工序简单，保留了天然蚕丝的原有性能，石墨烯的加入提升了蚕丝绵的远红外保暖性能，制成的蚕丝被不仅具有蚕丝绵本身柔软舒适、天然健康等优点，还进一步增强了保暖保健效果，有益人体健康。

12、本发明以石墨烯、水、ph调节剂、丝绵柔软剂为原料，在室温下通过浸渍烘干法即可将石墨烯附着到蚕丝绵上，和现有技术相比能耗低，工序少，操作简便，安全性高，污染小。石墨烯无毒无害，石墨烯水分散液可以循环使用，本发明的方法制作的石墨烯蚕丝绵远红外保暖性能优异，与其他含石墨烯的絮片类产品相比在远红外温升方面有显著优势，可在各类丝绵制品上推广使用，可直接应用于蚕丝被、保暖服等家纺、服装领域。

技术特征：

1.一种石墨烯蚕丝绵的制作方法，其特征在于，包括：将初始蚕丝绵置于石墨烯水分散液中浸渍搅拌0.5～1h，95～100℃烘干得到石墨烯蚕丝绵半成品；将石墨烯蚕丝绵半成品在柔软处理液中浸渍搅拌0.5～1h，95～100℃烘干得到石墨烯蚕丝绵成品。

2.根据权利要求1所述的石墨烯蚕丝绵的制作方法，其特征在于，石墨烯水分散液的浓度为0.05～0.2g/l，温度为60～70℃。

3.根据权利要求1所述的石墨烯蚕丝绵的制作方法，其特征在于，所述柔软处理液由ph调节剂、丝绵柔软剂和水组成，柔软处理液中ph调节剂和柔软剂的重量分别为石墨烯蚕丝绵半成品重量的1.5％～2.5％和2.5％～3.5％。

4.根据权利要求1所述的石墨烯蚕丝绵的制作方法，其特征在于，初始蚕丝绵与石墨烯水分散液的浴比为1∶30～1∶50。

5.根据权利要求1所述的石墨烯蚕丝绵的制作方法，其特征在于，石墨烯蚕丝绵半成品和柔软处理液的浴比为1∶30～1∶50。

6.根据权利要求1所述的石墨烯蚕丝绵的制作方法，其特征在于，蚕丝绵选自以桑蚕丝、柞蚕丝为原料的机制蚕丝绵、手工蚕丝绵，需满足fz/t 41005—2017或gb/t 24252—2019的基本要求。

7.根据权利要求1所述的石墨烯蚕丝绵的制作方法，其特征在于，ph调节剂为染色/中和代用酸tf-220f、染色酸tf-220fc、冰醋酸中的任意一种。

8.根据权利要求3所述的石墨烯蚕丝绵的制作方法，其特征在于，丝绵柔软剂为绢丝柔软剂tf-404a。

9.一种由权利要求1～8任一项所述制作方法得到的石墨烯蚕丝绵。

技术总结本发明公开了一种石墨烯蚕丝绵的制作方法，其特征在于，包括：将蚕丝绵置于石墨烯水分散液中浸渍0.5～1h，95～100℃烘干得到石墨烯蚕丝绵半成品；将石墨烯蚕丝绵半成品在柔软处理液中浸渍0.5～1h，95～100℃烘干得到石墨烯蚕丝绵成品。本发明的方法具有能耗低，工序少，操作简单方便，安全性高，污染小等优点，石墨烯水分散液可循环使用以减少浪费。本发明制作的石墨烯蚕丝绵远红外性能优异，与其他含石墨烯的絮片类产品相比在远红外保暖方面有显著优势，可直接应用于蚕丝被、保暖服等家纺、服装领域。技术研发人员：杨明英,陈雨宵,王捷受保护的技术使用者：浙江大学技术研发日：技术公布日：2024/9/12