一种石墨烯远红外保健抗菌印花涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及石墨烯涂料的技术领域，尤其指一种石墨烯远红外保健抗菌印花涂料及其制备方法。

背景技术

众所周知。远红外光线是一种对人体有益的光，是强身之光，是生命之光。远红外光线至少有以下十大功效。一、改善血液循环；二、改善关节疼痛；三、调节自律神经；四、护肤美容；五、改善循环系统；六、远红外线能激活生物分子活性；七、增强新陈代谢；八、提高免疫功能；九、远红外的热效应通过神经体液的回答反应，消除了炎症的病理，提高了局部及全身的抗病能力。十、远红外有很有效的镇痛作用；远红外的热效应，降低了神经末梢的兴奋性，血液循环的改善，水肿的消失，减轻了神经末梢的化学和机械刺激；远红外的热作用，提高了痛阈。

近年来，石墨烯及其衍生物广泛在生物医学，包括生物元件，生物检测，疾病诊断，肿瘤治疗，生物成象和药物输送系统等的应用前景，使其成为纳米生物医学领域的研究热点。石墨烯还具有诸多引人瞩目的光学属性，近年来IBM的研究人员已发现，石墨烯能吸收和辐射高达40%的远红外线，因此，石墨烯具有相当优秀的远红外功能。

目前，市场上尚缺乏将石墨烯应用在涂料中的技术，而该技术具有广阔的市场前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种石墨烯远红外保健抗菌印花涂料及其制备方法。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种石墨烯远红外保健抗菌印花涂料，由以下重量份数原料制备而成：

石墨烯 0.0001～5份

二氧化钛银离子 0.0001～5份

光催化剂 0.0001～10份

海泡石纳米矿晶 1～25份

粘合剂 0.1～10份；

增稠剂 0.1～10份；

润湿剂 0.1～1份；

水 39～99份。

为优化上述结构形式，采取的具体措施还包括：

上述的光催化剂为UV-P。

上述的粘合剂为丙烯酸类水性树脂。

上述的增稠剂为羧甲基纤维素钠。

上述的润湿剂为烷基硫酸盐或磺酸盐。

一种石墨烯远红外保健抗菌印花涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、将膏状石墨烯混入水中，然后投入超声波分散器中进行超声分散处理，得到石墨烯悬浮液；

步骤2、将海泡石纳米矿晶投入石墨烯悬浮液中，并加入的水进行稀释，高速搅拌后，获得石墨烯-海泡石纳米矿晶结合体；

步骤3、将粘合剂、增稠剂和润湿剂加入石墨烯-海泡石纳米矿晶结合体中，进行中速搅拌后，获得浆状溶液；

步骤4、将二氧化钛银离子和光催化剂投入浆状溶液中，慢速搅拌均匀，获得石墨烯远红外保健抗菌印花涂料。

步骤2中，高速搅拌的速度在2000～2500转/分，搅拌时间为2～3分钟。

步骤3中，中速搅拌的速度在150～250转/分，搅拌时间为2～5分钟。

步骤4中，慢速搅拌的速度在15～20转/分，搅拌时间为20～30分钟。

步骤4中，将二氧化钛银离子和光催化剂投入浆状溶液中慢速搅拌后，再将浆状溶液投入超声波分散器中进行二次震动，使石墨烯、海泡石纳米矿晶和二氧化钛银离子充分混合均匀。

本发明具有以下优点：

1、本发明的石墨烯远红外保健抗菌印花涂料由膏状石墨烯等原材料制作，是一种能源源不断发射远红外光的印花涂料。当印花涂料复印在织物面料、皮革面料等面上时，它发射的远红外光对紧密接触的人体，起到了时刻修复和护卫人体健康的强大作用。

2、本发明中的光催化能杀灭甲醛等有毒有害有机物。二氧化钛银离子则对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌等病菌有强大的灭杀功能。

3、本发明通过多次变速搅拌，使石墨烯、海泡石纳米矿晶和二氧化钛银离子可以充分混合，在搅拌后，又通过将浆状溶液投入超声波分散器中进行二次震动，使石墨烯、海泡石纳米矿晶和二氧化钛银离子进一步充分混合均匀，该方法使石墨烯远红外保健抗菌印花涂料成分均匀，降低涂料的不良率。

