一种吸湿排汗抗切割多功能手套及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种多功能手套及其制备方法，具体地，涉及一种吸湿排汗抗切割多功能手套及其制备方法。


背景技术：

2.手是人体器官中最为精细致密的器官之一，人们使用双手来完成各种工作。手套则是手部保暖或劳动保护用品，也有装饰用的。它是人在寒冷时的保温必备之物，或是医疗防菌、工业防护用品。手套按照制作方法分为缝制、针织、浸胶等。随着对手套各种功能性要求的提升，手套的材质和制备工艺等方向的相关技术也在不断地发展。特别是手套的材质和工艺，决定了手套的防护性能，是手套选择的依据。
3.作为劳保用品时，手套主要起到保护手部安全的作用。但是在手套具备特殊的防护功能，例如能够有效地防切割的同时，往往无法满足长期佩戴的舒适性，因此需要针对这类缺陷进行改善。
4.石墨烯是一种有碳原子按六边形排列而成的二维材料，是本世纪最具颠覆性的新材料，石墨烯单原子层二维片状结构，使得石墨烯在许多方面具有奇特的性能，可用作超级电容和高效储能电池、超薄超轻航空航天材料、超韧超强防弹衣材料、新型医学材料、纳米传感器材料等等。目前，欧洲、美国、日本、中国等众多国家，都把石墨烯列为本世纪最重要的新材料进行研究和开发。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种石墨烯多功能手套及其制备方法，能够解决现有问题，该手套制备方法简单，手感柔软，具有优异的吸湿、排汗以及抗切割等多种性能。
6.为了达到上述目的，本发明提供了一种吸湿排汗抗切割多功能手套的制备方法，其中，所述的方法包含：步骤1，选取原料，制备石墨烯涤纶纤维；步骤2，以步骤1所得的石墨烯涤纶纤维为芯线，在其表面包覆抗切割涂层，制备得到高强抗切割石墨烯涤纶纤维；步骤3，采用步骤1的石墨烯涤纶纤维为内层，以步骤2所得的高强抗切割石墨烯涤纶纤维为外层，编织得到吸湿排汗抗切割多功能手套。
7.上述的吸湿排汗抗切割多功能手套的制备方法，其中，所述的步骤1中，首先将涤纶切片和石墨烯材料以及改性剂混合均匀，然后将混合物料通过熔融纺丝的方式，制备得到石墨烯涤纶纤维。
8.上述的吸湿排汗抗切割多功能手套的制备方法，其中，所述的混合物料中，按质量百分比计含有石墨烯材料1％～10％，改性剂0.1％～5％。
9.上述的吸湿排汗抗切割多功能手套的制备方法，其中，所述的改性剂为聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯吡络烷酮、硅烷偶联剂中的任意一种或多种。
10.上述的吸湿排汗抗切割多功能手套的制备方法，其中，所述的石墨烯涤纶纤维，结构为x、y、z型中的任意一种。
11.上述的吸湿排汗抗切割多功能手套的制备方法，其中，所述的石墨烯涤纶纤维，在熔融纺丝时，通过的喷丝孔的横截面呈x字形、y字形、z字形中的任意一种。
12.上述的吸湿排汗抗切割多功能手套的制备方法，其中，所述的步骤2中，抗切割涂层的厚度为1-5μm。
13.上述的吸湿排汗抗切割多功能手套的制备方法，其中，所述的抗切割涂层，采用的原料按重量份数计包含：1-10份石墨烯粉、5-15份碳纤维粉、6-27份氮化硅、10-35份氧化铝粉、14-26份环氧树脂。
14.上述的吸湿排汗抗切割多功能手套的制备方法，其中，所述的步骤3中，是采用手套针织机，以u2织法编织手套。
