CN108903560A - 一种石墨烯远红外发热地毯的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种石墨烯远红外发热地毯的制备方法，包括以下步骤：(1)在石墨烯远红外发热芯片层上设置装饰层；(2)在石墨烯远红外发热芯片层下设置保温反射层；(3)在保温反射层下设置防水底层；(4)在所述石墨烯远红外发热芯片层上连接防水电线，防水电线连接外部温控器，然后进行包边，即得石墨烯远红外发热地毯；石墨烯远红外发热芯片层的制备方法为：将改性石墨烯纤维和电气石纤维混合后与棉纤维、麻纤维混合，通过螺杆挤出机熔融共混挤出，制得地毯纤维，地毯纤维通过钢针均匀插植到涤纶无纺布中即得。本发明通过远红外线、空气负离子和生物电之间的相互作用，使得制备的地毯发热效果好、理疗功效强，并能调节室内湿度。

Description

一种石墨烯远红外发热地毯的制备方法
技术领域
本发明属于地毯技术领域，具体涉及一种石墨烯远红外发热地毯的制备方法。
背景技术
地毯，是以棉、麻、毛、丝、草等天然纤维或化学合成纤维类原料，经手工或机械工艺进行编结、栽绒或纺织而成的地面铺敷物。它是世界范围内具有悠久历史传统的工艺美术品类之一，覆盖于住宅、宾馆、体育馆、展览厅、车辆、船舶、飞机等的地面，有减少噪声、隔热和装饰效果。
为了满足使用需要，目前公开了多种功能性地毯，但大多仅考虑地毯的发热功能，仅仅通过发热起到对人体的保健作用，其理疗功效差。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述现有发热地毯理疗功效差的问题，本发明提供一种石墨烯远红外发热地毯的制备方法。
本发明采用的技术方案如下：
一种石墨烯远红外发热地毯的制备方法，包括以下步骤：
(1)在石墨烯远红外发热芯片层上设置装饰层；
(2)在石墨烯远红外发热芯片层下设置保温反射层；
(3)在保温反射层下设置防水底层；
(4)在所述石墨烯远红外发热芯片层上连接防水电线，防水电线连接外部温控器，然后对所述装饰层、石墨烯远红外发热芯片层、保温反射层和防水底层进行包边，即得石墨烯远红外发热地毯；
所述石墨烯远红外发热芯片层的制备方法为：将改性石墨烯纤维和电气石纤维按照2-5:1的重量比混合后获得混合纤维，再将混合纤维：棉纤维：麻纤维按照10-15:60-80:30-40的重量比混合，通过螺杆挤出机熔融共混挤出，然后造粒、纺丝、卷绕、拉伸后，制得地毯纤维，然后将地毯纤维通过钢针均匀插植到涤纶无纺布中，形成石墨烯远红外发热芯片层；
所述改性石墨烯纤维的制备方法为：通过化学气相沉积法在金属基体表面制备石墨烯膜，利用等离子体清洗石墨烯膜，使石墨烯膜接枝羟基基团，即改性石墨烯膜，然后通过机械剥离去除金属基体，改性石墨烯膜经聚集加捻装置加捻成改性石墨烯纤维。
本发明通过将改性石墨烯纤维与电气石纤维混合后再与棉纤维、麻纤维一起制备地毯纤维，再由地毯纤维制备石墨烯远红外发热层。使用时，石墨烯远红外发热层通电发热后可辐射8-14μm的远红外线，其与人体内细胞分子的振动频率接近，被人体吸收后，引起人体细胞的原子和分子共振，产生热效应，促使皮下深层温度上升，并使微血管扩张，加速血液循环，同时，电气石纤维受热后同样辐射出远红外，进一步增强石墨烯远红外发热层的加热效果，并增强人体对远红外的吸收。
