1.本发明涉及一种石墨烯功能性手套及其制备方法，具体地，涉及一种对标芳纶的电焊手套及其制备方法。
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制备方法等，决定了手套的防护性能，是手套选择的依据。
3.石墨烯是一种有碳原子按六边形排列而成的二维材料，氧化石墨烯在石墨烯的表层具有羧基，环氧基，羟基等含有基团修饰。由于氧化石墨烯制备工艺较简单，原材料成本低廉，同时在实际操作时氧化石墨烯与石墨烯相比更不易团聚，因此可广泛应用于大规模工业生产中。
4.石墨烯是一种具有优异屏障性能的二维碳材料，将其引入到其他材料中，可以减少在燃烧过程中可燃气体的热释放。石墨烯和阻燃剂形成双重屏障效应，大大降低了高分子材料分解挥发物的释放速率，并最大限度地减少和转移释放的燃烧热量。
5.另外，文献中报道当石墨烯层被烧焦时，它会形成连续炭层，这个炭层密集且连续，它会阻挡表面，阻止氧气进入材料的深处。石墨烯传导热量非常好，这意味着局部的热量被传导到其余的材料中并分散，使得火势难以传播。导热和焦炭阻塞产生了所谓的迷宫效应，其中热量和燃烧气体必须遵循通向燃料的曲折路径，并且这有效地防止了火焰的蔓延。除了阻燃效果，石墨烯和氧化石墨烯也具有非常高的表面积。这可以吸附易燃有机挥发物，并阻止其在燃烧过程中的释放和扩散。石墨烯很可能会减少火灾中的有毒气体。
技术实现要素：
6.本发明的目的是提供一种石墨烯功能性手套及其制备方法，该手套具有优异的阻燃隔热效果，能够防止金属熔滴等，对操作人员具有较好的防护作用。
7.为了达到上述目的，本发明提供了一种对标芳纶的电焊手套的制备方法，其中，所述的方法包含：步骤1，按比例称取各原料；原料包含化纤长丝，氧化石墨烯，改性剂，隔热材料，阻燃剂，浆料，柔软处理剂；步骤2，制备改性氧化石墨烯阻燃浆料：将氧化石墨烯、改性剂、隔热材料、阻燃剂、柔软处理剂，一次性加入到浆料中，持续搅拌，分散均匀；步骤3，制备复合纤维：将化纤长丝浸入所得的改性氧化石墨烯阻燃浆料中，完成浸胶涂覆后，经压辊、烘干、卷绕，得到对标芳纶复合纤维；步骤4，制备手套布和手套坯：将一部分复合纤维织造成机织布，再采用另一部分复合纤维，织造成手套坯；步骤5，缝制手套：将机织布裁剪成手套片，并将两层手套片面料与针织手套坯缝合在一起，得到对标芳纶的电焊手套。
8.上述的对标芳纶的电焊手套的制备方法，其中，所述的步骤1中，原料按质量百分
比计包含：化纤长丝60％～99％，氧化石墨烯0.1％～15％，改性剂0.1％～1％，隔热材料0.1％～10％，阻燃剂0.1％～5％，浆料0.1％～30％，柔软处理剂0.1％～1％。
9.上述的对标芳纶的电焊手套的制备方法，其中，所述的氧化石墨烯是采用机械剥离法、液相剥离法、化学气相沉积法、氧化还原法中的任意一种方法制备的。
10.上述的对标芳纶的电焊手套的制备方法，其中，所述的化纤长丝为涤纶长丝、锦纶长丝、丙纶长丝、腈纶长丝、粘胶长丝中的任意一种或多种，长丝规格为50-200d。
11.上述的对标芳纶的电焊手套的制备方法，其中，所述的阻燃剂是采用磷酸氢二铵、二乙基次膦酸钠、磷酸酯，按质量比1：(2-3)：(3-5)混合组成。
