一种防污透气复合织物及其制备方法与流程

本发明涉及复合织物，具体涉及一种防污透气复合织物及其制备方法。背景技术：1、防污透气复合织物结合了防污和透气两大特性，主要应用于户外运动装备、医疗护理、工业防护服、汽车内饰、家居用品等方面。现有防污透气复合织物主要是基于涂层技术实现，即在织物表面覆盖一层防污、透气的涂层，通过涂层形成屏障，阻止污渍的渗透和附着，并允许空气通过。但是这类型的防污透气复合织物存在如下缺点：2、(1)耐用性差：涂层经过多次洗涤或使用后，性能会不同程度的下降甚至缺失；3、(2)透气性受限：虽然织物具有良好的透气性，但涂层的存在一定程度上限制了空气的流通性，尤其是在高湿度或高温度环境下；4、(3)柔软舒适性差：由于涂层的存在，织物可能会感觉较为厚重或僵硬，影响穿着的舒适性。5、rpfc纤维是基于成本低廉、比表面积大的高分子聚丙烯腈纤维(pan)作为支撑材料的一种改性纤维，其具有较高的断裂强度、耐腐蚀性、热稳定性等，同时具有优良的吸附性能和生物相容性，主要应用于工业废水的处理、金属离子的回收与分离、痕量元素富集与分析等方面。但是，由于rpfc纤维过强的吸附性能，易吸收水污、油污等，导致rpfc纤维在服装领域研究应用较少，尤其是在防污织物方面，通常不作为纺织原料选用。石墨烯(graphene)是一种由单层碳原子组成六角型呈蜂巢晶格的片状结构的新材料，是只有一个碳原子厚度的二维晶体材料。石墨烯主要应用于电子、能源等领域，近些年，石墨烯在服装领域的应用取得了诸多成果，但是主要集中在防静电织物方面；另研究发现石墨烯同样具有优良的生物相容性，可作为一些复合材料的添加剂，以提升材料的力学性能、阻隔性等。6、为此，我们基于rpfc纤维和石墨烯，研制了一款区别于涂层技术的防污透气复合织物。技术实现思路1、本发明的目的在于提供一种防污透气复合织物及其制备方法，其解决了基于涂层技术的防污透气复合织物所存在的技术缺陷。2、本发明通过以下技术方案来实现上述目的：3、一种防污透气复合织物，所述防污透气复合织物的纺织原料包括改性rpfc纤维，所述改性rpfc纤维由rpfc纤维和负载在rpfc纤维表面孔隙内的填充颗粒制成；4、所述填充颗粒包括粒径为5-100nm的纳米石墨烯颗粒，且所述纳米石墨烯颗粒中粒径为30-50nm的颗粒占纳米石墨烯颗粒总质量的45-55％。5、进一步改进在于，所述rpfc纤维与纳米石墨烯颗粒的质量比为1:0.08-0.16。6、进一步改进在于，所述纳米石墨烯颗粒是由纳米颗粒状的氧化石墨烯经有机化处理得到。7、进一步改进在于，所述有机化处理指的是：取纳米颗粒状的氧化石墨烯，分散于5-8倍质量的去离子水中，再加入占氧化石墨烯质量2-5％的十二烷基硫酸钠，混合均匀后对分散液施加频率为15-20khz、时间为1-2h的超声波处理，处理后对分散液真空干燥，得固体物并施加功率为1-1.5kw、时间为12-15min的空气等离子体处理，即得所述纳米石墨烯颗粒。8、进一步改进在于，所述填充颗粒还包括粒径为1-10nm的纳米绿泥石颗粒。9、进一步改进在于，所述纳米绿泥石颗粒与纳米石墨烯颗粒的质量比为0.5-1:5。10、进一步改进在于，所述纳米绿泥石颗粒是由纳米颗粒状的绿石泥经蜂花酸改性得到。11、进一步改进在于，所述蜂花酸改性指的是：取纳米颗粒状的绿石泥，加入高速搅拌机中于70-80℃下搅拌4-8min，再取蜂花酸搅拌分散于15-20倍质量的60-70℃热乙醇中得到改性液，然后将改性液加入到高速搅拌机中于70-80℃下搅拌30-50min，将搅拌产物取出并在80-100℃的真空干燥箱中干燥3-5h，即得所述纳米绿泥石颗粒。12、进一步改进在于，所述蜂花酸与绿泥石质量比为1:10-12。13、本发明还提供了一种防污透气复合织物的制备方法，步骤包括：14、s1、制取填充颗粒，并将填充颗粒分散于去离子水中得到负载液；15、s2、取rpfc纤维浸渍于负载液中，并施加辅助条件，使填充颗粒负载于rpfc纤维的表面孔隙内，再将rpfc纤维分离并干燥，得到改性rpfc纤维；16、s3、取所述改性rpfc纤维经纺丝处理得到纱线，最后织造即得防污透气复合织物。