【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于紡織產品，涉及一種石墨烯蓄熱面料及其制備方法和應用。
技術介紹
1、石墨烯是一種由碳原子通過sp2雜化方式形成的僅一個原子層厚的二維蜂窩狀平面薄膜，完美的石墨烯具有理想的二維晶體結構，由六邊形晶格構成，其中每個碳原子緊密地與另外三個碳原子通過強σ鍵相連，這種連接模式賦予了石墨烯顯著的結構強度。由于石墨烯獨特的二維結構，在電化學、光學、生物醫學、能源、紡織等眾多領域有潛在的應用價值。有研究表明，石墨烯在紡織品領域中展現出優異的抗菌、抗紫外、抗靜電、防水、導熱等功能，極大地豐富紡織品的功能性，并顯著提升用戶的體驗感受。
2、在紡織品領域，尤其是服裝領域，蓄熱保溫是一個非常重要的功能需求；傳統的紡織面料往往無法滿足在寒冷環境下長時間保溫的需求，因此開發具有優異蓄熱保溫性能的新型紡織品面料備受關注。石墨烯具有優異的光熱轉換能力，可以有效吸收遠紅外光，將吸收的光能迅速轉換為熱能，這一特性為開發高性能的蓄熱保溫紡織品開辟了新的道路，有望在寒冷環境中提供更加持久和舒適的保暖體驗。
3、目前，利用石墨烯制備蓄熱性紡織品有2種途徑：紡絲法和后整理法。紡絲法即將石墨烯或者將石墨烯纖維與織物纖維混合紡絲，使之融入織物纖維內部，紡絲法可以提高石墨烯與纖維的結合力，使得蓄熱保溫性能更加持久和穩定，但是紡絲法操作難度很大，技術門檻高，成本較高。如中國公開專利cn115805737a公開了采用紡絲法制備含有石墨烯的蓄熱保溫層，該蓄熱保溫層采用混紡紗線編織，所述混紡紗線由含石墨烯的復合纖維和殼聚糖纖維捻合而成。后整理法即在
4、蓄熱保溫性能的提高往往會影響面料的透氣性和舒適性，因此，開發一種同時具有優異蓄熱保溫性能、良好透氣性的紡織品面料，對于滿足消費者對多功能舒適服裝的需求具有重要意義。
技術實現思路
1、本專利技術針對現有技術出現的不足，提供一種石墨烯蓄熱面料及其制備方法和應用，所述石墨烯蓄熱面料具有優異的蓄熱保溫性能。
2、本專利技術的一個目的通過以下技術方案來實現：
3、一種石墨烯蓄熱面料，包括面料層以及位于面料層上方的蓄熱保溫層，所述蓄熱保溫層由包括包裹聚乙烯醇縮醛的石墨烯的復合整理劑涂覆于面料層上表面制成；
4、包裹聚乙烯醇縮醛的石墨烯由石墨烯水分散液和聚乙烯醇縮醛乙醇溶液混合后進行噴霧干燥所得。
5、優選地，石墨烯水分散液中，石墨烯的厚度為0.1~100nm，進一步優選為0.5~20nm；石墨烯的粒徑為0.1~100μm，進一步優選為1~30μm。
6、優選地，石墨烯水分散液中，石墨烯的濃度為0.01~100mg/ml，進一步優選為0.1~50mg/ml。
7、優選地，聚乙烯醇縮醛乙醇溶液為聚乙烯醇縮醛溶于乙醇形成，其中，聚乙烯醇縮醛的濃度為1~500mg/ml，進一步優選為2~200mg/ml。
8、優選地，聚乙烯醇縮醛為聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮乙醛、聚乙烯醇縮甲乙醛、聚乙烯醇縮丁醛中的一種或多種，進一步優選，所述聚乙烯醇縮醛為聚乙烯醇縮丁醛。
9、優選地，石墨烯與聚乙烯醇縮醛的質量比為1:0.2~1:5；進一步優選為1:0.5~1:2。
10、優選地，噴霧干燥的條件包括：進料量為800~2000ml/h，噴嘴口徑為1~100μm，進風溫度為120~200℃，出風溫度為70~100℃。進一步優選，噴嘴口徑為5~50μm，噴嘴口徑要大于石墨烯的粒徑。
11、優選地，所述復合整理劑包括以下重量份成分：
12、水性聚氨酯乳液40~60份、分散劑：0.1~1份、包裹聚乙烯醇縮醛的石墨烯：6~20份、水為5~20份。
13、優選地，水性聚氨酯乳液的固含量30~70wt%。
14、優選地，分散劑為烷基苯磺酸鹽（如十二烷基苯磺酸鹽、十四烷基苯磺酸鹽等）、烷基萘磺酸鹽、聚氧乙烯烷基醚、木質素磺酸鹽中的一種或多種。
15、優選地，所述復合整理劑的制備方法包括：在攪拌狀態下將包裹聚乙烯醇縮醛的石墨烯加入水性聚氨酯乳液中，然后加入分散劑和水，攪拌均勻得復合整理劑。
16、蓄熱保溫層位于面料層上方，即位于面料層的上表面，蓄熱保溫層將該面料層的上表面全部覆蓋。
17、面料層為紡織品，材質不做特別限制，可以列舉為棉織物、滌綸織物、尼龍織物、混紡織物等，紡織方式也不做特別限制，可以列舉為機織、針織、無紡布等。
18、優選地，所述蓄熱保溫層的制備方法包括：將包括包裹聚乙烯醇縮醛的石墨烯的復合整理劑涂覆于面料層上表面，干燥后，在150~180℃下焙烘，得到蓄熱保溫層。
