一种基于石墨烯的抗菌面料及其生产工艺

摘要

本申请涉及面料领域，具体公开一种基于石墨烯的抗菌面料及其生产工艺，面料由内到外依次包括面料层、粘接层、石墨烯层和保护层；面料层由棉纤维梭织而成；粘接层为面料层表面经聚乙烯亚胺整理后形成的起粘结过度作用的结构层；石墨烯层为氧化石墨烯于粘接层表面热压整理后形成的起主要抗菌作用的结构层；保护层为环氧树脂胶在粘接层表面交联形成的主要其保护作用的结构层，所述环氧树脂胶主要由环氧树脂、聚醚胺和苯甲醇混合而。本申请制得的石墨烯抗菌面料，其在表面具有良好的抗磨能力，可长时间使用而石墨烯层不易产生磨损或脱落，具有更耐久的抗菌性能。

权利要求

1.一种基于石墨烯的抗菌面料，其特征在于：由内到外依次包括面料层（1）、粘接层（2）、石墨烯层（3）和保护层（4）；

面料层（1）由棉纤维梭织而成；粘接层（2）为面料层表面经聚乙烯亚胺整理后形成的起粘结过度作用的结构层；石墨烯层（3）为氧化石墨烯于粘接层表面热压整理后形成的起主要抗菌作用的结构层；保护层（4）为环氧树脂胶在粘接层表面交联形成的主要起保护作用的结构层，所述环氧树脂胶主要由环氧树脂、聚醚胺和苯甲醇混合而得；

所述保护层（4）使用的环氧树脂胶中，环氧树脂的质量分数为10‑15%，聚醚胺的质量分数为15‑20%，苯甲醇为余量。

2.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯的抗菌面料，其特征在于：所述环氧树脂的环氧值为0.4‑0.45。

3.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯的抗菌面料，其特征在于：所述环氧树脂胶中还含有烯丙基缩水甘油醚，其质量分数为2‑3%。

4.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯的抗菌面料，其特征在于：所述环氧树脂胶中还含有液体羧基丁腈橡胶，其质量分数为4‑6%。

5.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯的抗菌面料，其特征在于：所述粘接层中使用的聚乙烯亚胺的分子量为3000‑5000。

6.权利要求1‑5任一所述的一种基于石墨烯的抗菌面料的生产工艺，其特征在于：包括以下工艺步骤：S1：以棉纤维作为经纬线进行梭织形成面料层，得基体面料；

S2：将基体面料于浓度为3‑3.5g/L的聚乙烯亚胺溶液中浸渍2‑2.5h形成粘接层，取出后挤压烘干，再将其浸渍于浓度为40‑45g/L的氧化石墨烯溶液中，在30‑35℃条件下静置

30‑35min形成石墨烯层，取出后洗涤并烘干，得石墨烯面料；

S3：将环氧树脂、聚醚胺、烯丙基缩水甘油醚、液体羧基丁腈橡胶和苯甲醇按用量进行混合得环氧树脂胶；将环氧树脂胶喷涂于氧化石墨烯表面，然后使用轧辊挤压除去多余环氧树脂胶，在40‑50℃温度下固化15‑20min后，将面料于浓度为10‑12mol/L的氨水中浸渍5‑

8min，取出后挤压除去多余氨水，再在70‑80℃温度下固化30‑40min形成保护层，最后使用刮刀对面料表面进行刮平修整，清洗后烘干，得成品石墨烯面料。

7.根据权利要求6所述的一种基于石墨烯的抗菌面料的生产工艺，其特征在于：步骤S2中，先将基体面料于温度为70‑80℃、浓度为0.4‑0.6mol/L的NaOH溶液中浸泡40‑50min，清洗烘干后再进行后续工艺。