12.上述的对标芳纶的电焊手套的制备方法，其中，所述的改性剂为聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯吡络烷酮、羟甲基纤维素中的任意一种或多种；隔热材料为空心玻璃微珠、氮化硼、陶瓷粉中的任意一种或多种；浆料为聚氨酯、氯丁、丁腈、硅胶、乳胶中的任意一种或多种；柔软处理剂为硬酯酸、烷基聚乙烯醇、丙二醇、十八胺、季铵盐类柔软剂中的任意一种或多种。
13.上述的对标芳纶的电焊手套的制备方法，其中，所述的步骤2中，搅拌转速为200-500转/min。
14.上述的对标芳纶的电焊手套的制备方法，其中，所述的步骤4中，机织布的面料克重为50-200克/m2；手套坯的重量为30-100克。
15.上述的对标芳纶的电焊手套的制备方法，其中，所述的步骤5中，缝制手套时最内层为针织手套坯，在手套坯的外表面上覆盖两层功能性机织布裁剪的手套片面料，缝合得到对标芳纶的电焊手套。
16.本发明还提供了通过上述的方法制备的对标芳纶的电焊手套。
17.本发明采用的材料中，特别是空心玻璃微珠等，具有耐高温、隔热的效果，覆盖在纤维表面能够显著提高复合纤维的隔热效果，能够满足电焊环境下的使用要求。
18.本发明的对标芳纶的电焊手套具有优异的阻燃性、隔热性，同时该手套更加柔软、操作人员使用起来更加灵活，不会影响电焊等工作使用，更好的保护操作人员的人身安全。
19.本方法制备的对标芳纶的电焊手套，流程主要包括功能浆料制备、功能纱线制备、面料制备以及手套制备四个环节。该方法工艺简单易操作，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
20.以下对本发明的具体实施方式作进一步地说明。
21.本发明提供的对标芳纶的电焊手套的制备方法，其包含：步骤1，按比例称取各原料；原料包含化纤长丝，氧化石墨烯，改性剂(分散剂)，隔热材料，阻燃剂，浆料，柔软处理剂；步骤2，制备改性氧化石墨烯阻燃浆料：将氧化石墨烯、改性剂、隔热材料、阻燃剂、柔软处理剂按一定比例，一次性加入到浆料中，使用搅拌设备持续搅拌，至分散均匀；步骤3，制备复合纤维：将化纤长丝通过浸胶涂覆设备，浸入所得的改性氧化石墨烯阻燃浆料中，完成浸胶涂覆后，经压辊、烘干、卷绕等工序，得到对标芳纶复合纤维；步骤4，制备手套布和手套坯：使用机织工艺将一部分复合纤维功能纱线织造成机织布，再采用另一部分复合纤维功能纱线，使用针织工艺织造成手套坯；步骤5，缝制手套：通过剪裁设备将机织布裁剪成与手
套坯形状大小适配的手套片，并通过缝合技术，将两层手套片面料与针织手套坯缝合在一起，得到对标芳纶的电焊手套。
22.优选地，步骤1中，原料按质量百分比计包含：化纤长丝60％～99％，氧化石墨烯0.1％～15％，改性剂0.1％～1％，隔热材料0.1％～10％，阻燃剂0.1％～5％，浆料0.1％～30％，柔软处理剂0.1％～1％。
23.氧化石墨烯是采用机械剥离法、液相剥离法、化学气相沉积法、氧化还原法等中的任意一种方法制备的。
24.化纤长丝为涤纶长丝、锦纶长丝、丙纶长丝、腈纶长丝、粘胶长丝等中的任意一种或多种，长丝规格为50-200d。
25.阻燃剂是采用磷酸氢二铵、二乙基次膦酸钠、磷酸酯，按质量比1：(2-3)：(3-5)混合组成。
26.改性剂为聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯吡络烷酮(pvp)、羟甲基纤维素等中的任意一种或多种；隔热材料为空心玻璃微珠、氮化硼、陶瓷粉等中的任意一种或多种；浆料为聚氨酯、氯丁、丁腈、硅胶、乳胶等中的任意一种或多种；柔软处理剂为硬酯酸、烷基聚乙烯醇、丙二醇、十八胺、季铵盐类柔软剂等中的任意一种或多种。
