阅读说明：本技术 一种含有石墨烯的面料及其应用和加工工艺 (Fabric containing graphene and application and processing technology thereof ) 是由 陈乾 杨军华 于 2019-10-16 设计创作，主要内容包括：本发明涉及石墨烯面料技术领域,更具体地说,它涉及一种含有石墨烯的面料及其应用和加工工艺。一种含石墨烯的面料,所述普通面料上编织有石墨烯纤维丝,或者普通面料表面复合石墨烯编织层。其可应用于防风外套或保温外套中。本发明充分利用了现有的常用的低成本资源,将生物质石墨烯的功能充分展现到纤维中,获得了高性能、高附加值的新型面料。本发明利用石墨烯纤维远红外升温、保暖透气等特性,将其作为功能材料,应用于防风衣、棉袄等,对提升成品制衣工业创新能力和推动高附加值成衣产品的研发提供了思路。(The invention relates to the technical field of graphene fabrics, in particular to a fabric containing graphene and an application and processing technology thereof. The utility model provides a surface fabric that contains graphite alkene, graphite alkene cellosilk has been woven on the ordinary surface fabric, perhaps ordinary surface fabric surface composite graphene braid. It can be applied to wind-proof coat or heat-insulating coat. The invention fully utilizes the existing commonly used low-cost resources, fully displays the functions of the biomass graphene into the fiber, and obtains the novel fabric with high performance and high added value. The graphene fiber far infrared temperature-rising thermal insulation material disclosed by the invention is used as a functional material by utilizing the characteristics of far infrared temperature rise, thermal insulation, air permeability and the like of the graphene fiber, is applied to windcheaters, wadded jackets and the like, and provides an idea for improving the innovation capability of finished garment manufacturing industry and promoting the research and development of high-added-value ready-made garment products.)

一种含有石墨烯的面料及其应用和加工工艺

技术领域

本发明涉及石墨烯面料技术领域，更具体地说，它涉及一种含有石墨烯的面料及其应用和加工工艺。

背景技术

常见的制衣面料有化纤、丝棉，棉麻，涤纶等，它们经常被用在外衣的编织上，透气舒适，但在一些特殊环境下，有时候要求面料需要有防风防雨、保暖、甚至导电的功能，此时这些面料便难以满足需求。

石墨烯是目前自然界最薄、强度最高的材料，强度比钢材高200倍，同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。

作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，石墨烯被称黑金，是新材料之王。而石墨烯纤维是由生物质石墨烯与其它纤维复合而成的一种智能多功能纤维新材料，具备超越国际先进水平的低温远红外功能，集抗菌抑菌、抗紫外线、防静电等作用于一身。

将石墨烯纤维复合在常规面料上，是面料开拓的新的发展方向，具有极大的研发前景。而对于面料与石墨烯复合技术的研发和相应产品的应用是急需解决的问题之一。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种含有石墨烯的面料及其应用和加工工艺，具有既能满足面料保温性能，又同时让面料具有更多功能性的优点，同时可以应用于防风外衣和保温外衣中。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种含有石墨烯的面料，包括普通面料，所述普通面料上编织有石墨烯纤维丝，或者普通面料表面复合石墨烯编织层。

通过采用上述技术方案，在普通面料上复合石墨烯纤维，可以通过编织入纤维的方式，也可以通过贴合在普通面料表面的方式进行复合，而编织的方式相对于贴合的方式更为牢固。复合后的新型石墨烯面料，因为材料薄，形成的纤维编织成的布料孔隙多，具有良好的吸湿排汗作用，制成成衣，形成的汗液容易排出，不容易因汗液潮湿造成体温降温，对身体具有保暖的效果。第二复合后的石墨烯面料还具有除菌抑菌的功能。第三复合后的石墨烯面料还具有导电功能，在一些特殊环境下，例如地下勘探中，可以为工作人员的照明设备提供电源。整体效果非常好。