说明书

一种基于石墨烯的抗菌面料及其生产工艺

技术领域

[0001] 本申请涉及面料的技术领域，尤其是涉及一种基于石墨烯的抗菌面料及其生产工艺。

背景技术

[0002] 抗菌面料作为一种功能性面料，现在已经逐渐进入人们的生活并逐渐得到广泛的应用。现在的抗菌面料种类有很多，如传统的木棉纤维面料、壳聚糖纤维面料、麻纤维面料等，而近年来随着石墨烯材料的发展，其各种独特的效果也被逐渐应用到不同的领域，而石墨烯抗菌面料就是应用石墨烯的抗菌能力而制得的一种新型面料。

[0003] 石墨烯面料通常为两种制备方法，第一种是在纺丝阶段使切片原料与石墨烯熔融共混，制得含有石墨烯的纤维后再将其纺织成面料；第二种则是在面料纺织成型后再通过浸轧法进行整理，使面料表面结合一层石墨烯。相比于第一种方法，通过浸轧整理的方法具有操作工艺更加简单、石墨烯含量容易控制、不会因为混融而使石墨烯产生团聚等优点，是更有利于大规模工业生产的方法。

[0004] 但是由于浸轧整理法制得的石墨烯面料，石墨烯集附着中于面料的表层，在使用过程中容易造成石墨烯的磨损或脱落，因此其使用寿命较短。

发明内容

[0005] 为了提高石墨烯面料表面石墨烯层的抗磨能力，使其具有更长久的抗菌效果，本申请提供一种基于石墨烯的抗菌面料及其生产工艺。

[0006] 第一方面，本申请提供一种基于石墨烯的抗菌面料，采用如下的技术方案：

[0007] 一种基于石墨烯的抗菌面料，由内到外依次包括面料层、粘接层、石墨烯层和保护层。

[0008] 面料层由棉纤维梭织而成；粘接层为面料层表面经聚乙烯亚胺整理后形成的起粘结过度作用的结构层；石墨烯层为氧化石墨烯于粘接层表面热压整理后形成的起主要抗菌作用的结构层；保护层为环氧树脂胶在粘接层表面交联形成的主要其保护作用的结构层，所述环氧树脂胶主要由环氧树脂、聚醚胺和苯甲醇混合而得。

[0009] 通过采用上述技术方案，面料层为基础的结构层，是面料的结构主体，负责面料的主要功能和性质。在面料层表面附着有一层粘接层，粘接层由聚乙烯亚胺制得，通过后整理，可使聚乙烯亚胺附着于面料层表面，由于聚乙烯亚胺中很有大量的氨基，而氧化石墨烯中含有大量的环氧基，因此当氧化石墨烯作用于粘接层后，就会产生开环反应而使氧化石墨烯稳定地固定于粘接层外，形成具有抗菌作用的石墨烯层。

[0010] 最后，通过环氧树脂和聚醚胺，并通过苯甲醇作为溶剂，在石墨烯层表面再上一层保护层，聚醚胺会同时与氧化石墨烯以及环氧树脂上的环氧基进行反应，使环氧树脂与石墨烯之间产生交联，从而在石墨烯层表面再形成一层交联状的保护层，提高了石墨烯层的耐磨性，使石墨烯层在长时间使用后不易出现磨损，可具有长时间的抗菌能力。

[0011] 优选的，所述保护层使用的环氧树脂胶中，环氧树脂的质量分数为10‑15％，聚醚胺的质量分数为15‑20％，苯甲醇为余量。

[0012] 通过采用上述技术方案，一般的环氧树脂胶中环氧树脂的含量多为50％以上，并且起到固化作用的聚醚胺的含量一般少于环氧树脂含量。而在本申请中，环氧树脂胶中环氧树脂的含量只为10‑15％，并且聚醚胺的含量还多于环氧树脂，这是因为采用低含量的环氧树脂可使形成的保护层在可起到抗磨的作用的同时又不会过硬，使面料尽可能保持柔韧性。而过量的聚醚胺在使环氧树脂产生交联固结的同时，还有助于与石墨烯上的环氧基进行反应，从而使环氧树脂与石墨烯之间更好的产生结合。并且选用合适用量范围的环氧树脂，还可避免因为保护层过厚而影响到石墨烯层的抑菌能力，使保护层在具有耐磨保护能力的同时，又不会过多影响到石墨烯层的抑菌性能。

