本發(fā)明屬于功能紡織品制備領(lǐng)域，特別涉及一種抗紫外棉織物的制備方法。

背景技術(shù)：

近年來，由于大氣臭氧層破壞嚴(yán)重，紫外線輻射對(duì)人體的危害問題日益受到人們的重視。作為夏季最主要的服飾面料，棉以其吸濕性強(qiáng)、透氣性好、無(wú)靜電、穿著舒適等優(yōu)點(diǎn)，深受人們的青睞。但夏季紫外線最強(qiáng)，且棉的抗紫外輻射能力較差，因此，對(duì)棉織物進(jìn)行有效的抗紫外功能整理顯得尤為重要。

目前常見的有機(jī)類紫外線吸收劑，存在不同程度的毒性或刺激性等缺點(diǎn)，而無(wú)機(jī)紫外線屏蔽劑既無(wú)毒副作用，又具有良好的光譜屏蔽作用，,且具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，具有比較好的應(yīng)用前景，但是，由于無(wú)機(jī)紫外屏蔽劑不溶于水，且對(duì)棉等天然纖維織物缺乏親和力，只能將其制成穩(wěn)定的分散體系，通過膠黏劑用浸軋的方法將其整理到織物上。常用的丙烯酸酯類膠黏劑存在手感發(fā)硬，透氣性差而影響了織物的服用性能。

對(duì)于“改變21 世紀(jì)”的材料”—石墨烯，因其優(yōu)異的力學(xué)和傳導(dǎo)等性能，成為材料科學(xué)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。以石墨烯優(yōu)異的力學(xué)性能為例，其模量可達(dá)1 Tpa，拉伸強(qiáng)度高達(dá)240 Gpa，是現(xiàn)階段已知最強(qiáng)的材料。最近，我們發(fā)現(xiàn)氧化石墨烯具有良好的抗紫外性能，同時(shí)通過新型的LB自組裝技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)單分子層的氧化石墨烯在棉織物的涂層，由于是1納米厚的單分子層覆蓋，避免了粘合劑的使用，同時(shí)因?yàn)槭菃畏肿訉痈采w，結(jié)合力非常牢固，其水洗牢度較好。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了氧化石墨烯在棉織物表面的單分子涂層，避免了粘合劑的使用，耐洗滌性能和服用性能得到提高，有著很好的實(shí)用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種新型的涂層棉織物的方法，避免了粘合劑和有毒試劑的使用，操作簡(jiǎn)單、條件溫和，制備過程中，沒有使用有毒試劑，避免了環(huán)境污染，具有較好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

一種氧化石墨烯單分子涂層的抗紫外棉織物的制備方法，包括：

步驟1：氧化石墨烯鋪展溶液的制備；

步驟2：?jiǎn)畏肿訉友趸┑闹苽洌簩⒀趸╀佌谷芤和ㄟ^注射器小心的鋪展在水面，得到漂浮在水面的稀疏的單分子層氧化石墨烯，通過壓縮滑障，減少水面面積，壓縮水面的氧化石墨烯，以形成致密的薄膜，得到漂浮在水面單分子層排列的氧化石墨烯薄膜；

步驟3：?jiǎn)畏肿訉友趸┩繉用蘅椢铮豪肔B技術(shù)，通過拉膜機(jī)將漂浮在LB水槽水面的致密的氧化石墨烯薄膜轉(zhuǎn)移到棉織物上，得到氧化石墨烯單分子層涂層的棉織物。

優(yōu)選地，所述的步驟1中所述的鋪展溶劑為純水和甲醇的混合溶液：

優(yōu)選的，所述的步驟1中所述的鋪展溶劑為純水和甲醇的體積比為2：1~3：1。

優(yōu)選地，所述的步驟2中所述的配制的氧化石墨烯的濃度為0.5mg/ml~1.0 mg/ml。

優(yōu)選地，所述的步驟2中所述的配制的氧化石墨烯的體積為30~40 ml。

優(yōu)選地，所述的步驟2中所述的滑障的移動(dòng)速度為1.5 mm/min~2.0mm/min。

優(yōu)選地，所述的步驟3中所述的提拉速度為3.0 mm/min~5.0 mm/min。

優(yōu)選地，所述的步驟3中所述的提LB水槽的大小為10*30cm。

優(yōu)選地，所述的步驟3中所述的棉織物的大小為8*5cm。

有益效果：

（1）本發(fā)明利用LB法制備了氧化石墨烯單分子層涂層棉織物，制備方法簡(jiǎn)單、條件溫和；

（2）制備過程中，沒有使用有毒試劑，避免了使用粘合劑。

附圖說明

圖1 為涂層后棉織物抗紫外性能隨洗滌次數(shù)的變化圖。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

