一種熱壓增強的無粘結劑多功能納米銀織物的製備方法與應用
2024-04-16 06:26:05
1.本發明屬於功能和智能紡織品技術領域，特別涉及一種熱壓增強的無粘結劑多功能納米銀織物的製備方法與應用。
背景技術：
2.由於納米銀具有優良的導電性、抗菌性、抗紫外、電磁波屏蔽等性能，人們對納米銀的研究產品開發等也逐漸豐富起來。對於納米銀粘合在織物上的用品也逐漸增多，例如床單的抗菌除蟎，防紫外線窗簾等。然而面對納米銀織物的日用品方面，不得不考慮牢固性的問題。尤其是床單衣物等需要換洗的物品，隨著洗滌次數的增加，納米銀織物的含量是否減少，其織物功能還是否有效都是值得考慮的問題。因此，如何使得納米銀黏附在織物上提高其牢固度，保持其導電性能是具有重大意義的。
3.一般使納米銀黏附在織物上的方法有兩種，一種為塗覆法，另一種是使用化學粘合劑粘合在織物上。例如專利cn215283702u採取分層塗覆納米銀，底層、第一抗菌層以及第二抗菌層製備抗菌除蟎床單,屬於床單技術領域。例如專利cn 109267232a採取無色透明絡合態納米銀為主要原料，並用有機矽處理劑整理表面，納米銀通過絡合作用粘結到蠶絲表面。傳統方法雖然可以使納米銀粘貼在織物上，但其牢固度無法保證，同時使用化學試劑等粘合劑不利於環境保護。
技術實現要素：
4.有鑑於此，本發明提供了一種熱壓增強的無粘結劑多功能納米銀織物的製備方法與應用，以解決現有技術納米銀塗覆織物上存在的牢固度不足的問題。
5.本發明的第一個目的可通過下列技術方案來實現：一種熱壓增強的無粘結劑多功能納米銀織物的製備方法，包括以下步驟：
6.步驟1、織物前處理；
7.步驟2、製備納米銀溶液；
8.步驟3、納米銀塗覆在織物上；
9.步驟4、對塗覆納米銀的織物進行熱壓得到最終產物；
10.步驟5、測試並表徵最終產物的電磁屏蔽效能、傳感特性和電加熱性能。
11.納米銀具有優良的導電性能，在織物彎曲時，導電網絡的接觸點發生變化，從而具有傳感作用，同時納米銀織物由於熱壓作用，使得納米銀更加牢固。
12.優選的，所述前處理為：選擇滌綸織物，使用鹼處理，ph值為7-9，前處理的溫度60℃-85℃，鹼處理時間為30-60min。
13.優選的，所述納米溶液銀通過以下步驟製得：將乙二醇在160℃油浴鍋中加熱，50-80min後，緩慢加入二水氯化銅溶液、硝酸銀溶液以及pvp，反應60-90min，期間一直伴隨磁力攪拌，使其反應充分，反應完全後，加入丙酮溶液300-500ml，待其靜置完全，提取沉澱物，
分別加入丙酮和無水乙醇進行離心8000轉速，10-15min，得到納米銀溶液。
14.優選的，所述步驟3採用多次反覆的將納米銀溶液滴在滌綸織物上，使納米銀能夠充分均勻的塗覆在滌綸織物上。這樣能夠避免產生團聚現象。
15.優選的，所述步驟4中熱壓的溫度包括但不限於100℃-1000℃，熱壓的時間包括但不限於5s-5min。經過熱壓後，電阻變小，電磁屏蔽效果更好，牢固性強，不易脫落。
16.優選的，加熱溫度為100℃-200℃，時間為10s-5min。
17.優選的，所述滌綸織物包括但不限於滌綸布、滌棉布。
18.根據本發明的另一個方面，提供一種熱壓增強的無粘結劑多功能納米銀織物的應用，將上述方法製備的熱壓增強的無粘結劑多功能納米銀織物應用在服裝、產業用、特殊軍事用品、床上用品。
19.與現有技術相比，本發明具有以下優點：(1)利用熱壓使納米銀塗覆織物上，減少使用粘合劑等化學試劑和環境汙染，成本較低；(2)熱壓工藝納米銀織物，使得納米銀被包裹在織物表面，增強其牢固度，耐水洗性能，同時也可增強電磁屏蔽、傳感性能；(3)製備過程簡單易操作，可適用於工業化生產。
附圖說明
20.圖1為實施例的納米銀製備流程示意圖。
21.圖2為實施例所採用製備方法中的熱壓設備工作原理示意圖。
22.圖3為實施例的納米銀滌綸不同熱壓條件下的sem圖。
具體實施方式
23.下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過各參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
24.實施例1,
25.本實施例提供一種熱壓增強的無粘結劑多功能納米銀織物的方法，包括以下步驟：
26.步驟1：選用普通滌綸織物作為基材，對其進行前處理，主要目的是去除紗線織造時加入的漿料或者油劑，以及塵埃。前處理過程具體為：使用鹼處理，ph值為7，前處理的溫度85℃，鹼處理時間為60min。