[0013] 优选的，所述环氧树脂的环氧值为0.4‑0.45。

[0014] 通过采用上述技术方案，0.4‑0.45为环氧树脂更优的环氧值范围，使用此环氧值的环氧树脂可具有更合适的流动性和粘度，并且具有更加合适的分子量，使其可更好地在石墨烯层表面进行交联。

[0015] 优选的，所述环氧树脂胶中还含有烯丙基缩水甘油醚，其质量分数为2‑3％。

[0016] 通过采用上述技术方案，烯丙基缩水甘油醚可起到活性稀释剂的作用，在进行固化时，可防止环氧树脂之间产生过度的交联，从而使面料依然可保持较好的柔韧性，并且在使用时还有助于提高细菌与内层石墨烯层的接触，从而减少保护层对抗菌效果带来的影响。

[0017] 优选的，所述环氧树脂胶中还含有液体羧基丁腈橡胶，其质量分数为4‑6％。

[0018] 通过采用上述技术方案，液体羧基丁腈橡胶作为反应性的橡胶，可对环氧树脂进行增韧改性，由于两者的溶解度相近，因此在反应前能完全溶解，而在加热后随着两种聚合物聚合和交联反应的进行，环氧树脂和丁腈橡胶逐渐产生相分离，产生两相结构，而最后丁腈橡胶会逐渐从环氧树脂的表面析出，并在环氧树脂内部形成断裂和孔洞，从而进一步提高环氧树脂的韧性，防止保护层产生脆性的开裂。并且同理，也助于提高细菌与内层石墨烯层的接触，从而减少保护层对抗菌效果带来的影响。

[0019] 优选的，所述粘接层中使用的聚乙烯亚胺的分子量为3000‑5000。

[0020] 通过采用上述技术方案，使用此分子量的聚乙烯亚胺，可更有效地附着于面料层表面，并且可更有效地与石墨烯层产生交联与固定。

[0021] 第二方面，本申请提供一种基于石墨烯的抗菌面料的生产工艺，采用如下的技术方案：包括以下工艺步骤：

[0022] S1：以棉纤维作为经纬线进行梭织形成面料层，得基体面料；

[0023] S2：将基体面料于浓度为3‑3.5g/L的聚乙烯亚胺溶液中浸渍2‑2.5h形成粘接层，取出后挤压烘干，再将其浸渍于浓度为40‑45g/L的氧化石墨烯溶液中，在30‑35℃条件下静置30‑35min形成石墨烯层，取出后洗涤并烘干，得石墨烯面料；

[0024] S3：将环氧树脂、聚醚胺、烯丙基缩水甘油醚、液体羧基丁腈橡胶和苯甲醇按用量进行混合得环氧树脂胶；将环氧树脂胶喷涂于氧化石墨烯表面，然后使用轧辊挤压除去多余环氧树脂胶，在40‑50℃温度下固化15‑20min后，将面料于浓度为10‑12mol/L的氨水中浸渍5‑8min，取出后挤压除去多余氨水，再在70‑80℃温度下固化30‑40min形成保护层，最后使用刮刀对面料表面进行刮平修整，清洗后烘干，得成品石墨烯面料。

[0025] 通过采用上述技术方案，首先采用棉纤维进行梭织制得基体面料，再使用聚乙烯亚胺对其进行整理，是基体面料表面产生一层粘接层，再使用氧化石墨烯与粘接层产生开环反应，产生交联后就可将石墨烯稳定地进行固定。

