本發明屬于紡織技術領域，具體涉及一種抗菌抗紫外自清潔復合型滌綸的制備方法。
背景技術：
在日常生活中，衣服難免會沾油、咖啡、灰塵等污漬。這些污漬即影響衣服的正常使用，也為微生物提供了繁殖的環境。所以隨著生活節奏的加快，以及追求高質量生活的要求，具有自清潔能力的紡織品應運而生。
聚酯纖維的物理機械性能如強力、耐磨性、回彈性和尺寸穩定性均能較好滿足各種用途的需要。但聚酯纖維是一種典型的疏水性纖維，回潮率只有0.4％，作為貼身服用材料，它的穿著舒適性很差，在高濕、高溫狀態，人們穿著合成纖維的服裝會有悶熱感，心情煩躁不安；在濕熱狀態下，人體與衣服間摩擦力增大，沉重感增加，對人的心理及生理變化產生不很大的影響。同時，聚酯纖維親水性很差，也給織造帶來一系列問題。如易積聚靜電、易吸灰塵、去除油污漬難等。
所謂石墨烯紡織品，是指石墨烯材料與普通紡織品有效結合，在保持紡織品各項基本性能的同時，具有石墨烯某一種或幾種獨特性質的紡織產品。石墨烯紡織品在導電、防輻射、防紫外、熱電、特殊防護和智能織物等領域有巨大的應用前景，目前，石墨烯紡織品的制備方法主要包括直接制備法和后整理法。關于石墨烯纖維材料的研究主要集中在石墨烯纖維的制備以及如何改善石墨烯纖維的力學性能，將石墨烯納米片層優異的電學、熱學和光學性能賦予宏觀石墨烯纖維，而關于石墨烯纖維可紡性的研究較少。制備得到的石墨烯纖維雖然綜合性能優異，但是，纖維可紡性較差，限制了石墨烯纖維在民用紡織服裝領域的進一步開發利用。
目前，通過混紡和交織制備功能紡織品的方法在紡織行業廣泛應用，比如市場上常見的彈力織物和防輻射服等，而國內外關于石墨烯纖維經紡紗和織造制備得到石墨烯織物的研究仍鮮有報道。雖然石墨烯纖維制備方法多樣，石墨烯纖維機械性能和功能性優良，但是，制備得到的石墨烯纖維的可紡性較差，限制了其在傳統紡紗和織造領域的應用。
因此，有必要改善目前研發將滌綸與石墨烯相結合自清潔面料的方法，提升滌綸的性能，既要有效的提高自清潔效果，又要保證綠色環保，對人體無害。
技術實現要素：
技術問題：本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供的一種抗菌抗紫外自清潔復合型滌綸的制備方法，提升滌綸的性能，既有效的提高自清潔效果，又保證綠色環保，對人體無害。
技術方案：為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
本發明的一種抗菌抗紫外自清潔復合型滌綸的制備方法，其具體步驟為：
第一步：將對苯二甲酸與乙二醇進行混合，配制漿料；
第二步：將改進的hummers方法制備的氧化石墨加入蒸餾水中，超聲，得到氧化石墨烯分散液；氧化石墨烯分散液的濃度為10～20mg/ml；
第三步：將第二步所得氧化石墨烯分散液加入到第一步得到漿料中，磁力攪拌，邊攪拌邊加入tio2溶膠，攪拌8-15小時，再經干法紡絲得到復合纖維；所述氧化石墨、對苯二甲酸、乙二醇和tio2溶膠的摩爾比為(0.55-0.75):(4.0-4.45):(5.80-9.75):(0.2-0.3)；
第四步：將第三步得到的復合纖維用氫碘酸還原0.5～1h，再通過含有脂肪二胺擴鏈劑的水溶液，清洗，晾干，得到具有彈性的滌綸-石墨烯復合纖維；其中，氫碘酸的質量濃度為55％；
