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一种石墨烯改性兔毛纤维制备系统及方法


技术摘要:
本发明公开了一种石墨烯改性兔毛纤维制备系统及方法,包括溶液制备和兔毛预处理,所述溶液制备主要是制备L‑半胱氨酸和氧化石墨烯混合溶液,所述兔毛预处理是对兔毛进行多项处理。涉及兔毛纤维制备技术领域。通过使用本发明的系统可生产出新型的石墨烯改性兔毛纤维,其  全部
背景技术:
兔毛是一种天然特种动物纤维,本身富含多种氨基酸,含有大量的-NH与CoOH官能 团,兔毛的纤维内部结构都有髓质层,兔毛纤维手感柔软,质轻蓬松、风格别致、保暖性和吸 湿性好,耐酸不耐碱,与皮肤接触时会产生轻、柔、软,亲肤感良好,多和羊毛或其它纤维作 混纺织物。 在使用兔毛纤维生产纺织物过程中,由于兔毛纤维表面为单向性的鳞片,纤维强 度低,表面摩擦性能差,卷曲度小,纤维之间存在静电,抱合性能差,导致其在纺纱过程中有 很大的困难,而目前解决此类问题的方法有混纺法、表面改性法或是梳理设备改进法等,但 传统改进方法实际操作起来难度较大,且方法不够统一,步骤不够完善,且纺纱过程中难成 网的困难,生产出来的纺织物在防静电和抗摩擦等性能上都存在一定的不足。
技术实现要素:
(一)解决的技术问题 针对现有技术的不足,本发明提供了一种石墨烯改性兔毛纤维制备系统及方法, 解决了现有的兔毛纤维改进方法实际操作起来难度较大,其具体步骤繁琐、不够完善,且在 纺纱过程中难成网的困难的问题。 (二)技术方案 为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种石墨烯改性兔毛纤维 制备系统,包括溶液制备和兔毛预处理,所述溶液制备主要是制备L-半胱氨酸和石墨烯混 合溶液,所述兔毛预处理是对兔毛进行多项处理,所述溶液制备和兔毛预处理完成之后进 行石墨烯改性兔毛纤维制备。 进一步地,所述溶液制备包括L-半胱氨酸溶液制备、氧化石墨烯溶液制备和L-半 胱氨酸溶液与氧化石墨烯混合溶液制备。 进一步地,所述兔毛预处理包括兔毛筛选、兔毛浸泡、兔毛冲洗和兔毛烘干。 进一步地,所述石墨烯改性毛纤维制备包括改性与接枝处理、超声处理和最终处 理。 一种石墨烯改性兔毛纤维制备系统的方法,包括以下步骤: S1、L-半胱氨酸溶液制备:取L-半胱氨酸溶于去离子水中,配制0.03-0.05mol/L浓 度的L-半胱氨酸溶液; S2、氧化石墨烯溶液制备:取氧化墨烯溶于纯净水中,配制成浓度为5g/L的氧化石 墨烯溶液; S3、L-半胱氨酸溶液与氧化石墨烯混合溶液制备:将S1和S2中制备好的L-半胱氨 4 CN 111593562 A 说 明 书 2/6 页 酸溶液和氧化石墨溶液均取出相同的量,并搅拌混合在一起,制备成L-半胱氨酸溶液与氧 化石墨烯混合溶液; S4、兔毛筛选:首先通过人工将兔毛中明显的杂质清理掉,之后再将兔毛输送至在 筛选设备中,通过筛选设备进一步将兔毛中掺杂的较小杂质清理掉; S5、兔毛浸泡:将S4中筛选好的兔毛放入装有浓度为0.06~0.08moL/L碳酸钠溶液 的容器中,对兔毛进行浸泡处理,除去兔毛除去表层的油脂、天然杂质和异味; S6、兔毛冲洗:将S5中浸泡好的兔毛放入专门的清洗设备中,通过清洗设备产生的 高压离子水对兔毛进行冲洗,将兔毛中的碳酸钠溶液清洗干净; S7、兔毛烘干:将S6中冲洗好的兔毛放入烘干设备中,将对兔毛进行烘干处理; S8、改性与接枝处理:取出S7中浴比为180:1~220:1的处理好的兔毛纤维,并取出 S3中配制好的L-半胱氨酸溶液与氧化石墨烯混合溶液,将两者放入锥形瓶中混合浸泡; S9、超声处理:将S8中处理好的兔毛纤维置于超声波设备中,并选择超声功率80~ 100W,水浴温度70~80摄氏度,处理时间为50~70min,对兔毛纤维进行超声处理; 通过使用本发明的系统可生产出新型的石墨烯改性兔毛纤维,其中利用氧化石墨 烯独特的性能,使得兔毛纤维的性能得到有效的改善,且该系统实际操作相对简单,步骤清 晰完整,大大降低了纯兔毛纤维纺纱的难度,也不必引进或改善毛纺梳理设备,普通毛纺仪 器设备均可使用,解决了纺纱过程中难成网的问题,并且石墨烯改性兔毛纤维不仅具备兔 毛纤维本身的优良性能,还同时获得抗菌抑菌、防护紫外线、远红外保健等功能特性,若与 其它纤维进行混纺时,只需添加少量比例,便可以不仅具备兔毛纤维本身的优良特性,又获 得抗菌抑菌、防护紫外线、远红外保健等功能特性,石墨烯改性兔毛纤维的性能远远优于兔 毛纤维的性能,具有极高的应用价值。 进一步地,清洗完成之后再将石墨烯改性兔毛纤维烘干设备中进行烘干处理即 可,烘干温度设置在50-60摄氏度。 进一步地,所述S3中使用磁力搅拌器转速为20转/s,搅拌时间控制在5-6分钟,确 保L-半胱氨酸固体能够充分溶解。 进一步地,所述S5中浸泡时间为一个小时,且保证碳酸钠溶液能够完全浸没兔毛, 保证对兔毛起到有效的作用。 进一步地,所述S7中烘干温度设置在55-65摄氏度,烘干施加为45-50分钟,所述S8 中使用L-半胱氨酸溶液与氧化石墨烯混合溶液浸泡兔毛纤维时间为两个小时。 (三)有益效果 本发明具有以下有益效果: 该一种石墨烯改性兔毛纤维制备系统及方法,通过使用本发明的系统可生产出新 型的石墨烯改性兔毛纤维,其中利用氧化石墨烯独特的性能,使得兔毛纤维的性能得到有 效的改善,且该系统实际操作相对简单,步骤清晰完整,大大降低了纯兔毛纤维纺纱的难 度,也不必引进或改善毛纺梳理设备,普通毛纺仪器设备均可使用,解决了纺纱过程中难成 网的问题,并且石墨烯改性兔毛纤维不仅具备兔毛纤维本身的优良性能,还同时获得抗菌 抑菌、防护紫外线、远红外保健等功能特性,若与其它纤维进行混纺时,只需添加少量比例, 便可以不仅具备兔毛纤维本身的优良特性,又获得抗菌抑菌、防护紫外线、远红外保健等功 能特性,石墨烯改性兔毛纤维的性能远远优于兔毛纤维的性能,具有极高的应用价值。 5 CN 111593562 A 说 明 书 3/6 页 当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。 附图说明 图1为本发明中石墨烯改性兔毛纤维制备系统的流程框图; 图2为本发明中溶液制备的流程框图; 图3为本发明中兔毛预处理的流程框图; 图4为本发明中石墨烯改性兔毛纤维制备的流程框图。
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