[0026] 而在步骤S3加工保护层过程中，在喷涂环氧树脂胶之后，先在较低温度下进行初次固化，然后将面料浸渍于氨水中一段时间再进行二次固化，这么处理可使环氧树脂和氧化石墨烯之间完成初次的交联固结之后，通过氨水反应掉多余环氧基，防止环氧树脂在石墨烯层上产生爆聚，使保护层更加均匀，可起到更好的保护效果。并且还可进一步防止环氧树脂过度交联，从而防止固化后面料过硬。

[0027] 优选的，步骤S2中，先将基体面料于温度为70‑80℃、浓度为0.4‑0.6mol/L的NaOH溶液中浸泡40‑50min，清洗烘干后再进行后续工艺。

[0028] 通过采用上述技术方案，通过使用氢氧化钠对基体面料进行预处理，可提高面料层与聚乙烯亚胺的反应性，从而提高石墨烯层的稳定性。

[0029] 综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

[0030] 1.本申请提供了一种基于石墨烯的抗菌面料，通过粘接层，使面料层和石墨烯层牢固地进行贴合，并且通过在石墨烯层外侧加设由环氧树脂胶制成的保护层，使石墨烯层得到良好的保护，提高了石墨烯层的耐磨性能，减少其在长久使用过程中产生的磨损，从而使其具有长效的抗菌效果。

[0031] 2.本申请的优选方案中公开了环氧树脂胶中环氧树脂和聚醚胺的质量分数，通过使用低浓度的环氧树脂，并且使用过量的聚醚胺，就可使环氧树脂和氧化石墨烯之间产生更好的交联，并且使面料保持良好的柔韧性。

[0032] 3.本申请的优选方案在环氧树脂胶中还添加了烯丙基缩水甘油醚以及液体羧基丁腈橡胶，烯丙基缩水甘油醚可对环氧树脂起到活性稀释的作用，防止环氧树脂过度交联；而液体羧基丁腈橡胶则可对环氧树脂进行改性，使环氧树脂在固化后内部产生孔隙，这两种物质均可提高保护层的柔韧性，防止产生脆性开裂。

[0033] 4.本申请还提供一种基于石墨烯的抗菌面料的生产工艺，在制备保护层的过程中，在喷涂环氧树脂胶后，先进行初步固化，然后使用氨水对保护层进行处理，最后在进行二次固化，这样处理有助于进一步提高保护层的柔韧性，防止脆性开裂。

[0034] 5.本申请的优选方案中，在使用聚乙烯亚胺进行整理之前，先使用氢氧化钠对面料层进行预处理，有助于提高聚乙烯亚胺在面料层上的反应性。

附图说明

[0035] 图1为实施例基于石墨烯的抗菌面料的结构示意图。

[0036] 图中，1、面料层；2、粘接层；3、石墨烯层；4、保护层。

具体实施方式

[0037] 实施例

[0038] 实施例1：一种基于石墨烯的抗菌面料，如附图1所示，由内到外依次包括面料层1、粘接层2、石墨烯层3和保护层4；

[0039] 面料层1由棉纤维梭织而成；粘接层2为面料层表面经聚乙烯亚胺整理后形成的起粘结过度作用的结构层；石墨烯层3为氧化石墨烯于粘接层表面热压整理后形成的起主要抗菌作用的结构层；保护层4为环氧树脂胶在粘接层表面交联形成的主要其保护作用的结构层，所述环氧树脂胶主要由环氧树脂、聚醚胺和苯甲醇混合而得。

[0040] 生产工艺为：

[0041] S1：以棉纤维作为经纬线进行梭织形成面料层，得基体面料，基体面料的经密与纬密的比值为2:1，所用棉纤维的支数为42s/3；

[0042] S2：将基体面料于浓度为3g/L、平均分子量为5500的聚乙烯亚胺溶液中浸渍2h形成粘接层，取出后挤压烘干，再将其浸渍于浓度为40g/L的氧化石墨烯溶液中，在30℃条件下静置30min形成石墨烯层，取出后使用去离子水洗涤并烘干，得石墨烯面料；