27.步骤2中，搅拌转速为200-500转/min。
28.步骤4中，机织布的面料克重为50-200克/m2；手套坯的重量为30-100克。
29.步骤5中，缝制手套时最内层为针织手套坯，在手套坯的外表面上覆盖两层功能性机织布裁剪的手套片面料，缝合得到对标芳纶的电焊手套。
30.本发明中采用的设备和其它工艺的条件参数等均为本领域内技术人员所知的。
31.本发明还提供了通过该方法制备的对标芳纶的电焊手套。
32.下面结合实施例对本发明提供的对标芳纶的电焊手套及其制备方法做更进一步描述。
33.实施例1
34.一种对标芳纶的电焊手套的制备方法，其包含：
35.步骤1，按比例称取各原料；原料包含化纤长丝，氧化石墨烯，改性剂，隔热材料，阻燃剂，浆料，柔软处理剂。
36.优选地，原料按质量百分比计包含：化纤长丝99％，氧化石墨烯0.1％，改性剂0.1％，隔热材料0.1％，阻燃剂0.5％，浆料0.1％，柔软处理剂0.1％。
37.氧化石墨烯是采用机械剥离法制备的。
38.化纤长丝为涤纶长丝，长丝规格为50-200d。
39.阻燃剂是采用磷酸氢二铵、二乙基次膦酸钠、磷酸酯，按质量比1：2：3混合组成。
40.改性剂为聚乙烯醇。隔热材料为空心玻璃微珠。浆料为聚氨酯。柔软处理剂为硬酯酸。
41.步骤2，制备改性氧化石墨烯阻燃浆料：将氧化石墨烯、改性剂、隔热材料、阻燃剂、柔软处理剂，一次性加入到浆料中，持续搅拌，分散均匀。搅拌转速为200转/min。
42.步骤3，制备复合纤维：将化纤长丝浸入所得的改性氧化石墨烯阻燃浆料中，完成浸胶涂覆后，经压辊、烘干、卷绕，得到对标芳纶复合纤维。
43.步骤4，制备手套布和手套坯：将一部分复合纤维织造成机织布，再采用另一部分
复合纤维，织造成手套坯。
44.机织布的面料克重为50克/m2；手套坯的重量为30克。
45.步骤5，缝制手套：将机织布裁剪成手套片，并将两层手套片面料与针织手套坯缝合在一起，得到对标芳纶的电焊手套。
46.缝制手套时最内层为针织手套坯，在手套坯的外表面上覆盖两层功能性机织布裁剪的手套片面料，缝合得到对标芳纶的电焊手套。
47.本实施例还提供了通过该方法制备的对标芳纶的电焊手套。
48.实施例2
49.一种对标芳纶的电焊手套的制备方法，其包含：
50.步骤1，按比例称取各原料；原料包含化纤长丝，氧化石墨烯，改性剂，隔热材料，阻燃剂，浆料，柔软处理剂。
51.优选地，原料按质量百分比计包含：化纤长丝83％，氧化石墨烯1％，改性剂0.2％，隔热材料5％，阻燃剂0.1％，浆料10.3％，柔软处理剂0.4％。
52.氧化石墨烯是采用液相剥离法制备的。
53.化纤长丝为锦纶长丝，长丝规格为50-200d。
54.阻燃剂是采用磷酸氢二铵、二乙基次膦酸钠、磷酸酯，按质量比1：2：4混合组成。
55.改性剂为聚乙二醇。隔热材料为氮化硼。浆料为氯丁。柔软处理剂为烷基聚乙烯醇。
56.步骤2，制备改性氧化石墨烯阻燃浆料：将氧化石墨烯、改性剂、隔热材料、阻燃剂、柔软处理剂，一次性加入到浆料中，持续搅拌，分散均匀。搅拌转速为300转/min。
57.步骤3，制备复合纤维：将化纤长丝浸入所得的改性氧化石墨烯阻燃浆料中，完成浸胶涂覆后，经压辊、烘干、卷绕，得到对标芳纶复合纤维。
58.步骤4，制备手套布和手套坯：将一部分复合纤维织造成机织布，再采用另一部分复合纤维，织造成手套坯。