第五步：將第四步得到的滌綸-石墨烯復合纖維加捻進行織造加工得到抗菌抗紫外自清潔復合功型滌綸。
本發明中所述tio2溶膠采用下述方法制備：
將質量分數為70％-99％的鈦酸四異丙酯、二乙醇胺和無水乙醇混合，室溫下攪拌0.5-1.5小時，然后再以2～3滴/秒的速度加入體積分數為60-90％的酒精，室溫下攪拌0.5-1.5小時，形成tio2溶膠。
優選地，所述氧化石墨、對苯二甲酸、乙二醇和tio2溶膠的摩爾比為(0.55-0.75):(5.80-5.85):(0.2-0.3)。
優選地，所述第二步中超聲的時間為3～5h。
有益效果：與現有技術相比，本發明的有益效果是：
(1)本發明方法通過將石墨烯粉末制備成氧化石墨烯分散液，并添加到滌綸紡絲原液中，使改性后的滌綸-石墨烯復合纖維具有石墨烯和滌綸兩種材料的獨特性能，能很好地改善滌綸-石墨烯復合纖維的力學性能和耐熱性，同時石墨烯分散液能夠與滌綸中的酯基發生作用，促進了有機與無機之間的交聯，提高無機材料在復合材料中的分散性。
(2)本發明方法制備的滌綸，利用tio2溶膠處理增加纖維表面的官能團，增強納米顆粒與纖維的結合牢度，提高面料的自清潔效率和自清潔持久性。并因石墨烯、tio2溶膠的加入具有優異的抗菌性能、防紫外性能和自清潔性能等，兩者結合使面料經久耐穿，在功能紡織品領域展示出良好的應用前景。
(3)本發明方法制備的滌綸在顯著降低剛度的同時保持出色的韌性、撕裂強度、抗卷邊性和自清潔性能。采用本發明方法可制備出高科技、高抗菌性的純棉織物，拓展了石墨烯在紡織界的發展領域。
具體實施方式
為了加深對本發明的理解，下面結合實施例對本發明作進一步詳述，該實施例僅用于解釋本發明，并不構成對本發明保護范圍的限定。
本發明中tio2溶膠的制備：將8ml質量分數為97％的鈦酸四異丙酯、4ml二乙醇胺和24ml無水乙醇混合，室溫下以800rmp的攪拌速度攪拌1小時，然后再以2滴/秒的速度加入14ml的體積分數為75％酒精，室溫下攪拌1小時形成穩定透明的tio2溶膠；
實施例1
第一步：首先制備漿料：將對苯二甲酸與乙二醇按照4.0:5.80的摩爾比進行混合，配制漿料；
第二步：制備氧化石墨烯分散液：在室溫下，稱取用改進的hummers方法制備的氧化石墨200mg，置于100ml的燒杯中，然后加入去離子水20ml配成濃度為10mg/ml的分散液，然后將燒杯放入超聲池中處理3h將氧化石墨剝離為氧化石墨烯，得到均勻分散的氧化石墨烯溶液；
第三步：將第二步所得氧化石墨烯分散液加入到第一步得到漿料中，磁力攪拌，邊攪拌邊加入tio2溶膠，攪拌8小時，再經干法紡絲得到復合纖維；所述氧化石墨、對苯二甲酸、乙二醇和tio2溶膠的摩爾比為0.55:4.0:5.80:0.2；
第四步：將第三步得到的復合纖維用氫碘酸還原0.5h，再通過含有脂肪二胺擴鏈劑的水溶液，清洗，晾干，得到具有彈性的滌綸-石墨烯復合纖維；其中，氫碘酸的質量濃度為55％；
第五步：將第四步得到的滌綸-石墨烯復合纖維加捻進行織造加工得到抗菌抗紫外自清潔復合功型滌綸。
本實施例中抗菌抗紫外自清潔復合功型滌綸斷裂強度達到了24.5克/旦，斷裂伸長率達到了70，在質量損失10％時對應的溫度達到了418℃。