具体实施方式

以下对本发明的实施例作进一步详细描述。

第一实施例：

一种石墨烯远红外保健抗菌印花涂料，由以下重量份数原料制备而成：

石墨烯 0.0001份

二氧化钛银离子 0.0001份

光催化剂为 0.0001份

海泡石纳米矿晶 6份

粘合剂 0.1份；

增稠剂 3份；

润湿剂 0.1份；

水 90份。

光催化剂为UV-P，粘合剂为丙烯酸类水性树脂，增稠剂为羧甲基纤维素钠，润湿剂为烷基硫酸盐。

一种石墨烯远红外保健抗菌印花涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、将膏状石墨烯混入水中，然后投入超声波分散器中进行超声分散处理，处理时间为20～30分钟，得到石墨烯悬浮液；

步骤2、将海泡石纳米矿晶投入石墨烯悬浮液中，并加入的水进行稀释，高速搅拌后，获得石墨烯-海泡石纳米矿晶结合体；

步骤3、将粘合剂、增稠剂和润湿剂加入石墨烯-海泡石纳米矿晶结合体中，进行中速搅拌后，获得浆状溶液；

步骤4、将二氧化钛银离子和光催化剂投入浆状溶液中，慢速搅拌均匀，获得石墨烯远红外保健抗菌印花涂料。

步骤2中，高速搅拌的速度在2000转/分，搅拌时间为2分钟。

步骤3中，中速搅拌的速度在150转/分，搅拌时间为2分钟。

步骤4中，慢速搅拌的速度在15转/分，搅拌时间为20分钟。

步骤4中，将二氧化钛银离子和光催化剂投入浆状溶液中慢速搅拌后，再将浆状溶液投入超声波分散器中进行二次震动，使石墨烯、海泡石纳米矿晶和二氧化钛银离子充分混合均匀。

第二实施例：

一种石墨烯远红外保健抗菌印花涂料，由以下重量份数原料制备而成：

石墨烯 5份

二氧化钛银离子 5份

光催化剂 10份

海泡石纳米矿晶 1份

粘合剂 4份；

增稠剂 1份；

润湿剂 1份；

水 73份。

实施例中，光催化剂为UV-P，粘合剂为丙烯酸类水性树脂，增稠剂为羧甲基纤维素钠，润湿剂为磺酸盐。

一种石墨烯远红外保健抗菌印花涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、将膏状石墨烯混入水中，然后投入超声波分散器中进行超声分散处理，处理时间为60～90分钟，得到石墨烯悬浮液；

步骤2、将海泡石纳米矿晶投入石墨烯悬浮液中，并加入的水进行稀释，高速搅拌后，获得石墨烯-海泡石纳米矿晶结合体；

步骤3、将粘合剂、增稠剂和润湿剂加入石墨烯-海泡石纳米矿晶结合体中，进行中速搅拌后，获得浆状溶液；

步骤4、将二氧化钛银离子和光催化剂投入浆状溶液中，慢速搅拌均匀，获得石墨烯远红外保健抗菌印花涂料。

步骤2中，高速搅拌的速度在2500转/分，搅拌时间为3分钟。

步骤3中，中速搅拌的速度在250转/分，搅拌时间为5分钟。

步骤4中，慢速搅拌的速度在20转/分，搅拌时间为30分钟。

步骤4中，将二氧化钛银离子和光催化剂投入浆状溶液中慢速搅拌后，再将浆状溶液投入超声波分散器中进行二次震动，使石墨烯、海泡石纳米矿晶和二氧化钛银离子充分混合均匀。

经实测，采用本发明的石墨烯远红外保健抗菌印花涂料制作的石墨烯远红外光催化面料，依据GB/T 30127-2013标准进行检测，测得远红外发射率为≤0.91，大于标准值0.88，远红外辐射温升(℃)为2.2，大于标准值1.4。

采用本发明的石墨烯远红外保健抗菌印花涂料制作的石墨烯激光红外光面料，依据GB/T 30127-2013标准进行检测，测得远红外发射率为≥0.91，大于标准值0.88，远红外辐射温升(℃)为1.5，大于标准值1.4。

采用本发明的石墨烯远红外保健抗菌印花涂料制作的隐形石墨烯功能面料，依据GB/T 30127-2013标准进行检测，测得远红外发射率为0.89，大于标准值0.88，远红外辐射温升(℃)为1.5，大于标准值1.4。

以上检测充分证明了本发明的石墨烯远红外保健抗菌印花涂料具有优异的远红外性能。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理上提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。