15.本发明还提供了通过上述的方法制备的吸湿排汗抗切割多功能手套。
16.本发明提供的吸湿排汗抗切割多功能手套及其制备方法具有以下优点：
17.本发明充分利用了涤纶和石墨烯材料，制备的手套抗切割等级可以达到美标a4级别，而且手感柔软，佩戴舒适，稳定耐磨，使用寿命长久，同时还具有优异的吸湿、排汗、抗菌、保暖等性能。
18.本发明提供的制备方法，简单易操作，成本低廉，经济效益高，适合大规模工业化生产。
具体实施方式
19.以下对本发明的具体实施方式作进一步地说明。
20.本发明提供的吸湿排汗抗切割多功能手套的制备方法，其包含：步骤1，选取原料，制备石墨烯涤纶纤维；步骤2，以步骤1所得的石墨烯涤纶纤维为芯线，在其表面包覆抗切割涂层，制备得到高强抗切割石墨烯涤纶纤维；步骤3，采用步骤1的石墨烯涤纶纤维为内层，以步骤2所得的高强抗切割石墨烯涤纶纤维为外层，编织得到吸湿排汗抗切割多功能手套。
21.优选地，步骤1中首先将涤纶切片和石墨烯材料以及改性剂混合均匀，然后将混合物料通过熔融纺丝的方式，制备得到石墨烯涤纶纤维。
22.该混合物料中按质量百分比计，含有石墨烯材料1％～10％，改性剂0.1％～5％。
23.改性剂为聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯吡络烷酮、硅烷偶联剂中的任意一种或多种。
24.该石墨烯涤纶纤维的结构为x、y、z型中的任意一种。
25.该石墨烯涤纶纤维在熔融纺丝时，通过的喷丝孔的横截面呈x字形、y字形、z字形中的任意一种。
26.步骤2中抗切割涂层的厚度为1-5μm。
27.该抗切割涂层采用的原料按重量份数计包含：1-10份石墨烯粉、5-15份碳纤维粉、6-27份氮化硅、10-35份氧化铝粉、14-26份环氧树脂。
28.步骤3中是采用手套针织机，以u2织法编织手套。
29.本发明中采用的设备和纺丝工艺的条件参数等均为本领域内技术人员所知的。
30.本发明还提供了通过该方法制备的吸湿排汗抗切割多功能手套。
31.下面结合实施例对本发明提供的吸湿排汗抗切割多功能手套及其制备方法做更进一步描述。
32.实施例1
33.一种吸湿排汗抗切割多功能手套的制备方法，其包含：
34.步骤1，选取原料，制备石墨烯涤纶纤维。
35.优选地，首先将涤纶切片和石墨烯材料以及改性剂混合均匀，然后将混合物料通过熔融纺丝的方式，制备得到石墨烯涤纶纤维。
36.该混合物料中按质量百分比计含有石墨烯材料10％，改性剂5％。
37.改性剂为聚乙烯醇。
38.该石墨烯涤纶纤维的结构为x型。
39.该石墨烯涤纶纤维是在熔融纺丝时，通过的喷丝孔的横截面呈x字形。
40.步骤2，以步骤1所得的石墨烯涤纶纤维为芯线，在其表面包覆抗切割涂层，制备得到高强抗切割石墨烯涤纶纤维。
41.该抗切割涂层的厚度为5μm。
42.该抗切割涂层采用的原料按重量份数计包含：10份石墨烯粉、15份碳纤维粉、27份氮化硅、35份氧化铝粉、26份环氧树脂。
43.步骤3，采用步骤1的石墨烯涤纶纤维为内层，以步骤2所得的高强抗切割石墨烯涤纶纤维为外层，编织得到吸湿排汗抗切割多功能手套。
44.优选地，采用手套针织机，以u2织法编织手套。
45.本实施例还提供了通过该方法制备的吸湿排汗抗切割多功能手套。
46.实施例2
47.一种吸湿排汗抗切割多功能手套的制备方法，其包含：
48.步骤1，选取原料，制备石墨烯涤纶纤维。
49.优选地，首先将涤纶切片和石墨烯材料以及改性剂混合均匀，然后将混合物料通过熔融纺丝的方式，制备得到石墨烯涤纶纤维。