[0043] S3：将环氧树脂、聚醚胺和苯甲醇按用量进行混合得环氧树脂胶，其各组分的质量分数如表1所示，所用的环氧树脂的环氧值为0.5，聚醚胺的型号采用D230；将环氧树脂胶喷涂于氧化石墨烯表面，然后使用轧辊挤压除去多余环氧树脂胶。在40℃温度下固化15min后，将面料于浓度为10mol/L的氨水中浸渍5min，取出后挤压除去多余氨水，再在70℃温度下固化30min形成保护层，最后使用刮刀对面料表面进行刮平修整，使用清水清洗后烘干，得成品石墨烯面料。

[0044] 上述过程中各组分的工艺参数具体可参见下表1。

[0045] 实施例2：一种基于石墨烯的抗菌面料，与实施例1的区别在于，工艺中的各项参数不同，具体如下表1所示。

[0046] 生产工艺为：

[0047] S1：以棉纤维作为经纬线进行梭织形成面料层，得基体面料，基体面料的经密与纬密的比值为2:1，所用棉纤维的支数为42s/3；

[0048] S2：将基体面料于浓度为3.5g/L、平均分子量为2500的聚乙烯亚胺溶液中浸渍2.5h形成粘接层，取出后挤压烘干，再将其浸渍于浓度为45g/L的氧化石墨烯溶液中，在35℃条件下静置35min形成石墨烯层，取出后使用去离子水洗涤并烘干，得石墨烯面料；

[0049] S3：将环氧树脂、聚醚胺和苯甲醇按用量进行混合得环氧树脂胶，其各组分的质量分数如表1所示，所用的环氧树脂的环氧值为0.35，聚醚胺的型号采用D230；将环氧树脂胶喷涂于氧化石墨烯表面，然后使用轧辊挤压除去多余环氧树脂胶。在50℃温度下固化20min后，将面料于浓度为12mol/L的氨水中浸渍8min，取出后挤压除去多余氨水，再在80℃温度下固化40min形成保护层，最后使用刮刀对面料表面进行刮平修整，使用清水清洗后烘干，得成品石墨烯面料。

[0050] 上述过程中各组分的工艺参数具体可参见下表1。

[0051] 实施例3‑4：一种基于石墨烯的抗菌面料，

[0052] 与实施例1的区别在于，所用的环氧树脂的环氧值不同，具体参数如下表1所示。

[0053] 实施例5‑6:一种基于石墨烯的抗菌面料，

[0054] 与实施例1的区别在于，环氧树脂胶中还含有烯丙基缩水甘油醚，环氧树脂胶中各组分的质量分数以及其余组分的各参数如下表1所示。

[0055] 步骤S3变为：将环氧树脂、聚醚胺、烯丙基缩水甘油醚和苯甲醇按用量进行混合得环氧树脂胶，其各组分的质量分数如表1所示，所用的环氧树脂的环氧值为0.5，聚醚胺的型号采用D230；将环氧树脂胶喷涂于氧化石墨烯表面，然后使用轧辊挤压除去多余环氧树脂胶。在40℃温度下固化15min后，将面料于浓度为10mol/L的氨水中浸渍5min，取出后挤压除去多余氨水，再在70℃温度下固化30min形成保护层，最后使用刮刀对面料表面进行刮平修整，使用清水清洗后烘干，得成品石墨烯面料。

