一种提高MXene基印墨在羊毛织物上附着性的方法

专利类型 发明公开 法律事件 公开; 实质审查;
专利有效性 实质审查 当前状态 实质审查
申请号 CN202310930952.2 申请日 2023-07-27
公开(公告)号 CN116695467A 公开(公告)日 2023-09-05
申请人 青岛大学; 申请人类型 学校
发明人 王蕊; 姚甲乐; 郝龙云; 第一发明人 王蕊
权利人 青岛大学 权利人类型 学校
当前权利人 青岛大学 当前权利人类型 学校
省份 当前专利权人所在省份:山东省 城市 当前专利权人所在城市:山东省青岛市
具体地址 当前专利权人所在详细地址:山东省青岛市崂山区香港东路7号 邮编 当前专利权人邮编:266071
主IPC国际分类 D06P1/673 所有IPC国际分类 D06P1/673D06P1/52D06P1/667D06P5/00D06P3/14
专利引用数量 0 专利被引用数量 0
专利权利要求数量 2 专利文献类型 A
专利代理机构 专利代理人
摘要 本 发明 涉及一种提高MXene基印墨在羊毛织物上附着性的方法,其特征在于采用以下工艺:(1)将TCEP溶解于 乙醇 与去离子 水 体 积比为1:1的混合溶液中,配制成40 mmol/L溶液,调节pH值至7;(2)将羊毛织物浸于上述配制的TCEP溶液中,浴比为1:50,25℃处理4 h,清洗后于60℃烘干,得到改性羊毛织物;(3)将MXene和去离子水混合并超声分散30min,然后加入紫外光 固化 树脂 、 增稠剂 、光引发剂,上述各物质在体系中的 质量 浓度分别为10%、5%、6%和0.4%,搅拌10min得到导电印墨;(4)采用丝网印制方法将上述导电印墨施加至改性羊毛织物上,随后在紫外灯下固化20s,最后将织物彻底烘干。测试结果表明,利用本发明所述方法能够有效提高MXene基导电印墨与羊毛织物的附着牢固性能。
权利要求

1.一种提高MXene基印墨在羊毛织物上附着性的方法,其特征在于采用以下工艺:
(1)将TCEP溶解于乙醇与去离子体积比为1:1的混合溶液中,配制成40 mmol/L溶液,调节pH值至7;
(2)将羊毛织物浸于上述配制的TCEP溶液中,浴比为1:50,25℃处理4 h,清洗后于60 ℃烘干,得到改性羊毛织物;
(3)将MXene和去离子水混合并超声分散30min,然后加入紫外光固化树脂增稠剂、光引发剂,上述各物质在体系中的质量浓度分别为10%、5%、6%和0.4%,搅拌10min得到导电印墨;
(4)采用丝网印制方法将上述导电印墨施加至改性羊毛织物上,随后在紫外灯下固化
20s,最后将织物彻底烘干。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征是所用紫外光固化树脂是市售的聚丙烯酸酯型树脂。

说明书全文

一种提高MXene基印墨在羊毛织物上附着性的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种提高MXene基印墨在羊毛织物上附着性的方法,属于纺织印染技术领域。

背景技术

[0002] 电子智能纺织品的构成主要包括纺织材料、电子元器件、导电线路和电源等部分。羊毛作为一种性能良好的天然纤维,由其制成的织物具有许多优良的性能如保暖、柔软、弹性强等。但是,羊毛织物自身是绝缘体,无法实现电子元器件有效互连,因此需增强其导电性才能在电子智能纺织品领域使用。
[0003] 利用丝网印制等方法将导电印墨施加至羊毛织物表面是增强其导电性的有效方法。MXene具备单层或多层的片状结构,表现出类金属的电导率,可以作为导电材料在印墨中使用。此外,在导电印墨里会添加一定量粘合剂,起到将导电材料牢固附着在羊毛织物表面的作用,以更好的满足使用要求。
[0004] 紫外光固化粘合剂具有固化速度快、节约能源、环境友好等优点,其使用越来越受到关注。紫外光固化粘合剂的主要成分是含有活性官能团的树脂预聚体如环丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯等,能在紫外光照射下由光敏剂引发聚合反应,生成不溶于的涂膜。提高紫外光固化剂的成膜性,从而增强导电印墨对纺织品的附着能,一直是行业研究人员的目标。