50.该混合物料中按质量百分比计含有石墨烯材料5％，改性剂2％。
51.改性剂为聚乙二醇。
52.该石墨烯涤纶纤维的结构为y型。
53.该石墨烯涤纶纤维是在熔融纺丝时，通过的喷丝孔的横截面呈y字形。
54.步骤2，以步骤1所得的石墨烯涤纶纤维为芯线，在其表面包覆抗切割涂层，制备得到高强抗切割石墨烯涤纶纤维。
55.该抗切割涂层的厚度为3μm。
56.该抗切割涂层采用的原料按重量份数计包含：5份石墨烯粉、8份碳纤维粉、12份氮化硅、16份氧化铝粉、18份环氧树脂。
57.步骤3，采用步骤1的石墨烯涤纶纤维为内层，以步骤2所得的高强抗切割石墨烯涤纶纤维为外层，编织得到吸湿排汗抗切割多功能手套。
58.优选地，采用手套针织机，以u2织法编织手套。
59.本实施例还提供了通过该方法制备的吸湿排汗抗切割多功能手套。
60.实施例3
61.一种吸湿排汗抗切割多功能手套的制备方法，其包含：
62.步骤1，选取原料，制备石墨烯涤纶纤维。
63.优选地，首先将涤纶切片和石墨烯材料以及改性剂混合均匀，然后将混合物料通过熔融纺丝的方式，制备得到石墨烯涤纶纤维。
64.该混合物料中按质量百分比计含有石墨烯材料8％，改性剂4％。
65.改性剂为聚乙烯吡络烷酮。
66.该石墨烯涤纶纤维的结构为z型。
67.该石墨烯涤纶纤维是在熔融纺丝时，通过的喷丝孔的横截面呈z字形。
68.步骤2，以步骤1所得的石墨烯涤纶纤维为芯线，在其表面包覆抗切割涂层，制备得到高强抗切割石墨烯涤纶纤维。
69.该抗切割涂层的厚度为4μm。
70.该抗切割涂层采用的原料按重量份数计包含：8份石墨烯粉、12份碳纤维粉、22份氮化硅、30份氧化铝粉、20份环氧树脂。
71.步骤3，采用步骤1的石墨烯涤纶纤维为内层，以步骤2所得的高强抗切割石墨烯涤纶纤维为外层，编织得到吸湿排汗抗切割多功能手套。
72.优选地，采用手套针织机，以u2织法编织手套。
73.本实施例还提供了通过该方法制备的吸湿排汗抗切割多功能手套。
74.实施例4
75.一种吸湿排汗抗切割多功能手套的制备方法，其包含：
76.步骤1，选取原料，制备石墨烯涤纶纤维。
77.优选地，首先将涤纶切片和石墨烯材料以及改性剂混合均匀，然后将混合物料通过熔融纺丝的方式，制备得到石墨烯涤纶纤维。
78.该混合物料中按质量百分比计含有石墨烯材料3％，改性剂1％。
79.改性剂为硅烷偶联剂。
80.该石墨烯涤纶纤维的结构为x型。
81.该石墨烯涤纶纤维是在熔融纺丝时，通过的喷丝孔的横截面呈x字形。
82.步骤2，以步骤1所得的石墨烯涤纶纤维为芯线，在其表面包覆抗切割涂层，制备得到高强抗切割石墨烯涤纶纤维。
83.该抗切割涂层的厚度为2μm。
84.该抗切割涂层采用的原料按重量份数计包含：2份石墨烯粉、6份碳纤维粉、10份氮化硅、14份氧化铝粉、16份环氧树脂。
85.步骤3，采用步骤1的石墨烯涤纶纤维为内层，以步骤2所得的高强抗切割石墨烯涤纶纤维为外层，编织得到吸湿排汗抗切割多功能手套。
86.优选地，采用手套针织机，以u2织法编织手套。
87.本实施例还提供了通过该方法制备的吸湿排汗抗切割多功能手套。
88.实施例5
89.一种吸湿排汗抗切割多功能手套的制备方法，其包含：
90.步骤1，选取原料，制备石墨烯涤纶纤维。
91.优选地，首先将涤纶切片和石墨烯材料以及改性剂混合均匀，然后将混合物料通过熔融纺丝的方式，制备得到石墨烯涤纶纤维。