[0056] 实施例7‑8：一种基于石墨烯的抗菌面料，

[0057] 与实施例1的区别在于，环氧树脂胶中还含有液体羧基丁腈橡胶，环氧树脂胶中各组分的质量分数以及其余组分的各参数如下表1所示。

[0058] 步骤S3变为：将环氧树脂、聚醚胺、液体羧基丁腈橡胶和苯甲醇按用量进行混合得环氧树脂胶，其各组分的质量分数如表1所示，所用的环氧树脂的环氧值为0.5，聚醚胺的型号采用D230；将环氧树脂胶喷涂于氧化石墨烯表面，然后使用轧辊挤压除去多余环氧树脂胶。在40℃温度下固化15min后，将面料于浓度为10mol/L的氨水中浸渍5min，取出后挤压除去多余氨水，再在70℃温度下固化30min形成保护层，最后使用刮刀对面料表面进行刮平修整，使用清水清洗后烘干，得成品石墨烯面料。

[0059] 实施例9‑10：一种基于石墨烯的抗菌面料，

[0060] 与实施例1的区别在于，步骤S2中所用的聚乙烯亚胺的平均分子量不同，具体如下表1所示。

[0061] 实施例11：一种基于石墨烯的抗菌面料，

[0062] 与实施例1的区别在于，步骤S2中，先对基体面料进行预处理。工艺步骤中各组分的工艺参数具体可参见下表1。

[0063] 步骤S2变为：将基体面料于温度为75℃、浓度为0.5mol/L的NaOH溶液中浸泡45min，去离子水清洗后烘干。再将基体面料于浓度为3g/L、平均分子量为5500的聚乙烯亚胺溶液中浸渍2h形成粘接层，取出后挤压烘干，再将其浸渍于浓度为40g/L的氧化石墨烯溶液中，在30℃条件下静置30min形成石墨烯层，取出后使用去离子水洗涤并烘干，得石墨烯面料。

[0064] 表1：实施例1‑11各步骤中所用原料物质的各项参数

[0065]

[0066]

[0067] 对比例

[0068] 对比例1：一种基于石墨烯的抗菌面料，

[0069] 与实施例1的区别在于，在石墨烯层表面没有保护层。

[0070] 生产工艺为：

[0071] S1：以棉纤维作为经纬线进行梭织形成面料层，得基体面料，基体面料的经密与纬密的比值为2:1，所用棉纤维的支数为42s/3；

[0072] S2：将基体面料于浓度为3g/L、平均分子量为5500的聚乙烯亚胺溶液中浸渍2h形成粘接层，取出后挤压烘干，再将其浸渍于浓度为40g/L的氧化石墨烯溶液中，在30℃条件下静置30min形成石墨烯层，取出后使用去离子水洗涤并烘干，得成品面料。

[0073] 对比例2：一种基于石墨烯的抗菌面料，与实施例1的区别在于，保护层由聚醚胺与氧化石墨烯交联而成。

[0074] 生产工艺为：

[0075] S1：以棉纤维作为经纬线进行梭织形成面料层，得基体面料，基体面料的经密与纬密的比值为2:1，所用棉纤维的支数为42s/3；

[0076] S2：将基体面料于浓度为3g/L、平均分子量为5500的聚乙烯亚胺溶液中浸渍2h形成粘接层，取出后挤压烘干，再将其浸渍于浓度为40g/L的氧化石墨烯溶液中，在30℃条件下静置30min形成石墨烯层，取出后使用去离子水洗涤并烘干，得石墨烯面料；

[0077] S3：将质量分数为10％的D230聚醚胺的苯甲醇溶液喷涂于氧化石墨烯表面，然后使用轧辊挤压除去多余环氧树脂胶。在70℃温度下固化50min形成保护层，使用清水清洗后烘干，得成品石墨烯面料。

[0078] 对比例3：一种基于石墨烯的抗菌面料，与实施例1的区别在于，步骤S3中不使用氨水进行处理。

[0079] 步骤S3变为：将环氧树脂、聚醚胺和苯甲醇按用量进行混合得环氧树脂胶，其各组分的质量分数如表1所示，所用的环氧树脂的环氧值为0.5；将环氧树脂胶喷涂于氧化石墨烯表面，然后使用轧辊挤压除去多余环氧树脂胶。在70℃温度下固化45min形成保护层，最后使用刮刀对面料表面进行刮平修整，使用清水清洗后烘干，得成品石墨烯面料。

