Page 199 - 《精细化工》2022年第7期

第 7 期 曹机良，等: 氧化石墨烯对蚕丝的紫外线防护整理 ·1485·

由图 7 可知，经 RGO 整理后的蚕丝纤维表面有 浓度 0.5 g/L，还原剂保险粉质量浓度 1 g/L，还原温
比较明显的石墨烯片层；当 GO 质量浓度为 0.2 和 度 75 ℃，还原时间 5 min，蚕丝织物的 UPF 值为
0.5 g/L 时，蚕丝纤维表面覆盖了石墨烯片层，且片 44.99，具有优异的紫外线防护性能。
层较为均匀；当 GO 质量浓度为 5 g/L 时，蚕丝纤维 （2）通过 Raman 光谱可知，蚕丝表面沉积了
表面不仅出现完整的石墨烯片层，还能清晰地看出 RGO，且织物表面的 GO 较充分地还原为 RGO，通
纤维间存在的间隙被石墨烯片层覆盖。这一结果验 过 SEM 形貌表征可知 GO 质量浓度越高，蚕丝织物
证了图 2 中 GO 质量浓度越高蚕丝-RGO 织物的抗紫 表面沉积的 RGO 越多。
外性能越佳的结论，说明 GO 质量浓度越高蚕丝表 （3）RGO 与蚕丝之间可以通过离子键、氢键、
面沉积的 RGO 越多，提高了蚕丝织物的抗紫外性能。 范德华力结合，而 RGO 片层与 RGO 片层之间可以
2.7 蚕丝-RGO 织物的抗紫外耐久性、强力和日晒 形成 π-π 作用力结合，使蚕丝-RGO 织物的抗紫外耐
牢度 洗性优异，从而赋予蚕丝织物优良的抗紫外耐久性，
将蚕丝织物用 0.5 g/L 的 GO 浸渍整理，再将蚕 获得一种制备抗紫外蚕丝织物的简单、高效方法，
丝-GO 织物用 1 g/L 保险粉在 75 ℃还原 5 min，测 有望将其应用于夏季紫外线防护面料。
试蚕丝-RGO 织物的抗紫外耐洗性，如图 8 所示。
参考文献：
并测得此条件下蚕丝-RGO 的日晒色牢度为 6 级，
[1] QIN Y (秦圆), LI H (李红), ZHU J L (朱炯霖), et al. Multifunctional
蚕丝原织物和蚕丝-RGO 的断裂强力分别为 328 和
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[6] WANG D, LI D W, ZHAO M, et al. Multifunctional wearable smart

device based on conductive reduced graphene oxide/polyester fabric[J].
图 8 蚕丝-RGO 的抗紫外耐久性 Applied Surface Science, 2018, 454: 218-226.
Fig. 8 Anti-UV durability of silk-RGO [7] CAO J L, HUANG Z, WANG C X. Natural printed silk substrate
circuit fabricated via surface modification using one step thermal
由图 8 可见，蚕丝-RGO 经 30 次水洗后其抗紫 transfer and reduction graphene oxide[J]. Applied Surface Science,
2018, 440: 177-185.
外性能几乎没有变化。这是因为 GO 整理蚕丝织物 [8] MOLINA J, FEMANDEZ J, FEMANDES M, et al. Plasma treatment
还原后得到 RGO 整理蚕丝织物，RGO 与蚕丝的结 of polyester fabrics to increase the adhesion of reduced graphene
oxide[J]. Synthetic Metals, 2015, 202, (4): 110-122.
合力较强，RGO 与蚕丝之间可以通过离子键、氢键、
[9] LYU S H (吕生华), HU H Y (胡浩岩), SUN L (孙立), et al.
[4]
范德华力和 π-π 作用力结合 。故水洗过程中只有少 Preparation, structure and performance of polypropylene/graphene
量 RGO 从蚕丝织物表面上脱落，经水洗后 UPF 值 oxide composites[J]. Fine Chemicals (精细化工), 2019, 36(3): 407-413.
[10] FENG J Y (冯见艳), WANG X C (王学川), CHEN X T (陈秀婷),
和紫外线透过率没有明显变化。由日晒色牢度数据 et al. Preparation and properties of composite films based on epoxy
可知，蚕丝-RGO 织物具有优良的日晒色牢度。由 modified graphene oxide/waterborne polyurethane[J]. Fine Chemicals
断裂强力数据可知，经 RGO 整理后蚕丝织物的断裂 (精细化工), 2018, 35(10): 1653-1658.
[11] XIN H (辛华), ZHAO X (赵星), REN Q H (任庆海), et al.
强力略有降低，但不影响织物的性能。由此说明， Preparation and properties of modified graphene/natural rubber
RGO 整理蚕丝织物不仅提高了抗紫外性能，而且具 composite materials[J]. Fine Chemicals (精细化工), 2017, 34(5):
513-518.
有较好的耐洗性和优良的日晒色牢度，且织物的断
[12] FUGETSU B, SANO E, YU H, et al. Graphene oxide as dyestuffs for
裂强力变化较小。 the creation of electrically conductive fabrics[J]. Carbon, 2010, 48(12):
3340-3345.
3 结论 [13] ZHAO L C (赵梁成), LI B (李斌), LI Q (李覃), et al. Preparation
and properties of three-dimensional graphene/polyurethane composites[J].
Fine Chemicals (精细化工), 2018, 35(11): 1848-1852, 1858.
（1）采用浸渍-还原法通过 GO 对蚕丝织物进行
紫外线防护整理，得出最佳整理工艺为：GO 质量 （下转第 1512 页）