发明内容

[0005] 本发明采用三(2‑羧乙基)膦盐酸盐(TCEP)对羊毛织物进行改性,并利用MXene和紫外光固化树脂等配制成导电印墨印制到改性羊毛织物上,能够提高印墨与羊毛织物的附着性,降低各种处理后织物电阻的变化程度。
[0006] 本发明包括以下工艺:(1)将TCEP溶解于乙醇与去离子水体积比为1:1的混合溶液中,配制成40 mmol/L溶液,调节pH值至7;(2)将羊毛织物浸于上述配制的TCEP溶液中,浴比为1:50,25℃处理4 h,清洗后于60 ℃烘干,得到改性羊毛织物;(3)将MXene和去离子水混合并超声分散30min,然后加入紫外光固化树脂、增稠剂、光引发剂,上述各物质在体系中的质量浓度分别为10%、5%、6%和0.4%,搅拌10min得到导电印墨;(4)采用丝网印制方法将上述导电印墨施加至改性羊毛织物上,随后在紫外灯下固化20s,最后将织物彻底烘干。
[0007] 在对羊毛织物进行改性时,需利用体积比为1:1的乙醇和水配制40 mmol/L TCEP溶液,并将溶液pH值调至7。将羊毛织物放入其中,浴比1:50,25 ℃下处理4 h进行改性。TCEP是一类高效温和的硫醇类还原剂,可以将羊毛蛋白分子链上的二硫键还原成具有反应活性的巯基,具备在一定条件与光固化树脂发生反应的能力。改性完成后,将羊毛织物清洗并在60 ℃烘干备用。随后,利用MXene与紫外光固化树脂、增稠剂、光引发剂共同配制导电印墨。其中,紫外光固化树脂是市售的聚氨酯丙烯酸酯型树脂,增稠剂起到调节印墨粘度和流变性的作用,可使印制涂层更为精细,光引发剂则起到引发树脂发生聚合的作用。最后,采用丝网印制方法将导电印墨施加至改性羊毛织物上,并在紫外灯下进行20s固化,改性羊毛上的巯基参与到光固化树脂中碳双键在光引发剂激发条件下的成膜反应中,强化了膜层与织物之间的有效连接,从而将MXene更为紧密牢固的附着,使耐湿处理、耐拉伸和耐弯折等性能获得提升。
实施方式
[0008] 下面通过实施例和对比例进一步说明本发明。
[0009] 实施例1(1)将TCEP溶解于乙醇与去离子水体积比为1:1的混合溶液中,配制成40 mmol/L溶液,调节pH值至7;
(2)将羊毛织物浸于上述配制的TCEP溶液中,浴比为1:50,25℃处理4 h,清洗后于
60 ℃烘干,得到改性羊毛织物;
(3)将MXene和去离子水混合并超声分散30min,然后加入紫外光固化树脂、增稠剂、光引发剂,上述各物质在体系中的质量浓度分别为10%、5%、6%和0.4%,搅拌10min得到导电印墨;
(4)采用丝网印制方法将上述导电印墨施加至改性羊毛织物上,随后在紫外灯下固化20s,最后将织物彻底烘干。
[0010] 对比例1(1)将MXene和去离子水混合并超声分散30min,然后加入紫外光固化树脂、增稠剂、光引发剂,上述各物质在体系中的质量浓度分别为10%、5%、6%和0.4%,搅拌10min得到导电印墨;
(2)采用丝网印制方法将上述导电印墨施加至未改性羊毛织物上,随后在紫外灯下固化20s,最后将织物彻底烘干。
[0011] 将实施例与对比例所得羊毛织物分别经水处理、酸处理、处理、拉伸和弯折处理,然后测定织物电阻,并计算得出相对处理之前电阻的变化率,结果如下表1所示。可以看出,利用本发明实施例所得导电羊毛织物的电阻变化率明显低于对比例,表明本发明所述方法能够有效提高MXene基导电印墨与羊毛织物的附着牢固性能。
[0012] 表1:羊毛织物不同条件处理前后电阻变化率
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