CN110711070A - 一种远红外石墨烯避孕套的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉成人用品领域，特别是涉及一种远红外石墨烯避孕套的制备方法。首先，利用PVP对石墨烯进行表面修饰处理，超声分散使其在水中形成稳定的分散液。然后，将石墨烯分散液置于电子加速器产生的电子束辐照下辐照处理，得到高性能石墨烯分散液。最后，将高性能石墨烯分散液分散到乳胶中，经一定时间熟化后，采用模具浸渍工艺成型，干燥固化后即制得远红外石墨烯避孕套。本发明制备的远红外石墨烯避孕套具有独特的远红外功能，在波长5μm～14μm范围内，其远红外平均发射率高达0.943，并且发射的远红外线几乎能被人体全部吸收，促进人体生殖器官的微循环、活化细胞、提高局部的新陈代谢和免疫功能。
Description
技术领域
本发明涉成人用品领域，特别是涉及一种远红外石墨烯避孕套的制备方法。
背景技术
避孕套(Condoms)，又称套、安全套、保险套、如意套，是以非药物的形式阻止受孕的简单方式，主要用于在性交中阻止人类的精子和卵子结合，防止怀孕。目前，最常见的避孕套是天然乳胶避孕套，但天然乳胶避孕套存在一定的缺陷：一小部分人使用会造成皮肤过敏，存在安全隐患；受乳胶的自省结构的影响，形成的乳胶膜致密度低，阻隔病毒效果差；受乳胶本身性质的影响，导热性差，容易造成使用体验。最重要的一点是，天然乳胶避孕套功能性比较单一，不能满足现代人多方面需求。
石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。太阳光波中，波长8～14μm的远红外线是生物生存必不可少的生命光波。据相关研究报道，石墨烯受热能产生8～14μm的远红外线生命光波，能加快新陈代谢、激活身体细胞核酸蛋白质等生物分子功能，但其远红外线发射率较低，导致远红外线吸收效率低，产生共振效应与温热效应较差，不能充分展示其远红外作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种远红外石墨烯避孕套的制备方法，为了是避孕套在性生活使用过程中，既满足避孕，又能促进生殖器官的微循环、活化细胞、提高免疫力、提高新陈代谢，同时还能杀菌消炎。本发明在大量的实验基础上，成功的提高了石墨烯的远红外发射率，并用于复合避孕套工艺中。
本发明的技术方案：
一种远红外石墨烯避孕套的制备方法，包括以下步骤：
S1:利用PVP对石墨烯进行表面修饰处理，超声分散使其在水中形成稳定的分散液；
S2:将上述石墨烯分散液放置在2.5MeV、40mA电子加速器产生的电子束辐照下进行辐照处理，得到高性能石墨烯分散液；
S3:将高性能石墨烯分散液分散到乳胶中，经过熟化后，通过模具浸渍工艺成型，干燥固化后即制得远红外石墨烯避孕套。
所述的远红外石墨烯避孕套的制备方法，所用的石墨烯片层厚度为碳原子层数在10层以下，片层片径/厚度比例大于10。
所述的远红外石墨烯避孕套的制备方法，优选的，所用的石墨烯片层厚度为碳原子层数为1～3层，片层片径/厚度比例分布为1000～10000。
所述的远红外石墨烯避孕套的制备方法，步骤S1中，石墨烯利用PVP进行表面修饰，石墨烯和PVP的固体份质量比例为1:1～10。
所述的远红外石墨烯避孕套的制备方法，步骤S1中，超声分散的超声功率为10～50W，超声时间为1～6h。
所述的远红外石墨烯避孕套的制备方法，步骤S2中，电子束辐照剂量为100～500KGy，辐照时间为2～24h。
所述的远红外石墨烯避孕套的制备方法，步骤S3中，高性能石墨烯分散液分散到乳胶中，按固体质量的混合比例为：0.05‰～10‰，通过浸渍成型工艺制成远红外石墨烯避孕套。
本发明的设计思想是：
石墨烯的比表面积较大，容易吸水，并且亲水性较差，直接加入乳胶中，容易在乳胶中性成极其微小的颗粒或分散不均匀，对乳胶的成膜性造成一定的影响。
石墨烯受热能产生8μm～14μm的远红外线生命光波，但在常温下，石墨烯的远红外发射率较低，发射的远红外线不能被人体全部吸收。
最终，通过本发明创造性的制备了高远红外发射率的石墨烯分散液，将其分散在乳胶中，根据常规工艺可以制得具有物理杀菌及发射生命光波的远红外石墨烯避孕套。
本发明的优点及有益效果如下：
1、本发明制备的远红外石墨烯避孕套，在远红外线波长5μm～14μm范围内，其远红外平均发射率达0.943。并且，发射的远红外线几乎全部被人体吸收，产生共振效应与温热效应，能渗透到皮肤深层、促进人体生殖器官的微循环，提高免疫力、活化细胞、提高局部的新陈代谢。
2、本发明用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对石墨烯进行表面修饰，超声处理得到稳定的分散液，然后利用高能电子束辐射技术对石墨烯分散液进行辐照处理，进而提高其远红外线的发射率，得到高发射率的石墨烯分散液。最后，与天然乳胶进行复合，浸渍成型工艺制备的远红外石墨烯避孕套，具有致密度高以及导热、发射远红外线等功能，弥补了现有乳胶避孕套的缺点。
3、与现有产品相比，本发明制备的远红外石墨烯避孕套具有独特的远红外功能，可以促进人体生殖器官的微循环、活化细胞、提高局部的新陈代谢和免疫功能，并且对人体生殖器官的疾病有很好的疗效。
