一种石墨烯纤维非织造材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种石墨烯纤维非织造材料的制备方法，包括：将石墨烯粘胶复合纤维依次通过开松、多仓混合、梳理成网、水刺加固和烘干处理后，得到石墨烯纤维非织造材料。本发明专利技术提供的方法以石墨烯粘胶复合纤维为原料，可使石墨烯在非织造材料中均匀且稳固地存在，有效的避免了石墨烯粉残留于皮肤上的风险。同时，结合水刺非织造布工艺流程生产石墨烯纤维非织造材料，使其具有良好的抗菌性能和力学性能，且具有吸附、低温远红外等多重功能，可用作面膜材料和其他卫生材料。另外，本发明专利技术提供的方法操作简单，易于工业化生产。

A kind of graphene fiber nonwoven material and its preparation method

The invention provides a preparation method of graphene fiber nonwovens, which comprises: the graphene fiber nonwovens are obtained by loosening the graphene viscose composite fibers, mixing the graphene viscose composite fibers in multiple warehouses, carding into a network, Spunlaced reinforcement and drying treatment in turn. The method uses graphene viscose composite fiber as raw material to make graphene exist uniformly and steadily in nonwovens, effectively avoiding the risk of graphene powder remaining on the skin. At the same time, graphene fiber nonwovens are produced by spunlaced nonwovens process, which have good antibacterial properties and mechanical properties, and can be used as mask materials and other sanitary materials with multiple functions such as adsorption, low temperature and far infrared. Besides, the method provided by the invention is simple in operation and easy for industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯纤维非织造材料及其制备方法
本专利技术属于纺织
，尤其涉及一种石墨烯纤维非织造材料及其制备方法。
技术介绍
石墨烯作为最具颠覆性的新材料之一，在高端纺织新材料领域快速发展。石墨烯具有优异的抗菌性能、低温远红外功能，用其制备抗菌织物，更适合与人体皮肤直接接触，具有亲肤养肤的作用。目前含石墨烯的纺织材料多数是通过石墨烯浆液上浆、涂覆或者熔喷等方式得到石墨烯纤维无纺布，用于抗菌敷料，自热膜等领域。例如专利CN103920179A“一种石墨烯伤口敷料”中，石墨烯的添加是通过将石墨烯颗粒垂直喷于基底层料表面，通过热粘接法或化学结合法粘于基底层表面上。专利CN201610149633“一种石墨烯抗菌敷料”的制备方法是，首先配置氧化石墨烯溶液，将碳纤维针刺无纺布浸泡于氧化石墨烯溶液中，再经烘干，复合，剪裁等工序制备石墨烯抗菌敷料。但是，上述制备工艺流程较为复杂。目前，功能性非织造材料，例如抗菌吸附材料多是采用添加含有纳米二氧化钛、艾叶精华等抗菌物质来达到抗菌的功效，添加生物炭、微量矿物元素等物质达到吸附作用。多种抗菌或吸附功能物质的添加使得制备工艺复杂。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种石墨烯纤维非织造材料及其制备方法，本专利技术提供的石墨烯纤维非织造材料用作面膜或其他卫生材料时，可有效避免石墨烯在皮肤上残留，且具有良好的抗菌性能和力学性能。本专利技术提供了一种石墨烯纤维非织造材料的制备方法，包括：将石墨烯粘胶复合纤维依次通过开松、多仓混合、梳理成网、水刺加固和烘干处理后，得到石墨烯纤维非织造材料。本专利技术提供了一种石墨烯纤维非织造材料的制备方法，以石墨烯粘胶复合纤维为原料，依次通过开松、多仓混合、梳理成网、水刺加固和烘干处理后，得到石墨烯纤维非织造材料。本专利技术提供的方法以石墨烯粘胶复合纤维为原料，可使石墨烯在非织造材料中均匀且稳固地存在，有效的避免了石墨烯粉残留于皮肤上的风险。同时，结合水刺工艺流程生产石墨烯纤维非织造材料，使其具有良好的抗菌性能和力学性能，且具有吸附、低温远红外等多重功能，可用作面膜材料和其他卫生材料。另外，本专利技术提供的方法操作简单，易于工业化生产。本专利技术以石墨烯粘胶复合纤维为原料，其为将石墨烯掺入粘胶纤维纺丝液中经过纺丝、牵伸、切断、后处理、烘干处理后得到的。在本专利技术中，所述石墨烯粉占石墨烯粘胶复合纤维的1wt％～5wt％。所述石墨烯粘胶复合纤维的长度为38～60mm，细度为1.33～3.33dtex；干断裂强度为2.0-2.5cN/dtex，湿断裂强度为1.2-2.0cN/dtex。将所述石墨烯粘胶复合纤维依次通过开松、多仓混合、梳理成网、水刺加固和烘干处理后，得到石墨烯纤维非织造材料。