59.机织布的面料克重为100克/m2；手套坯的重量为40克。
60.步骤5，缝制手套：将机织布裁剪成手套片，并将两层手套片面料与针织手套坯缝合在一起，得到对标芳纶的电焊手套。
61.缝制手套时最内层为针织手套坯，在手套坯的外表面上覆盖两层功能性机织布裁剪的手套片面料，缝合得到对标芳纶的电焊手套。
62.本实施例还提供了通过该方法制备的对标芳纶的电焊手套。
63.实施例3
64.一种对标芳纶的电焊手套的制备方法，其包含：
65.步骤1，按比例称取各原料；原料包含化纤长丝，氧化石墨烯，改性剂，隔热材料，阻燃剂，浆料，柔软处理剂。
66.优选地，原料按质量百分比计包含：化纤长丝60％，氧化石墨烯5％，改性剂1％，隔热材料2％，阻燃剂1％，浆料30％，柔软处理剂1％。
67.氧化石墨烯是采用化学气相沉积法制备的。
68.化纤长丝为丙纶长丝，长丝规格为50-200d。
69.阻燃剂是采用磷酸氢二铵、二乙基次膦酸钠、磷酸酯，按质量比1：2：5混合组成。
70.改性剂为聚乙烯吡络烷酮。隔热材料为陶瓷粉。浆料为丁腈。柔软处理剂为丙二醇。
71.步骤2，制备改性氧化石墨烯阻燃浆料：将氧化石墨烯、改性剂、隔热材料、阻燃剂、柔软处理剂，一次性加入到浆料中，持续搅拌，分散均匀。搅拌转速为350转/min。
72.步骤3，制备复合纤维：将化纤长丝浸入所得的改性氧化石墨烯阻燃浆料中，完成浸胶涂覆后，经压辊、烘干、卷绕，得到对标芳纶复合纤维。
73.步骤4，制备手套布和手套坯：将一部分复合纤维织造成机织布，再采用另一部分复合纤维，织造成手套坯。
74.机织布的面料克重为120克/m2；手套坯的重量为60克。
75.步骤5，缝制手套：将机织布裁剪成手套片，并将两层手套片面料与针织手套坯缝合在一起，得到对标芳纶的电焊手套。
76.缝制手套时最内层为针织手套坯，在手套坯的外表面上覆盖两层功能性机织布裁剪的手套片面料，缝合得到对标芳纶的电焊手套。
77.本实施例还提供了通过该方法制备的对标芳纶的电焊手套。
78.实施例4
79.一种对标芳纶的电焊手套的制备方法，其包含：
80.步骤1，按比例称取各原料；原料包含化纤长丝，氧化石墨烯，改性剂，隔热材料，阻燃剂，浆料，柔软处理剂。
81.优选地，原料按质量百分比计包含：化纤长丝62％，氧化石墨烯10％，改性剂0.5％，隔热材料10％，阻燃剂5％，浆料12％，柔软处理剂0.5％。
82.氧化石墨烯是采用机械剥离法、液相剥离法、化学气相沉积法、氧化还原法中的任意一种方法制备的。
83.化纤长丝为腈纶长丝或粘胶长丝，长丝规格为50-200d。
84.阻燃剂是采用磷酸氢二铵、二乙基次膦酸钠、磷酸酯，按质量比1：3：4混合组成。
85.改性剂为羟甲基纤维素。隔热材料为空心玻璃微珠、氮化硼、陶瓷粉中的任意一种。
86.浆料为硅胶或乳胶。柔软处理剂为十八胺或季铵盐类柔软剂。
87.步骤2，制备改性氧化石墨烯阻燃浆料：将氧化石墨烯、改性剂、隔热材料、阻燃剂、柔软处理剂，一次性加入到浆料中，持续搅拌，分散均匀。搅拌转速为400转/min。
88.步骤3，制备复合纤维：将化纤长丝浸入所得的改性氧化石墨烯阻燃浆料中，完成浸胶涂覆后，经压辊、烘干、卷绕，得到对标芳纶复合纤维。
89.步骤4，制备手套布和手套坯：将一部分复合纤维织造成机织布，再采用另一部分复合纤维，织造成手套坯。
90.机织布的面料克重为160克/m2；手套坯的重量为80克。