19、優選地，涂層厚度為0.1~3mm。
20、優選地，干燥溫度為60~90℃，干燥時間為5~20min。優選地，焙烘時間為1~5min。
21、本專利技術的另一個目的通過以下技術方案來實現：
22、一種石墨烯蓄熱面料的制備方法，包括以下步驟：
23、在攪拌狀態下將包裹聚乙烯醇縮醛的石墨烯加入水性聚氨酯乳液中，然后加入分散劑和水，攪拌均勻得復合整理劑；
24、面料層固定在涂層機上，將復合整理劑均勻涂覆于面料層上表面，干燥后，在150~180℃下焙烘，得到所述石墨烯蓄熱面料。
25、本專利技術的第三個目的通過以下技術方案來實現：
26、上述石墨烯蓄熱面料在服裝行業、家紡產品、軍事領域、航天領域、醫療保健用品中的應用。
27、與現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果：
28、1、本專利技術將石墨烯水分散液與聚乙烯醇縮醛乙醇溶液混合后進行噴霧干燥，乙醇在噴霧干燥過程中可以作為造孔劑，得到多孔的聚乙烯醇縮醛，因此，石墨烯表面由多孔的聚乙烯醇縮醛包裹，得到一種新穎的實際包裹多孔聚乙烯醇縮醛的石墨烯；
29、2、本專利技術的復合整理劑中加入新穎的包裹聚乙烯醇縮醛的石墨烯，相對于僅加入石墨烯的復合整理劑，涂覆于面料時，該面料呈現出優異的透氣性能，且涂覆層與面料基底具有優異的結合性能；
30、3、本專利技術提供的石墨烯蓄熱面料，在具有較好透氣性的情況下，保持面料舒適性，并大大提高面料的蓄熱性能，滿足消費者對多功能尤其是蓄熱、透氣服裝的需求。
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1.一種石墨烯蓄熱面料，其特征在于，包括面料層以及位于面料層上方的蓄熱保溫層，所述蓄熱保溫層由包括包裹聚乙烯醇縮醛的石墨烯的復合整理劑涂覆于面料層上表面制成；
2.根據權利要求1所述的一種石墨烯蓄熱面料，其特征在于，石墨烯水分散液中，石墨烯的厚度為0.1~100nm，石墨烯的粒徑為0.1~100μm。
3.根據權利要求1所述的一種石墨烯蓄熱面料，其特征在于，石墨烯水分散液中，石墨烯的濃度為0.01~100mg/mL；
4.根據權利要求1所述的一種石墨烯蓄熱面料，其特征在于，聚乙烯醇縮醛為聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮乙醛、聚乙烯醇縮甲乙醛、聚乙烯醇縮丁醛中的一種或多種。
5.根據權利要求1所述的一種石墨烯蓄熱面料，其特征在于，噴霧干燥的條件包括：進料量為800~2000ml/h，噴嘴口徑為1~100μm，進風溫度為120~200℃，出風溫度為70~100℃。
6.根據權利要求1所述的一種石墨烯蓄熱面料，其特征在于，所述復合整理劑包括以下重量份成分：
7.根據權利要求6所述的一種石墨烯蓄熱面料，其特征在于，水性聚氨
8.如權利要求1所述的一種石墨烯蓄熱面料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，涂層厚度為0.1~3mm；
10.如權利要求1所述的石墨烯蓄熱面料在服裝行業、家紡產品、軍事領域、航天領域、醫療保健用品中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種石墨烯蓄熱面料，其特征在于，包括面料層以及位于面料層上方的蓄熱保溫層，所述蓄熱保溫層由包括包裹聚乙烯醇縮醛的石墨烯的復合整理劑涂覆于面料層上表面制成；
2.根據權利要求1所述的一種石墨烯蓄熱面料，其特征在于，石墨烯水分散液中，石墨烯的厚度為0.1~100nm，石墨烯的粒徑為0.1~100μm。
3.根據權利要求1所述的一種石墨烯蓄熱面料，其特征在于，石墨烯水分散液中，石墨烯的濃度為0.01~100mg/ml；
4.根據權利要求1所述的一種石墨烯蓄熱面料，其特征在于，聚乙烯醇縮醛為聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮乙醛、聚乙烯醇縮甲乙醛、聚乙烯醇縮丁醛中的一種或多種。
5.根據權利要求1所述的一種石墨烯蓄熱面...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊歡，汪亞德，
申請(專利權)人：浙江木星實驗科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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