本发明涉及纺织品生产技术领域，特别涉及一种石墨烯抗菌纱线的制备方法。
背景技术：
现代社会中，为满足人们生活需求，纺织品种类繁多，其中多数易发生因霉菌孢子萌发及菌丝体在纺织品上生长繁殖导致的霉变，尤其是在南方阴雨天气居多的情况下，不仅纺织产品和原料的贮存成为难题，纺织类成品的防霉存放也成为人们生活中的重要难点。
当前，纺织品中多采用浸轧法、涂层法和浸渍法等进行加工整理以达到抗菌作用，但传统方法存在着抑菌物为化学有毒有害物质而对机体存在潜在伤害或者抑菌物在织物中易洗脱、抗菌不持久的现状，使用绿色无毒害抑菌剂且能在纺织品上长效抑菌防霉是当前纺织行业研究的热点话题。
技术实现要素：
为克服现有技术存在缺陷，本发明提供了一种石墨烯抗菌纱线的制备方法。
本发明中，石墨烯作为一种新型的呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景。在生物医学方面，研究表明疏水石墨烯对细胞有较强的细胞毒性，可直接接触细菌的细胞膜并使其分解，达到良好的抑菌效果，且石墨烯加热时可发射的8-15微米远红外波，能有激活身体细胞核酸蛋白质等生物分子并具有保温保暖功效。
本发明中，肉桂醛是一种疏水性的植物精油活性成分，天然存在于桂皮油、藿香油、风信子油和玫瑰油等精油中，具有独特的杀菌消毒防腐作用，其不受ph值的影响，对于各类物质均具有较强的杀菌消毒功能，还可广泛用于防腐防霉保鲜，甚至还有微生物研究分析发现肉桂味的口香糖使唾液中的厌氧菌浓度减少50%，因此此成分具有较好的开发前景。
本发明借助石墨烯及肉桂醛独特的抗菌防霉机理及疏水特性，通过超声将石墨烯分子附着于纱线孔隙内，利用疏水相亲及紫外交联法，使肉桂醛与石墨烯分子相亲相连且在纱线孔隙及表面交联缠绕，赋予纱线持久高效抗菌能力，具有一定的实际应用价值。
本方案是通过以下技术方案实现的：
一种石墨烯抗菌纱线的制备方法，所述的制备方法为以下步骤：
s.1将制备的氧化石墨烯溶液倒入浸液槽，开启浸液槽底部震动器，纱线浸入浸液槽预设时间后，在一定轧余率下，使纱线在溶液中完成浸轧涂覆，经过烘箱通道成半烘干状态；
s.2向制备的肉桂醛溶液中加入光引发剂，搅拌混匀，得到混合液，将s.1中处理后的石墨烯纱线浸于混合液中，升温且低频超声振动预设时间，置于一定强度的紫外灯下光照，最后将纱线取出自然冷却，经过烘箱通道烘干定型，收卷即可得到石墨烯抑菌纱线。
优选的，s.1中，所述的氧化石墨烯溶液所用溶剂为乙醇，石墨烯溶液浓度为0.2~0.7mg/ml，使用前超声搅拌20~30min。
优选的，s.1中，所述的纱线在震动状态下，浸入石墨烯溶液时间为0.5~1.0h。
优选的，s.1中，所述的纱线轧余率为45~60%。
优选的，s.1中，所述的烘箱温度为50~60℃，烘干时间为0.5~1.0h。
优选的，s.2中，所述的肉桂醛溶液所用溶剂为乙醇，肉桂醛溶液浓度为0.3-0.6mg/ml。
优选的，s.2中，所述的光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦，在混合液中浓度为2.5~3.8ug/ml。
优选的，s.2中，升温后的加热温度为55~70℃。
优选的，s.2中，所述的低频超声振动频率为60~80hz，超声时间为10~20min。
优选的，s.2中，所述的紫外光照强度为380~420uw/cm²，反应时间为25~35min。
本发明提供了一种石墨烯抗菌纱线的制备方法，得到的抗菌石墨烯纱线与传统纱线相比，具有以下有益效果：
1.纱线中石墨烯成分具有红外线响应能力，使产品具备抑菌和保温功能；肉桂醛成分的加入同时也使得纱线抑菌防腐能力加倍，且能够改善纱线长期存放产生的异味，具有除臭作用；
2.紫外交联法绿色无毒害添加剂，使得石墨烯及肉桂醛成分更牢固地固定在纱线孔隙及表面上，在纱线库存存放及后期纺织品使用过程中不易洗脱，实现抗菌时效更持久；
3.该操作工艺较为简单便捷，具有更广阔的适用空间。
具体实施方式
下面结合具体实施例方式对本发明的技术方案作进一步的详细阐述
实施例1
一种石墨烯抗菌纱线的制备方法，所述的制备方法为以下步骤：
s.1将0.7mg/ml的氧化石墨烯溶液超声振动25min，倒入浸液槽，开启浸液槽底部震动器，纱线浸入时间为1.0h，轧余率为60%条件下，使纱线在溶液中完成浸轧涂覆，经过50℃烘箱通道烘1.0h使纱线呈半烘干状态；
s.2在0.6mg/ml肉桂醛溶液中，加入光引发剂搅拌混匀，光引发剂浓度为3.8ug/ml，将s.1中处理后的石墨烯纱线浸于混合液中，加热至60℃且频率为73hz条件下，超声振动10min后，置于400uw/cm²强度的紫外灯下照射25min，最后将纱线取出自然冷却收后经过烘箱通道烘干定型，收卷即可得到石墨烯抑菌纱线。
实施例2
一种石墨烯抗菌纱线的制备方法，所述的制备方法为以下步骤：
s.1将0.2mg/ml的氧化石墨烯溶液超声振动20min，倒入浸液槽，开启浸液槽底部震动器，纱线浸入时间为0.5h，轧余率为55%条件下，使纱线在溶液中完成浸轧涂覆，经过55℃烘箱通道烘0.5h使纱线呈半烘干状态；
s.2在0.3mg/ml肉桂醛溶液中，加入光引发剂搅拌混匀，光引发剂浓度为3.0ug/ml，将s.1中处理后的石墨烯纱线浸于混合液中，加热至55℃且频率为60hz条件下，超声振动15min后，置于380uw/cm²强度的紫外灯下照射30min，最后将纱线取出自然冷却收后经过烘箱通道烘干定型，收卷即可得到石墨烯抑菌纱线。
实施例3
一种石墨烯抗菌纱线的制备方法，所述的制备方法为以下步骤：
s.1将0.5mg/ml的氧化石墨烯溶液超声振动30min，倒入浸液槽，开启浸液槽底部震动器，纱线浸入时间为0.8h，轧余率为45%条件下，使纱线在溶液中完成浸轧涂覆，经过60℃烘箱通道烘0.7h使纱线呈半烘干状态；
s.2在0.45mg/ml肉桂醛溶液中，加入光引发剂搅拌混匀，光引发剂浓度为2.5ug/ml，将s.1中处理后的石墨烯纱线浸于混合液中，加热至70℃且频率为80hz条件下，超声振动20min后，置于420uw/cm²强度的紫外灯下照射35min，最后将纱线取出自然冷却收后经过烘箱通道烘干定型，收卷即可得到石墨烯抑菌纱线。
取实施例1～3中所制备的石墨烯抗菌纱线，通过纺织品抗菌性能的评价第三部分“振荡法gb/t20944.3-2008”，评价结果如表1所示，经过抑菌试验证明，上述方法制备的石墨烯抗菌纱线，表现出良好的持续性抑菌效果。
表1，评价结果