27.步驟2：製作納米銀溶液。乙二醇在160℃油浴鍋中加熱80min，緩慢加入二水氯化銅溶液、硝酸銀溶液以及pvp，反應90min，期間一直伴隨磁力攪拌，使其反應充分，反應完全後，加入丙酮溶液500ml，待其靜置完全，提取沉澱物，分別加入丙酮和無水乙醇進行離心8000轉速，15min，得到納米銀溶液，製備過程參照圖1。
28.步驟3：將步驟2製備的納米銀溶液附著在滌綸織物上。其附著的方式包括但不限於滴加、浸漬、壓軋等方式。需注意：納米銀溶液要多次反覆附著在滌綸織物上，從而避免產生團聚現象，保證織物的導電性能均勻。
29.步驟4：將塗覆完成的、具備一定導電性能的納米銀織物進行熱壓。熱壓的溫度和時間可跟據材料進行選擇，其選擇的原則為織物外表面可致其到熔融狀態，而導電材料則
不會受到影響，從而織物熔融部分可將導電材料包嵌在一起，提高導電材料納米銀在織物的牢固度，提高其導電性能、耐水洗性能等性能，增強實用價值。加熱溫度、時間、織物基材及其結構間的技術方案工藝配合是關鍵。本實施例中，加熱溫度採用140℃，加熱時間為90s。滌綸織物加熱後將納米銀包嵌的表觀形貌，參看圖3掃描電子顯微鏡所示。
30.實施例2
31.本實施例提供一種熱壓增強的無粘結劑多功能納米銀織物的方法，包括以下步驟：
32.步驟1：選用普通滌綸織物作為基材，對其進行前處理，主要目的是去除紗線織造時加入的漿料或者油劑，以及塵埃。前處理過程具體為：使用鹼處理，ph值為8，前處理的溫度80℃，鹼處理時間為50min。
33.步驟2：製作納米銀溶液。乙二醇在160℃油浴鍋中加熱60min，緩慢加入二水氯化銅溶液、硝酸銀溶液以及pvp，反應75min，期間一直伴隨磁力攪拌，使其反應充分，反應完全後，加入丙酮溶液400ml，待其靜置完全，提取沉澱物，分別加入丙酮和無水乙醇進行離心8000轉速，13min，得到納米銀溶液，如圖1所示。
34.步驟3：將步驟2製備的納米銀溶液附著在滌綸織物上。其附著的方式包括但不限於滴加、浸漬、壓軋等方式。需注意：納米銀溶液要多次反覆附著在滌綸織物上，從而避免產生團聚現象，保證織物的導電性能均勻。
35.步驟4：將塗覆完成的、具備一定導電性能的納米銀織物進行熱壓。熱壓的溫度和時間可跟據材料進行選擇，其選擇的原則為織物外表面可致其到熔融狀態，而導電材料則不會受到影響，從而織物熔融部分可將導電材料包嵌在一起，提高導電材料納米銀在織物的牢固度，提高其導電性能、耐水洗性能等性能，增強實用價值。加熱溫度、時間、織物基材及其結構間的技術方案工藝配合是關鍵。本實施例中，加熱溫度採用180℃，加熱時間為90s。滌綸織物加熱後將納米銀包嵌的表觀形貌，參看圖3掃描電子顯微鏡所示。
36.實施例3：
37.本實施例提供一種熱壓增強的無粘結劑多功能納米銀織物的方法，包括以下步驟：
38.步驟1：選用普通滌綸織物作為基材，對其進行前處理，主要目的是去除紗線織造時加入的漿料或者油劑，以及塵埃。前處理過程具體為：使用鹼處理，ph值為9，前處理的溫度60℃，鹼處理時間為30min。
39.步驟2：製作納米銀溶液。乙二醇在160℃油浴鍋中加熱50min，緩慢加入二水氯化銅溶液、硝酸銀溶液以及pvp，反應60min，期間一直伴隨磁力攪拌，使其反應充分，反應完全後，加入丙酮溶液500ml，待其靜置完全，提取沉澱物，分別加入丙酮和無水乙醇進行離心8000轉速，10min，得到納米銀溶液，具體製備過程參照圖1所示。
40.步驟3：將步驟2製備的納米銀溶液附著在滌綸織物上。其附著的方式包括但不限於滴加、浸漬、壓軋等方式。需注意：納米銀溶液要多次反覆附著在滌綸織物上，從而避免產生團聚現象，保證織物的導電性能均勻。
41.步驟4：將塗覆完成的、具備一定導電性能的納米銀織物進行熱壓。熱壓的溫度和時間可跟據材料進行選擇，其選擇的原則為織物外表面可致其到熔融狀態，而導電材料則不會受到影響，從而織物熔融部分可將導電材料包嵌在一起，提高導電材料納米銀在織物
的牢固度，提高其導電性能、耐水洗性能等性能，增強實用價值。加熱溫度、時間、織物基材及其結構間的技術方案工藝配合是關鍵。本實施例中，加熱溫度採用180℃，加熱時間為5min。滌綸織物加熱後將納米銀包嵌的表觀形貌，參看圖3掃描電子顯微鏡所示。
42.採用上述實施例所述方法製備的熱壓增強的無粘結劑多功能納米銀織物具有良好的導電性能和牢固度，可以將其用於服裝、產業用、特殊軍事用品、床上用品等紡織品，實現電磁屏蔽、傳感、抗菌等功能。
43.本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，但並不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的範圍。