[0080] 对比例4：一种基于石墨烯的抗菌面料，与实施例1的区别在于，所用的环氧树脂胶中环氧树脂和聚醚胺的含量不同。

[0081] 具体的，环氧树脂胶中个组分的质量分数为：环氧树脂40％，聚醚胺10％，苯甲醇50％。其余各项参数以及各试验步骤均相同。

[0082] 性能检测试验

[0083] 试验一：初始抗菌性能试验试验原理：通过在各抗菌试验样品与未经过抗菌处理的纯棉对照样品上接种菌群，通过对比试验样品上细菌的繁殖情况就可对比出抑菌性能。

[0084] 试验对象：实施例1‑11，对比例1‑4。

[0085] 试验步骤：根据中华人民共和国国家标准GB/T20944.2‑2007测量各实施例和对比例制得的成品石墨烯面料的原始抑菌率P1。测量时以纯棉纤维梭织布作为对照样，试验样品和对照样品均为边长为5cm×5cm的方形；试验前样品采用高压锅灭菌，以大肠杆菌作为试验菌种。原始抑菌率P1的计算结果保留一位小数，试验结果如下表2所示。

[0086] 表2：实施例1‑11和对比例1‑4的P1值

[0087]

[0088] 根据表2中的数据，可得出以下分析。

[0089] 对比表2中实施例1‑11和对比例1的数据，可发现实施例1‑11的P1值均与对比例1相近且均在95以上，因此可说明，在实施例1‑11当中，在石墨烯层外部添加一层保护层后，并不会对石墨烯层的抗菌能力产生过大的影响，面料依然具有良好的抗菌能力。

[0090] 进一步的比较，可发现实施例5‑8的P1值略大于实施例1‑2，因此可说明在环氧树脂胶中添加烯丙基缩水甘油醚和液体羧基丁腈橡胶可提高面料的原始抗菌能力。这是因为烯丙基缩水甘油醚可起到活性稀释剂的作用，可防止环氧树脂在石墨烯层表面过度交联，而液体羧基丁腈橡胶可对环氧树脂进行改性，提高其韧性并使保护层具微小的孔隙，因此就可进一步减少保护层对石墨烯层的影响，使其对原始抗菌效果的影响降到最低。

[0091] 对比实施例1‑2和对比例3的数据，可发现实施例1‑2的P1值大于对比例3，因此可说明对比例3中在保护层固化过程中不使用氨水进行处理，会导致布料的原始抗菌能力下降。这是因为氨水反应掉多余环氧基，防止环氧树脂在石墨烯层上产生爆聚，使保护层更加均匀，防止保护层过厚而对石墨烯层造成影响。

[0092] 对比实施例1‑2和对比例4的数据，可发现实施例1‑2的P1值远大于对比例4，因此可说明实施例1‑2中使用的环氧树脂胶中环氧树脂和聚醚胺的用量为更优的技术方案。这是因为，实施例1‑2环氧树脂胶中环氧树脂的含量只为10‑15％，并且聚醚胺的含量还多于环氧树脂，这是因为采用低含量的环氧树脂可使形成的保护层在可起到抗磨的作用的同时又不会过硬，还可避免因为保护层过厚而影响到石墨烯层的抑菌能力，使保护层在具有耐磨保护能力的同时，又不会过多影响到石墨烯层的抑菌性能。

[0093] 试验二：抑菌能力持久试验试验原理：使用马丁代尔耐磨检测仪对试验样品的表面进行模拟磨损，并且使用耐水洗试验机对试验样品进行模拟水洗，然后再检测试验样品的抗菌能力，通过对比试验样品磨损和水洗前后抗菌能力的变化，就可判断试验样品抑菌能力的持久性。