其具体过程如下：1)取石墨烯粘胶复合纤维喂入开松机内，进行开松混合。2)将步骤1)中得到的纤维输送至多仓混棉机，进行纤维的充分混合。3)将步骤2)棉箱中的纤维输送至并行的2台梳理机，进行纤维梳理成网，其中梳理机主锡林速度为700～1000m/min，优选为800～900m/min，最终输出的纤维网由多层单网叠合而成，实现纤维的充分混合，稳定产品性能。或将步骤2)得到的混合纤维输送至梳理机，进行纤维梳理成网，再经过交叉铺网机，进行多层的交叉铺网，实现纤维的充分混合，稳定产品性能。为防止石墨烯粘胶复合纤维损伤，其中梳理机主锡林速度为700～1000m/min，优选为800～900m/min。4)将步骤3)所得到的纤维网引至水刺机，采用连续的多道水刺，对纤维网进行水刺加固，各道水刺压力设置为50～80bar，以减少水刺过程中纤维表面石墨烯粉流失。5)将步骤4)得到的水刺材料通过烘干机，烘干温度为90～135℃，烘干时间0.03～0.1min。为保证石墨烯的吸附性能，优选为烘干温度100～110℃，烘干时间0.05～0.1min。6)将烘干后的产品卷绕包装。本专利技术还提供了一种上述制备方法制备得到的石墨烯纤维非织造材料，其克重为30～100g/m2，优选为40～70g/m2；其纵向断裂强度为60～100N，横向断裂强度为40～80N；其断裂伸长率纵向20～30％，横向40～55％；对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌的抑菌率均大于90％。本专利技术的有益效果为：①本专利技术所提供的石墨烯纤维非织造材料，其抗菌、吸附及低温远红外的多重效果通过石墨烯纤维的应用均可实现。现有技术是采用多种抗菌或吸附物质添加的方法，相比较而言，本专利技术工艺流程简单易操作，便于工业化生产。②本专利技术所设计的石墨烯纤维非织造材料制备工艺，通过梳理速度及水刺压力的参数配合，减弱了因纤维损伤而造成的石墨烯流失。通过烘干温度和时间的参数配合，保证了石墨烯吸附性能高度有效发挥。③本专利技术所提供的石墨烯纤维非织造材料，抗菌效果明显，其低温远红外功能，可加速皮肤表面温度，使毛细血管扩张，改善身体微循环，强化各组织之间的新陈代谢，再结合石墨烯的吸附功能，实现皮肤的净化清洁。可用作面膜基布或卫生材料。具体实施方式以下各实施例中产品的断裂强度按照GB/T24218.3纺织品非织造布试验方法第3部分断裂强力和断裂伸长率的测定(条样法)。实施例1采用石墨烯粘胶复合纤维为原料，石墨烯含量3％，纤维细度1.67dtex，纤维长度38mm。将石墨烯粘胶复合纤维依次通过开松、多仓混合、2台并行梳理成网，主锡林梳理速度设置为900m/min，经交叉铺网机后进入水刺设备进行水刺加固，预湿的水刺压力为5bar，第一道水刺压力为50bar，第二道水刺压力为50bar，第三道水刺压力55bar，第四道水刺压力55bar，烘干机的烘干温度为105℃，烘干时间为0.05min，产品的单位面积质量为40g/m2。产品厚度0.41mm，拉伸断裂强度为纵向60N，横向55N，断裂伸长率纵向26％，横向50％。按GB/T20944.3-2008纺织品抗菌性能的评价第3部分：振荡法检验，该产品对金黄色葡萄球菌抑菌率为92％，对大肠杆菌抑菌率为87％，具有抗菌效果。实施例2采用石墨烯粘胶复合纤维为原料，石墨烯含量2％，纤维细度1.67dtex，纤维长度38mm。将石墨烯粘胶复合纤维依次通过开松、多仓混合、梳理成网，主锡林梳理速度设置为850m/min，交叉铺网机，进入水刺设备进行水刺加固，预湿的水刺压力为5bar，第一道水刺压力为50bar，第二道水刺压力为55bar，第三道水刺压力55bar，第四道水刺压力60bar，烘干机的烘干温度为110℃，烘干时间为0.08min，产品的单位面积质量为45g/m2。产品厚度0.43mm，拉伸断裂强度为纵向67N，横向58N，断裂伸长率纵向24％，横向46％。按GB/T20944.3-2008纺织品抗菌性能的评价第3部分：振荡法检验，该产品对金黄色葡萄球菌抑菌率为90％，对大肠杆菌抑菌率为85％，具有抗菌效果。实施例3采用石墨烯粘胶复合纤维为原料，石墨烯含量1.5％，纤维细度1.33dtex，纤维长度45mm。将石墨烯粘胶复合纤维依次通过开松、多仓混合、2台并行梳理成网，主锡林梳理速度设置为750m/min，经交叉铺网机后进入水刺设备进行水刺加固，预湿的水刺压力为10bar，第一道水刺压力为50bar，第二道水刺压力为55bar，第三道水刺压力6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯纤维非织造材料的制备方法，其特征在于，包括：将石墨烯粘胶复合纤维依次通过开松、多仓混合、梳理成网、水刺加固和烘干处理后，得到石墨烯纤维非织造材料。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯纤维非织造材料的制备方法，其特征在于，包括：将石墨烯粘胶复合纤维依次通过开松、多仓混合、梳理成网、水刺加固和烘干处理后，得到石墨烯纤维非织造材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯粘胶复合纤维，石墨烯占粘胶纤维的1wt％～5wt％。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯粘胶复合纤维的长度为38～60mm，细度为1.33～3.33dtex。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯粘胶复合纤维的...

【专利技术属性】
技术研发人员：任强，吴伟，白肃跃，郝景标，张国川，张孝南，
申请(专利权)人：东纶科技实业有限公司，诺斯贝尔化妆品股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13