电气石是多元素的天然矿物，主要成分有镁、铝、铁、硼等10多种对人体有利的微量元素，其本身是一种结构特殊的极性结晶体，自身能长期产生电离子，并永久释放空气负离子，负离子通过呼吸道进入人体，可加强大脑皮层功能及脑力活动，从而提高工作效益，还可以提高人的肺活量，使血液变慢、延长凝血时间，使血中含氧量增加，有利于血氧输送、吸收和利用，并且，负离子还具有扩张血管的作用，可解除动脉血管痉挛，达到降血压的目的。电气石纤维受热后可产生生物电，这种超高压微电流静电可以刺激患部肌肉和神经，改善局部血液循环，缓解疼痛作用，并且可以促进肌肉细胞的新陈代谢。电气石纤维还可防止有害电磁波侵袭人体，而将其转化为对人体无害的远红外线。
本发明通过化学气相沉积法在金属基体表面制备石墨烯膜，然后使石墨烯膜接枝羟基基团，即改性石墨烯膜，然后通过机械剥离去除金属基体，改性石墨烯膜经聚集加捻装置加捻成改性石墨烯纤维，使得该改性石墨烯纤维具有吸湿的效果，可调节室内湿度。
进一步地，地毯纤维还包括高弹性聚酯纤维，高弹性聚酯纤维与电气石纤维的重量比为0.5-1：1。通过在地毯纤维中加入高弹性聚酯纤维，使得制备的地毯弹性好、耐磨、柔韧，实用性强。
进一步地，高弹性聚酯纤维为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。
进一步地，装饰层为布料层、毛料层或PVC层。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明通过将改性石墨烯纤维与电气石纤维混合后再与棉纤维、麻纤维一起制备地毯纤维，再由地毯纤维制备石墨烯远红外发热层，通过远红外线、空气负离子和生物电之间的相互作用，使得本发明制备的地毯发热效果好、理疗功效强，并能调节室内湿度。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
实施例1
一种石墨烯远红外发热地毯的制备方法，包括以下步骤：
(1)在石墨烯远红外发热芯片层上设置装饰层，装饰层为布料层、毛料层或PVC层；
(2)在石墨烯远红外发热芯片层下设置保温反射层；
(3)在保温反射层下设置防水底层；
(4)在所述石墨烯远红外发热芯片层上连接防水电线，防水电线连接外部温控器，然后对所述装饰层、石墨烯远红外发热芯片层、保温反射层和防水底层进行包边，即得石墨烯远红外发热地毯；
所述石墨烯远红外发热芯片层的制备方法为：将改性石墨烯纤维和电气石纤维按照2:1的重量比混合后获得混合纤维，再将混合纤维：棉纤维：麻纤维按照11:65:30的重量比混合，通过螺杆挤出机熔融共混挤出，然后造粒、纺丝、卷绕、拉伸后，制得地毯纤维，然后将地毯纤维通过钢针均匀插植到涤纶无纺布中，形成石墨烯远红外发热芯片层；
所述改性石墨烯纤维的制备方法为：通过化学气相沉积法在金属基体表面制备石墨烯膜，利用等离子体清洗石墨烯膜，使石墨烯膜接枝羟基基团，即改性石墨烯膜，然后通过机械剥离去除金属基体，改性石墨烯膜经聚集加捻装置加捻成改性石墨烯纤维。
实施例2
一种石墨烯远红外发热地毯的制备方法，包括以下步骤：
(1)在石墨烯远红外发热芯片层上设置装饰层，装饰层为布料层、毛料层或PVC层；
(2)在石墨烯远红外发热芯片层下设置保温反射层；
(3)在保温反射层下设置防水底层；
(4)在所述石墨烯远红外发热芯片层上连接防水电线，防水电线连接外部温控器，然后对所述装饰层、石墨烯远红外发热芯片层、保温反射层和防水底层进行包边，即得石墨烯远红外发热地毯；
所述石墨烯远红外发热芯片层的制备方法为：将改性石墨烯纤维和电气石纤维按照4:1的重量比混合后获得混合纤维，再将混合纤维：棉纤维：麻纤维按照12:70:36的重量比混合，通过螺杆挤出机熔融共混挤出，然后造粒、纺丝、卷绕、拉伸后，制得地毯纤维，然后将地毯纤维通过钢针均匀插植到涤纶无纺布中，形成石墨烯远红外发热芯片层；