[0094] 试验对象：实施例1‑11，对比例1‑4。

[0095] 试验设备：DZ‑335‑4马丁代尔耐磨仪，ZL‑8041耐水洗试验机。

[0096] 试验步骤：从实施例1‑11和对比例1‑4制得的成品石墨烯面料中分别截取三个边长为5cm×5cm的方形作为试验样品，使用马丁代尔耐磨仪对试验样品进行模拟磨损，每块试验样品的正反两面均进行摩擦，每一面的摩擦次数为500次。然后再使用耐水洗试验机对试验样品进行模拟水洗，每块试验样品水洗10次，每次水洗时间为20min，水洗温度为25℃，结束后晾干。再使用试验一相同的检测方法，继续参照中华人民共和国国家标准GB/T20944.2‑2007检测各试验样品的保留抑菌率P2，最后再结合试验一的数据，计算抑菌率的保留率X(X＝P2÷P1×100)，计算结果保留一位小数，试验结果如下表3所示。

[0097] 表3：实施例1‑11，对比例1‑4的P1、P2和X值

[0098]

[0099]

[0100] 结合表3中的数据，可得出以下分析结论。

[0101] 对比表3中实施例1‑11和对比例1的数据，可发现实施例1‑11的X值远大于对比例1。因此可说明实施例1‑11中通过在石墨烯层表面设置保护层，可有效提高面料抑菌能力的抗磨和耐水洗能力。这是因为实施例1‑11中保护层由低浓度的环氧树脂和过量的聚醚胺与氧化石墨烯上的环氧基开环交联而成，通过交联就可使石墨烯层表面形成稳定的网状结构，就可有效减少摩擦以及水洗过程中石墨烯层的损失，使其具有良好的耐磨性和长效性。

[0102] 对比表3中实施例1‑11和对比例2的数据，可发现实施例1‑11的X值远大于对比例2。因此可说明，在保护层中环氧树脂也起到至关重要的作用，如果单纯使用聚醚胺对氧化石墨烯上的环氧基进行开环交联，则形成的保护层强度不足，难以起到良好的抗磨作用。

[0103] 对比表3中实施例1‑2和实施例3‑4的数据，可发现实施例3‑4的X值大于实施例1‑2。因此可说明实施例3‑4环氧树脂胶中使用的环氧树脂的环氧值为更优的技术方案。这是因为环氧树脂的环氧值直接影响到环氧树脂的粘度、分子量大小以及环氧基含量等重要性质，因此选用合适环氧值的环氧树脂可更好地在石墨烯层表面形成保护层，使保护层更加均匀，抗磨性能更优。

[0104] 对比表3中实施例1‑2和实施例5‑8的数据，可发现实施例5‑8的X值大于实施例1‑2。这可能是因为实施例5‑8中由于在环氧树脂胶中添加了烯丙基缩水甘油醚和液体羧基丁腈橡胶，提高了保护层的韧性，因此就可减少保护层在模拟水洗过程中表面产生脆性的开裂，防止保护层表面形成明显的较大裂隙，从而使保护层具有更好的保护能力。

[0105] 对比表3中实施例1‑2和实施例9‑10的数据，可发现实施例9‑10的X值大于实施例1‑2。因此可说明实施例9‑10中使用的聚乙烯亚胺的分子量为更优的技术方案。这是因为不同的分子量会影响到聚乙烯亚胺在面料层上的附着固定能力，并且也会影响到聚乙烯亚胺与氧化石墨烯之间的开环固结能力，因此选取合适分子量的聚乙烯亚胺有助于提高石墨烯层的稳定性。

[0106] 对比表3中实施例1‑2和实施例11的数据，可发现实施例11的X值大于实施例1‑2。因此可说明先对面料层进行预处理，可提高面料层与聚乙烯亚胺的反应性，从而提高石墨烯层的稳定性。

[0107] 本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。