17、本发明的有益效果在于：18、(1)本发明首次选用rpfc纤维作为防污织物的纺织原料，在保留其自身优势的基础上，通过负载特定粒径比例的纳米石墨烯颗粒，有效封堵了rpfc纤维的表面孔隙，并形成一层微观保护层，防止污渍的附着和渗透，同时还能提升纤维的力学强度，确保织物的透气性；19、(2)本发明通过有机化处理使得石墨烯颗粒更加分散，且颗粒表面呈现有机化，增强相互作用力，从而有助于提升石墨烯颗粒与rpfc纤维的相容性和负载效果，进一步防止污渍的附着和渗透；20、(3)本发明还添加了纳米绿泥石颗粒作为rpfc纤维和纳米石墨烯颗粒的结合剂，且纳米绿泥石颗粒经蜂花酸表面改性后优化了颗粒表面羟基基团排列，增加绿泥石颗粒分散性的同时，提升了其与纤维以及石墨烯颗粒的相容性，进一步提升纳米石墨烯颗粒的负载稳定性。技术特征：1.一种防污透气复合织物，其特征在于，所述防污透气复合织物的纺织原料包括改性rpfc纤维，所述改性rpfc纤维由rpfc纤维和负载在rpfc纤维表面孔隙内的填充颗粒制成；2.根据权利要求1所述的一种防污透气复合织物，其特征在于，所述rpfc纤维与纳米石墨烯颗粒的质量比为1:0.08-0.16。3.根据权利要求1所述的一种防污透气复合织物，其特征在于，所述纳米石墨烯颗粒是由纳米颗粒状的氧化石墨烯经有机化处理得到。4.根据权利要求3所述的一种防污透气复合织物，其特征在于，所述有机化处理指的是：取纳米颗粒状的氧化石墨烯，分散于5-8倍质量的去离子水中，再加入占氧化石墨烯质量2-5％的十二烷基硫酸钠，混合均匀后对分散液施加频率为15-20khz、时间为1-2h的超声波处理，处理后对分散液真空干燥，得固体物并施加功率为1-1.5kw、时间为12-15min的空气等离子体处理，即得所述纳米石墨烯颗粒。5.根据权利要求1所述的一种防污透气复合织物，其特征在于，所述填充颗粒还包括粒径为1-10nm的纳米绿泥石颗粒。6.根据权利要求5所述的一种防污透气复合织物，其特征在于，所述纳米绿泥石颗粒与纳米石墨烯颗粒的质量比为0.5-1:5。7.根据权利要求5所述的一种防污透气复合织物，其特征在于，所述纳米绿泥石颗粒是由纳米颗粒状的绿石泥经蜂花酸改性得到。8.根据权利要求7所述的一种防污透气复合织物，其特征在于，所述蜂花酸改性指的是：取纳米颗粒状的绿石泥，加入高速搅拌机中于70-80℃下搅拌4-8min，再取蜂花酸搅拌分散于15-20倍质量的60-70℃热乙醇中得到改性液，然后将改性液加入到高速搅拌机中于70-80℃下搅拌30-50min，将搅拌产物取出并在80-100℃的真空干燥箱中干燥3-5h，即得所述纳米绿泥石颗粒。9.根据权利要求8所述的一种防污透气复合织物，其特征在于，所述蜂花酸与绿泥石质量比为1:10-12。10.一种如权利要求1-9任一项所述防污透气复合织物的制备方法，其特征在于，步骤包括：技术总结本发明公开了一种防污透气复合织物及其制备方法，所述防污透气复合织物的纺织原料包括改性RPFC纤维，所述改性RPFC纤维由RPFC纤维和负载在RPFC纤维表面孔隙内的填充颗粒制成；所述填充颗粒包括粒径为5‑100nm的纳米石墨烯颗粒，且所述纳米石墨烯颗粒中粒径为30‑50nm的颗粒占纳米石墨烯颗粒总质量的45‑55％。本发明首次选用RPFC纤维作为防污织物的纺织原料，在保留其自身优势的基础上，通过负载特定粒径比例的纳米石墨烯颗粒，有效封堵了RPFC纤维的表面孔隙，并形成一层微观保护层，防止污渍的附着和渗透，同时还能提升纤维的力学强度，确保织物的透气性。技术研发人员：吴昆明,张传贵,吴光正,张传侠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：2024/7/29