所述改性石墨烯纤维的制备方法为：通过化学气相沉积法在金属基体表面制备石墨烯膜，利用等离子体清洗石墨烯膜，使石墨烯膜接枝羟基基团，即改性石墨烯膜，然后通过机械剥离去除金属基体，改性石墨烯膜经聚集加捻装置加捻成改性石墨烯纤维。
实施例3
一种石墨烯远红外发热地毯的制备方法，包括以下步骤：
(1)在石墨烯远红外发热芯片层上设置装饰层，装饰层为布料层、毛料层或PVC层；
(2)在石墨烯远红外发热芯片层下设置保温反射层；
(3)在保温反射层下设置防水底层；
(4)在所述石墨烯远红外发热芯片层上连接防水电线，防水电线连接外部温控器，然后对所述装饰层、石墨烯远红外发热芯片层、保温反射层和防水底层进行包边，即得石墨烯远红外发热地毯；
所述石墨烯远红外发热芯片层的制备方法为：将改性石墨烯纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和电气石纤维按照5:0.8:1的重量比混合后获得混合纤维，再将混合纤维：棉纤维：麻纤维按照15:80:39的重量比混合，通过螺杆挤出机熔融共混挤出，然后造粒、纺丝、卷绕、拉伸后，制得地毯纤维，然后将地毯纤维通过钢针均匀插植到涤纶无纺布中，形成石墨烯远红外发热芯片层；
所述改性石墨烯纤维的制备方法为：通过化学气相沉积法在金属基体表面制备石墨烯膜，利用等离子体清洗石墨烯膜，使石墨烯膜接枝羟基基团，即改性石墨烯膜，然后通过机械剥离去除金属基体，改性石墨烯膜经聚集加捻装置加捻成改性石墨烯纤维。
如上所述即为本发明的实施例。本发明不局限于上述实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种石墨烯远红外发热地毯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在石墨烯远红外发热芯片层上设置装饰层；
(2)在石墨烯远红外发热芯片层下设置保温反射层；
(3)在保温反射层下设置防水底层；
(4)在所述石墨烯远红外发热芯片层上连接防水电线，防水电线连接外部温控器，然后对所述装饰层、石墨烯远红外发热芯片层、保温反射层和防水底层进行包边，即得石墨烯远红外发热地毯；
所述石墨烯远红外发热芯片层的制备方法为：将改性石墨烯纤维和电气石纤维按照2-5:1的重量比混合后获得混合纤维，再将混合纤维：棉纤维：麻纤维按照10-15:60-80:30-40的重量比混合，通过螺杆挤出机熔融共混挤出，然后造粒、纺丝、卷绕、拉伸后，制得地毯纤维，然后将地毯纤维通过钢针均匀插植到涤纶无纺布中，形成石墨烯远红外发热芯片层；
所述改性石墨烯纤维的制备方法为：通过化学气相沉积法在金属基体表面制备石墨烯膜，利用等离子体清洗石墨烯膜，使石墨烯膜接枝羟基基团，即改性石墨烯膜，然后通过机械剥离去除金属基体，改性石墨烯膜经聚集加捻装置加捻成改性石墨烯纤维。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯远红外发热地毯的制备方法，其特征在于，所述地毯纤维还包括高弹性聚酯纤维，高弹性聚酯纤维与电气石纤维的重量比为0.5-1：1。
3.根据权利要求2所述的一种石墨烯远红外发热地毯的制备方法，其特征在于，所述高弹性聚酯纤维为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯远红外发热地毯的制备方法，其特征在于，所述装饰层为布料层、毛料层或PVC层。
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