92.该混合物料中按质量百分比计含有石墨烯材料1％，改性剂0.1％。
93.改性剂为聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯吡络烷酮、硅烷偶联剂中的任意多种。
94.该石墨烯涤纶纤维的结构为y型。
95.该石墨烯涤纶纤维是在熔融纺丝时，通过的喷丝孔的横截面呈y字形。
96.步骤2，以步骤1所得的石墨烯涤纶纤维为芯线，在其表面包覆抗切割涂层，制备得到高强抗切割石墨烯涤纶纤维。
97.该抗切割涂层的厚度为1μm。
98.该抗切割涂层采用的原料按重量份数计包含：1份石墨烯粉、5份碳纤维粉、6份氮化硅、10份氧化铝粉、14份环氧树脂。
99.步骤3，采用步骤1的石墨烯涤纶纤维为内层，以步骤2所得的高强抗切割石墨烯涤纶纤维为外层，编织得到吸湿排汗抗切割多功能手套。
100.优选地，采用手套针织机，以u2织法编织手套。
101.其中，浸胶是对手套坯的虎口和手背部位进行浸胶。
102.本实施例还提供了通过该方法制备的吸湿排汗抗切割多功能手套。
103.对比例1
104.一种吸湿排汗抗切割多功能手套的制备方法，其包含：
105.步骤1，制备涤纶纤维。
106.优选地，将涤纶切片通过熔融纺丝的方式，制备得到涤纶纤维。
107.该涤纶纤维的结构为x型。
108.该涤纶纤维是在熔融纺丝时，通过的喷丝孔的横截面呈x字形。
109.步骤2，以步骤1所得的涤纶纤维为芯线，在其表面包覆抗切割涂层，制备得到高强抗切割涤纶纤维。
110.该抗切割涂层的厚度为5μm。
111.该抗切割涂层采用的原料按重量份数计包含：15份碳纤维粉、27份氮化硅、35份氧化铝粉、26份环氧树脂。
112.步骤3，采用步骤1的涤纶纤维为内层，以步骤2所得的高强抗切割涤纶纤维为外层，编织得到吸湿排汗抗切割多功能手套。
113.优选地，采用手套针织机，以u2织法编织手套。
114.本对比例还提供了通过该方法制备的吸湿排汗抗切割多功能手套。
115.对比例2
116.一种吸湿排汗抗切割多功能手套的制备方法，其包含：
117.步骤1，选取原料，制备涤纶纤维。
118.优选地，将涤纶切片通过熔融纺丝的方式，制备得到涤纶纤维。
119.该涤纶纤维的结构为y型。
120.该涤纶纤维是在熔融纺丝时，通过的喷丝孔的横截面呈y字形。
121.步骤2，以步骤1所得的涤纶纤维为芯线，在其表面包覆抗切割涂层，制备得到高强抗切割涤纶纤维。
122.该抗切割涂层的厚度为3μm。
123.该抗切割涂层采用的原料按重量份数计包含：8份碳纤维粉、12份氮化硅、16份氧化铝粉、18份环氧树脂。
124.步骤3，采用步骤1的涤纶纤维为内层，以步骤2所得的高强抗切割涤纶纤维为外层，编织得到吸湿排汗抗切割多功能手套。
125.优选地，采用手套针织机，以u2织法编织手套。
126.本对比例还提供了通过该方法制备的吸湿排汗抗切割多功能手套。
127.对本发明各实施例和对比例制备的吸湿排汗抗切割多功能手套进行测试，结果如下表1所示。
128.表1.测试结果表。
[0129][0130]
本发明提供的吸湿排汗抗切割多功能手套及其制备方法，充分利用了涤纶和石墨烯材料，制备方法简单，成本低廉，应用领域广泛，所得的手套佩戴舒适，手感柔软，长久耐用，抗切割等级可以达到美标a4级别，还具有优异的耐磨、抗菌、保暖、吸湿、排汗等多种性能。
[0131]
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。