一种火山岩石墨烯复合保暖面料及其制备方法和应用与流程
本发明属于面料，具体涉及一种火山岩石墨烯复合保暖面料及其制备方法和应用。
背景技术：
1、火山岩面料的原料是天然火山岩矿物石，经过纳米科技加工并结合特殊纺丝工艺制得火山岩纤维，由火山岩纤维纺织而成的面料即为火山岩面料，且火山岩纤维还可与其他纤维混纺以获得火山岩混纺面料，火山岩本身就含有大量的矿物质和微量元素，其结构呈现不规则多孔结构，这使得火山岩面料或火山岩混纺面料具有很强的蓄热能力，能够有效升温保暖，而石墨烯的导电性非常出色，这使得通过火山岩和石墨烯在开发保温防静电性好的服装面料上具有巨大潜力。
2、现有技术中，石墨烯面料的制备可采用石墨烯涂料涂覆的方式，即将制备好的石墨烯涂料通过喷涂等方式涂覆到表面处理后的面料上形成分散均匀的石墨烯膜层，但石墨烯涂料涂覆获得的石墨烯膜层在提高面料防静电性能的同时，也会降低面料的透气性，因此，提供一种兼具良好透气性和防静电性能的具有石墨烯涂层的火山岩石墨烯复合保暖面料是十分具有意义的。
技术实现思路
1、本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种火山岩石墨烯复合保暖面料及其制备方法和应用。
2、本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
3、一种火山岩石墨烯复合保暖面料的制备方法，包括以下步骤：
4、步骤一：按质量比将火山岩纤维线和棉纤维线进行混纺获得火山岩棉混纺面料；
5、步骤二：利用氢氧化钠溶液对火山岩棉混纺面料进行浸泡、洗涤后再利用去离子水清洗后获得预处理火山岩棉混纺面料；
6、步骤三：按比例将石墨烯纳米颗粒、植物发酵物、树脂、流平剂、消泡剂、增稠剂、成膜助剂均匀混合后获得石墨烯涂料，所述石墨烯涂料的原料按重量份计包括石墨烯纳米颗粒22-30份、植物发酵物18-25份、树脂24-40份、流平剂6-8份、消泡剂1-3份、增稠剂7-10份、成膜助剂5-7份；
7、其中，植物发酵物由角果木胚轴、柿子皮发酵液浓缩干燥而成；
8、步骤四：将石墨烯涂料掺入水中混匀，并涂布在预处理火山岩棉混纺面料表面，干燥后即获得火山岩石墨烯复合保暖面料。
9、作为本发明的进一步优化方案，在步骤一中，火山岩棉混纺面料的原料的质量比为1:1.5-2.8。
10、作为本发明的进一步优化方案，在步骤二中，氢氧化钠溶液的质量浓度为10％-18％，浸泡、洗涤的温度为45-60℃，时间为2-3h。
11、作为本发明的进一步优化方案，在步骤三中，所述植物发酵物的获得方法为，按重量份计将所述植物发酵物的发酵原料角果木胚轴55-65份、柿子皮35-45份混匀后添加蒸馏水，在30℃-35℃温度条件下密封发酵32-38天，发酵完成后过滤、灭菌处理、浓缩干燥后即获得植物发酵物。
12、作为本发明的进一步优化方案，每10kg发酵原料中添加12-14kg蒸馏水进行发酵。
13、作为本发明的进一步优化方案，在步骤三中，所述树脂为水性聚氨酯树脂；
14、所述流平剂为2,3丁二醇与异丙醇按质量比1:2混合而成；
15、所述消泡剂为jt-908消泡剂、w530-硅类消泡剂中任意一种或多种；
16、所述增稠剂为羟乙基甲基纤维素、羟乙基纤维素中任意一种或多种；
17、所述成膜剂为乙二醇。
18、作为本发明的进一步优化方案，在步骤四中，所述石墨烯涂料与水的混合比例为1:1-1.3。
19、一种火山岩石墨烯复合保暖面料，由上述的制备方法制得。