91.步骤5，缝制手套：将机织布裁剪成手套片，并将两层手套片面料与针织手套坯缝合在一起，得到对标芳纶的电焊手套。
92.缝制手套时最内层为针织手套坯，在手套坯的外表面上覆盖两层功能性机织布裁剪的手套片面料，缝合得到对标芳纶的电焊手套。
93.本实施例还提供了通过该方法制备的对标芳纶的电焊手套。
94.实施例5
95.一种对标芳纶的电焊手套的制备方法，其包含：
96.步骤1，按比例称取各原料；原料包含化纤长丝，氧化石墨烯，改性剂，隔热材料，阻燃剂，浆料，柔软处理剂。
97.优选地，原料按质量百分比计包含：化纤长丝61％，氧化石墨烯15％，改性剂0.8％，隔热材料1％，阻燃剂2％，浆料20％，柔软处理剂0.2％。
98.氧化石墨烯是采用机械剥离法、液相剥离法、化学气相沉积法、氧化还原法中的任意一种方法制备的。
99.化纤长丝为涤纶长丝、锦纶长丝、丙纶长丝、腈纶长丝、粘胶长丝中的任意多种，长丝规格为50-200d。
100.阻燃剂是采用磷酸氢二铵、二乙基次膦酸钠、磷酸酯，按质量比1：3：5混合组成。
101.改性剂为聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯吡络烷酮、羟甲基纤维素中的任意多种。
102.隔热材料为空心玻璃微珠、氮化硼、陶瓷粉中的任意多种。
103.浆料为聚氨酯、氯丁、丁腈、硅胶、乳胶中的任意多种。
104.柔软处理剂为硬酯酸、烷基聚乙烯醇、丙二醇、十八胺、季铵盐类柔软剂中的任意多种。
105.步骤2，制备改性氧化石墨烯阻燃浆料：将氧化石墨烯、改性剂、隔热材料、阻燃剂、柔软处理剂，一次性加入到浆料中，持续搅拌，分散均匀。搅拌转速为500转/min。
106.步骤3，制备复合纤维：将化纤长丝浸入所得的改性氧化石墨烯阻燃浆料中，完成浸胶涂覆后，经压辊、烘干、卷绕，得到对标芳纶复合纤维。
107.步骤4，制备手套布和手套坯：将一部分复合纤维织造成机织布，再采用另一部分复合纤维，织造成手套坯。
108.机织布的面料克重为200克/m2；手套坯的重量为100克。
109.步骤5，缝制手套：将机织布裁剪成手套片，并将两层手套片面料与针织手套坯缝合在一起，得到对标芳纶的电焊手套。
110.缝制手套时最内层为针织手套坯，在手套坯的外表面上覆盖两层功能性机织布裁剪的手套片面料，缝合得到对标芳纶的电焊手套。
111.本实施例还提供了通过该方法制备的对标芳纶的电焊手套。
112.对本发明各实施例制备的对标芳纶的电焊手套进行测试，参照en407标准，热接触及阻燃性能测试如下表1所示。
113.表1.测试结果表。
114.编号石墨烯含量(wt％)改性剂含量(wt％)手套耐热接触(级)极限氧指数实施例10.10.1128实施例210.2231实施例351235实施例4100.5338实施例5150.8336
115.本发明提供的对标芳纶的电焊手套及其制备方法，旨在利用改性氧化石墨烯溶液分散体系，以及涂覆技术制备一种对标芳纶的电焊手套，将氧化石墨烯与隔热材料、阻燃材
料均匀分散于浆料中，而后将功能浆料涂覆于化纤长丝表面，制备一种对标芳纶耐热、阻燃纤维，最后通过针织与缝合技术制备电焊手套。该对标芳纶的电焊手套具有优异的阻燃隔热效果，能够防止金属熔滴等，对操作人员具有较好的防护作用。
116.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。