實(shí)施例1

氧化石墨烯鋪展溶液的制備，包括如下步驟：

首先，配置1.0 mg/ml的氧化石墨烯水溶液25 ml，然后在上述溶液中加入10 ml 乙醇，攪拌20 min，得到終濃度為0.714mg/ml的氧化石墨烯鋪展溶液。

實(shí)施例2

單分子層氧化石墨烯的制備，包括如下步驟：

取35.0 ml上述氧化石墨烯鋪展溶液，用注射劑一滴一滴小心鋪展在在LB水槽中的水面，水槽面積為10*30cm，靜置20分鐘，待水面的乙醇揮發(fā)完全后，移動(dòng)滑障，速度為1.8 mm/min，當(dāng)移動(dòng)到滑障的距離為1cm時(shí)，停止移動(dòng)，靜置，等待單分子層氧化石墨烯薄膜自組裝形成。

實(shí)施例3

棉織物的親水處理包括如下步驟：

為提高棉織物和氧化石墨烯的親水能力，首先對(duì)棉織物進(jìn)行親水處理，包括如下步驟：首先配制量取氨水和去離子水的混合溶液60 ml，氨水和去離子水的體積比為1：5，加熱到80℃，然后加入10 ml雙氧水，放入大小為8*5cm的棉織物10塊，每塊質(zhì)量為1.5g，持續(xù)加熱攪拌20分鐘后，取出，充分水洗，室溫干燥，保存?zhèn)溆谩?/p>

實(shí)施例4

氧化石墨烯單分子層涂層的棉織物的制備，包括如下步驟：

取實(shí)施例3中親水處理后的棉織物1塊，大小為8*5cm，通過控制拉膜機(jī)參數(shù)，設(shè)置浸漬速度為1.0 mm/min將棉織物浸漬在LB水槽中，棉織物的浸入液面以下的長(zhǎng)度為4cm，等待液面穩(wěn)定20分鐘后，以4 mm/min的提拉速度提拉碳纖維，實(shí)現(xiàn)水面單分子層氧化石墨烯轉(zhuǎn)移到棉織物表面。進(jìn)行后續(xù)抗紫外性能測(cè)試和耐洗滌性測(cè)試。

實(shí)施例5

涂層棉織物的抗紫外性能評(píng)價(jià)：

采用 UPF 值作為織物抗紫外性能的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)。UPF 值是指不加防護(hù)措施時(shí)推算出的中長(zhǎng)波紫外線 UVR(280nm～400nm)輻射效應(yīng)與采用檢測(cè)織物作為防護(hù)品時(shí)推算出的UVR紫外輻射效應(yīng)之比。用UVA區(qū)(320nm～400nm)和UVB區(qū)(280nm～320nm)的平均透過率來計(jì)算。UPF 值越大，織物的防紫外能力越強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，單分子氧化石墨烯涂層后的UPF值約為146.7，UVA 透過率（%）為0.8%，其 UPF 等級(jí)已為 50+，織物的抗紫外能力已達(dá)到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)施例6

織物的耐洗滌性能測(cè)試，步驟如下：

將整理后的織物用 2g/L 皂洗液機(jī)洗 10min，自來水漂洗 2min，作為洗滌一次，測(cè)定洗滌若干次后的抗紫外性能。為了探討涂層處理后織物抗紫外性能的耐久性，本發(fā)明將單層氧化石墨烯涂層處理后的織物，對(duì)未經(jīng)洗滌和分別洗滌5次和 10 次的試樣進(jìn)行紫外性能評(píng)價(jià)，結(jié)果如圖1所示。 由圖1 可以看出，棉織物的UPF值隨洗滌次數(shù)的增加而下降，但總體下降幅度并不大，洗滌 10次和 30 次之后棉織物的UPF值仍然在130以上，織物的抗紫外性能也達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。這就證明了，在本實(shí)驗(yàn)的工藝條件下,單層氧化石墨烯均勻而牢固地附著在了織物上，整理后的織物具有良好的耐水洗性。