20、一种火山岩石墨烯复合保暖面料在作为羽绒服装面料、户外工作服面料以及保暖服装面料中的应用。
21、本发明的有益性能在于：
22、1)本发明通过将石墨烯纳米颗粒、植物发酵物、树脂、流平剂、消泡剂、增稠剂、成膜助剂均匀混合后获得石墨烯涂料，将石墨烯涂料掺入水中混匀，并涂布在预处理火山岩棉混纺面料表面，干燥后即获得火山岩石墨烯复合保暖面料，植物发酵物的使用可显著提高火山岩石墨烯复合保暖面料的抗静电性能和耐摩擦性能，并能不影响原有火山岩石墨烯复合保暖面料的透气性能，使面料同时兼具良好的抗静电性能、耐摩擦性能和透气性能；
23、2)本发明植物发酵物中的角果木胚轴和柿子皮的结合使用，可显著提高面料的抗静电性能和耐摩擦性能，并能不影响原有面料的透气性能，推测原因可能是两者的发酵产物可能具有润滑作用，能够减少纤维间的摩擦和磨损，从而提高面料的耐磨性能，能够提高石墨烯纳米颗粒的分散均匀性，从而提高面料的防静电性能，也可能其发酵产物对石墨烯纳米颗粒改性，从而提高了面料的防静电性能和耐磨性能。
技术特征：
1.一种火山岩石墨烯复合保暖面料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种火山岩石墨烯复合保暖面料的制备方法，其特征在于：在步骤一中，火山岩棉混纺面料的原料的质量比为1:1.5-2.8。
3.根据权利要求1所述的一种火山岩石墨烯复合保暖面料的制备方法，其特征在于：在步骤二中，氢氧化钠溶液的质量浓度为10％-18％，浸泡、洗涤的温度为45-60℃，时间为2-3h。
4.根据权利要求1所述的一种火山岩石墨烯复合保暖面料的制备方法，其特征在于：在步骤三中，所述植物发酵物的获得方法为，按重量份计将所述植物发酵物的发酵原料角果木胚轴55-65份、柿子皮35-45份混匀后添加蒸馏水，在30℃-35℃温度条件下密封发酵32-38天，发酵完成后过滤、灭菌处理、浓缩干燥后即获得植物发酵物。
5.根据权利要求4所述的一种火山岩石墨烯复合保暖面料的制备方法，其特征在于：每10kg发酵原料中添加12-14kg蒸馏水进行发酵。
6.根据权利要求1所述的一种火山岩石墨烯复合保暖面料的制备方法，其特征在于：在步骤三中，所述树脂为水性聚氨酯树脂；
7.根据权利要求1所述的一种火山岩石墨烯复合保暖面料的制备方法，其特征在于：在步骤四中，所述石墨烯涂料与水的混合比例为1:1-1.3。
8.一种火山岩石墨烯复合保暖面料，其特征在于：由权利要求1-7任一所述的制备方法制得。
9.一种如权利要求8所述的火山岩石墨烯复合保暖面料在作为羽绒服装面料、户外工作服面料以及保暖服装面料中的应用。
技术总结
本发明涉及一种火山岩石墨烯复合保暖面料及其制备方法和应用，所述火山岩石墨烯复合保暖面料的制备方法，步骤一：按质量比将火山岩纤维线和棉纤维线进行混纺获得火山岩棉混纺面料；步骤二：利用氢氧化钠溶液对火山岩棉混纺面料进行浸泡、洗涤后再利用去离子水清洗后获得预处理火山岩棉混纺面料；步骤三：按比例将石墨烯纳米颗粒、植物发酵物、树脂、流平剂、消泡剂、增稠剂、成膜助剂均匀混合后获得石墨烯涂料。本发明通过植物发酵物的使用可显著提高火山岩石墨烯复合保暖面料的抗静电性能和耐摩擦性能，并能不影响原有火山岩石墨烯复合保暖面料的透气性能，使面料同时兼具良好的抗静电性能、耐摩擦性能和透气性能。
技术研发人员：张传贵,李伟,金宇霞
受保护的技术使用者：高梵（浙江）信息技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23