进一步的，所述石墨烯编织层由石墨烯纤维丝与混纺纱纤维丝编织而成，或者由两种相同或不同的石墨烯纤维丝采用一上一下的编织纹路编织而成。

通过采用上述技术方案，石墨烯编织层的形成可以不受限制，为满足不同客户的使用环境要求，也可以是不同粗细的石墨烯纤维编织而成。

进一步的，所述普通面料为化纤面料、棉料、皮料、腈纶、棉涤纶、灯芯绒一种或几种。

通过采用上述技术方案，石墨烯可以运用到多种面料中，以获得高性能高附加值的新型成衣面料。

一种含有石墨烯的面料的应用，将上述含石墨烯的面料应用于防风外套中，所述防风外套包括设有两层，分别为表层和里层，两层之间通过线缝合，所述表层为编织有石墨烯纤维丝的普通面料，或表面复合石墨烯编织层的普通面料，所述里层为透气膜。

通过采用上述技术方案，这样的防风外套，里层采用风衣中经常使用的透气膜，例如PTFE薄膜，表层面料则采用含有石墨烯纤维的新型面料。这样的防风外套即可以起到防风作用，又可以将汗液及时排出。运用在防风衣、冲锋衣，可以进一步起到防风御寒，排湿除汗，除菌抑菌的作用。甚至在特殊环境勘察中，带有石墨烯的特种防风衣可以进一步导电，为勘察照明提供电能源。

一种含有石墨烯的面料的应用，将上述石墨烯面料应用于保暖外套中，所述保暖外套包括设有三层，分别为表层、中间层和里层，三层之间通过热溶胶复合或通过线缝合，所述表层或里层为编织有石墨烯纤维丝的普通面料，或表面复合石墨烯编织层的普通面料，所述中间层为保温材料。

通过采用上述技术方案，在保暖外套的里层设置新型复合的石墨烯面料，可以提高普通保暖衣的吸湿排汗功能。在保暖外套的外层设置新型复合的石墨烯面料，可以增加普通保暖外衣的耐磨程度，进一步提高保暖外套的使用寿命。

进一步的，所述保温材料为棉花、腈纶棉、太空棉、或羽绒纤维。

通过采用上述技术方案，保温材料可以根据原料成本、客户需求、生产工艺等要求选择使用。

一种上述含有石墨烯的面料保暖外套的加工工艺，其步骤如下：

S1、喷洒底层加热树脂；

S2、喷洒高密度防风层后压合；

S3、喷洒弹力树脂；

S4、均匀铺放带有保温材料的中间层；

S5、喷洒弹力树脂于保温材料之间；

S6、喷洒弹力锁绒；

S7、喷洒点状树脂和喷洒表层加热树脂；

S8、用含有石墨烯的面料替换里层或者表层。

通过采用上述技术方案，喷洒加热树脂和高密度防风层，可以为保暖外衣增加防风性能，提高御寒性能。弹力树脂、弹力锁绒等提供了面料层的延展性，保证了成衣的穿着时的舒适性。最后在表层或里层贴合新型复合的石墨烯面料，提供了较高的导热率、独特的远红外发热、吸湿排汗、抗菌抑菌等功能，使人们在冬天穿着舒适。整体工艺方便，成品效果优良。

进一步的，含有石墨烯的面料保暖外套的加工工艺，当步骤S4中保温材料为羽绒纤维，其加工方法如下：

S41、将羽绒纤维打碎和胶水搅拌混合在一起；

S42、通过高温将含羽绒的胶水粘合到面料中间层。

通过采用上述技术方案，将打碎的羽绒纤维通过胶水复合到中间层，羽绒纤维打碎分布均匀，使得保温层更为均匀，保温效果更好。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.通过在面料中增加石墨烯纤维的设置，能够起到提高面料保温、抗菌、导电性能的作用。