將本實施例中抗菌抗紫外自清潔復合功型滌綸按gb/t20944-2007標準，用吸收法對樣品的抑菌率進行測試，抑菌率>99.9％。紫外線防護系數upf>90，且uva的透過率t(uva)av＜5％。
實施例2
第一步：首先制備漿料：將對苯二甲酸與乙二醇按照4.0:9.75的摩爾比進行混合，配制漿料；
第二步：制備氧化石墨烯分散液：在室溫下，稱取用改進的hummers方法制備的氧化石墨200mg，置于100ml的燒杯中，然后加入去離子水20ml配成濃度為10mg/ml的分散液，然后將燒杯放入超聲池中處理4h將氧化石墨剝離為氧化石墨烯，得到均勻分散的氧化石墨烯溶液；
第三步：將第二步所得氧化石墨烯分散液加入到第一步得到漿料中，磁力攪拌，邊攪拌邊加入tio2溶膠，攪拌10小時，再經干法紡絲得到復合纖維；所述氧化石墨、對苯二甲酸、乙二醇和tio2溶膠的摩爾比為0.65:4.35:6.95:0.25；
第四步：將第三步得到的復合纖維用氫碘酸還原1h，再通過含有脂肪二胺擴鏈劑的水溶液，清洗，晾干，得到具有彈性的滌綸-石墨烯復合纖維；其中，氫碘酸的質量濃度為55％；
第五步：將第四步得到的滌綸-石墨烯復合纖維加捻進行織造加工得到抗菌抗紫外自清潔復合功型滌綸。
本實施例中抗菌抗紫外自清潔復合功型滌綸斷裂強度達到了35.5克/旦，斷裂伸長率達到了90％，在質量損失10％時對應的溫度達到了450℃。
將本實施例中抗菌抗紫外自清潔復合功型滌綸按gb/t20944-2007標準，用吸收法對樣品的抑菌率進行測試，抑菌率>99.9％。紫外線防護系數upf>91，且uva的透過率t(uva)av＜5％。
實施例3
第一步：首先制備漿料：將對苯二甲酸與乙二醇按照4.45:8.75的摩爾比進行混合，配制漿料；
第二步：制備氧化石墨烯分散液：在室溫下，稱取用改進的hummers方法制備的氧化石墨200mg，置于100ml的燒杯中，然后加入去離子水20ml配成濃度為10mg/ml的分散液，然后將燒杯放入超聲池中處理4h將氧化石墨剝離為氧化石墨烯，得到均勻分散的氧化石墨烯溶液；
第三步：將第二步所得氧化石墨烯分散液加入到第一步得到漿料中，磁力攪拌，邊攪拌邊加入tio2溶膠，攪拌15小時，再經干法紡絲得到復合纖維；所述氧化石墨、對苯二甲酸、乙二醇和tio2溶膠的摩爾比為0.65:4.35:6.95:0.25；
第四步：將第三步得到的復合纖維用氫碘酸還原1h，再通過含有脂肪二胺擴鏈劑的水溶液，清洗，晾干，得到具有彈性的滌綸-石墨烯復合纖維；其中，氫碘酸的質量濃度為55％；
第五步：將第四步得到的滌綸-石墨烯復合纖維加捻、織造得到抗菌抗紫外自清潔復合功型滌綸。
本實施例中抗菌抗紫外自清潔復合功型滌綸斷裂強度達到了35克/旦，斷裂伸長率達到了80％，在質量損失10％時對應的溫度達到了450℃。
將本實施例中抗菌抗紫外自清潔復合功型滌綸按gb/t20944-2007標準，用吸收法對樣品的抑菌率進行測試，抑菌率>99.9％。紫外線防護系數upf>90，且uva的透過率t(uva)av＜5％。
本發明所制備的滌綸納米復合材料具有優異的力學性能和耐熱性能，斷裂強度達到了24.5～35.5克/旦，斷裂伸長率達到了70～90％，在質量損失10％時對應的溫度達到了418～450℃，拓寬了滌綸的應用范圍。