2.通过将石墨烯面料应用到防风外衣中的设置，能够起到提高防风提高吸湿排汗功能的作用。

3.通过将石墨烯面料应用到保温外衣中的设置，能够起到提高保温性能，增加保温外衣的多功能性的效果。

4．本发明充分利用了现有的常用的低成本资源，将石墨烯的功能充分展现到纤维中，获得了高性能、高附加值的新型成衣面料。本发明利用石墨烯纤维远红外升温、保暖透气等特性，将其作为功能材料，应用于防风衣、棉袄等，对提升成品制衣工业创新能力和推动高附加值成衣产品的研发提供了思路。

附图说明

图1是实施例1中两层布料保温外套整体结构示意图。

图2是实施例1的两层布料的剖视图。

图3是实施例2中三层布料保温外套整体结构示意图。

图4是实施例2中三层布料的剖视图。

图中，1、躯干部；2、衣袖；3、帽子；4、表层；5、中间层；6、里层；7、加热区；8、加热袋；9、充电加热装置；10、充电宝。

具体实施方式

一种含有石墨烯的面料，其是采用普通面料进行的再次改进。具体为普通面料上编织石墨烯纤维丝，或者在普通面料表面复合石墨烯编织层。

本发明的石墨烯编织层可以由石墨烯纤维丝与混纺纱纤维丝编织而成，也可以由两种相同或不同的石墨烯纤维丝采用一上一下的编织纹路编织而成。本发明采用的普通面料为化纤面料、棉料、皮料、腈纶、棉涤纶、灯芯绒等的一种或几种。

实施例1

将上述含石墨烯的面料的应用在防风外套中。优选地，如图1、2所示，该防风外套具有躯干部1和衣袖，躯干部1和衣袖2均设有两层布料，分别为表层4和里层6。两层之间可以通过线在节点处进行缝合。表层4为编织有石墨烯纤维丝的普通面料，或表面复合石墨烯编织层的普通面料，里层6为透气膜，优选地可以采用冲锋衣中常用的PTFE薄膜。

实施例2

将上述含石墨烯的面料的应用在保暖外套中。优选地，如图3、4所示，保暖外套包括躯干部1和衣袖2，躯干部1和衣袖2均设有三层布料，分别为表层4、中间层5和里层6。三层之间通过热溶胶复合，或者通过线在节点处进行缝合。表层4或里层6采用含石墨烯的面料进行替换，具体可以为编织有石墨烯纤维丝的普通面料，或表面复合石墨烯编织层的普通面料。而中间层5可以采用常用的保温材料，这些保温材料可以为棉花、腈纶棉、太空棉、或羽绒纤维。

本实施例2中石墨烯的面料保暖外套的加工工艺，其步骤可以如下：

S1、喷洒底层加热树脂；

S2、喷洒高密度防风层后压合；

S3、喷洒弹力树脂；

S4、均匀铺放带有保温材料的中间层；

S5、喷洒弹力树脂于保温材料之间；

S6、喷洒弹力锁绒；

S7、喷洒点状树脂和喷洒表层加热树脂；

S8、用含有石墨烯的面料替换里层或者表层。

特别地，当步骤S4中保温材料选择为羽绒纤维，其加工时，可以先将羽绒打碎，以保证羽绒纤维的分散均匀。然后和胶水搅拌混合，在高温60℃～70℃环境下将含羽绒的胶水粘合到面料中间层，形成保温外衣的最后中间层。

不管是实施例1还是实施例2，如图1所示，躯干部1上都还设置有至少一个加热区7。当处于较寒环境时，可以对身体进行供热，进一步达到保暖效果。这样的加热区7可以设置多个，例如背部或肚子需要特别取暖的地方，可以根据需要进行增设。加热区7具体包括加热袋8，充电加热装置9和充电宝10。加热袋8可以外套外层进行缝制，在加热袋8内放置充电加热装置9。充电加热装置9通过外接线电连接有充电宝10，充电宝10置于躯干部1口袋中。当然，充电加热装置9也可以替换为其它装置，以实现供暖功能。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。