具体实施方式
在具体实施过程中，本发明首先利用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对石墨烯进行表面修饰处理，超声分散使其在水中形成稳定的分散液，稳定分散液中石墨烯和PVP的固体份质量比例为：1:1～10(优选1:5)；然后，将石墨烯分散液放置于2.5MeV、40mA电子加速器产生的电子束辐照下进行辐照处理，得到高性能石墨烯分散液，辐照处理的电子束辐照剂量为100～500KGy(优选200～400KGy)，辐照时间为2～24h(优选6～18h)；最后，将高性能石墨烯分散到乳胶中，经一定时间熟化后，通过模具浸渍工艺成型，干燥固化后即制得远红外石墨烯避孕套，石墨烯分散液和乳胶的混合比例为0.05‰～10‰(固体质量比，优选1‰～5‰)。依据常规工艺对其进行后续加工、质检和包装，最后制成避孕套商用产品。
下面列举一部分具体实施例对本发明进行说明，有必要在此指出的是以下具体实施例只用于对本发明作进一步说明，不代表对本发明保护范围的限制。在不脱离本发明原理的前提下，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
实施例1
本实施例中，远红外石墨烯避孕套的制备方法如下：
S1：将1kg的PVP加入到1L去离子水中使其充分溶解，后加入1kg石墨烯，在超声功率20W超声分散2h，得到其在水中的稳定分散液；
S2：将上述分散均匀的石墨烯分散液放置于2.5MeV、40mA的电子加速器产生的电子束辐照下进行辐照处理，辐照剂量200KGy，辐照时间6h，得到高性能石墨烯分散液，其性能指标是：石墨烯分散液的平均远红外发射率为0.937；
S3：在干净的混料桶中加入10Kg浓度为60wt％的天然乳胶，在搅拌条件下逐步加入前面配好的高性能石墨烯分散液。按固体质量比计，高性能石墨烯分散液与天然乳胶的混合比例为1.1wt‰。加入完毕后，持续搅拌1h使其混合均匀。将复合后的胶液静置24小时左右，使其充分熟化，最后，通过浸渍成型工艺制成远红外石墨烯避孕套。
实施例2
本实施例中，远红外石墨烯避孕套的制备方法如下：
S1：将2kg的PVP加入到1L去离子水中使其充分溶解，后加入1kg石墨烯，在超声功率20W超声分散2h，得到其在水中的稳定分散液；
S2：将上述分散均匀的石墨烯分散液放置于2.5MeV、40mA的电子加速器产生的电子束辐照下进行辐照处理，辐照剂量300KGy，辐照时间12h，得到高性能石墨烯分散液，其性能指标是：石墨烯分散液的平均远红外发射率为0.942；
S3：在干净的混料桶中加入10Kg浓度为60wt％的天然乳胶，在搅拌条件下逐步加入前面配好的高性能石墨烯分散液。按固体质量比计，高性能石墨烯分散液与天然乳胶的混合比例为2.1wt‰。加入完毕后，持续搅拌1h使其混合均匀。将复合后的胶液静置24小时左右，使其充分熟化，最后，通过浸渍成型工艺制成远红外石墨烯避孕套。
实施例3
本实施例中，远红外石墨烯避孕套的制备方法如下：
S1：将2kg的PVP加入到1L去离子水中使其充分溶解，后加入1kg石墨烯，在超声功率20W超声分散2h，得到其在水中的稳定分散液；
S2：将上述分散均匀的石墨烯分散液放置于2.5MeV、40mA的电子加速器产生的电子束辐照下进行辐照处理，辐照剂量400KGy，辐照时间18h，得到高性能石墨烯分散液，其性能指标是：石墨烯分散液的平均远红外发射率为0.947；
S3：在干净的混料桶中加入10Kg浓度为60wt％的天然乳胶，在搅拌条件下逐步加入前面配好的高性能石墨烯分散液。按固体质量比计，高性能石墨烯分散液与天然乳胶的混合比例为2.1wt‰。加入完毕后，持续搅拌1h使其混合均匀。将复合后的胶液静置24小时左右，使其充分熟化，最后，通过浸渍成型工艺制成远红外石墨烯避孕套。
为了验证本发明所制备的远红外石墨烯避孕套的相关性能，发明人使用EMS-302M远红外放射率检测设备(黑体的发射率为0.95)，对上述实施例产品进行检测，作为对比，测试常规的石墨烯避孕套的相关性能指标，检测结果见表1。
表1不同产品的性能
| 测试项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 石墨烯避孕套 |
| 平均放射率 | 0.931 | 0.938 | 0.943 | 0.767 |
由表实验检验的数据可得出结论，经过高能电子束辐射技术辐照处理后的石墨烯分散液，加入乳胶之后，制成的避孕套远红外发射率得到了明显的提高，在远红外线波长5～14μm范围内，平均发射率最高能达到0.943，发射的远红外线几乎被人体全部吸收，能产生共振效应与温热效应，渗透到皮肤深层，促进人体生殖器官的微循，提高免疫力、活化细胞、提高局部的新陈代谢。
Claims (7)
1.一种远红外石墨烯避孕套的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1:利用PVP对石墨烯进行表面修饰处理，超声分散使其在水中形成稳定的分散液；
S2:将上述石墨烯分散液放置在2.5MeV、40mA电子加速器产生的电子束辐照下进行辐照处理，得到高性能石墨烯分散液；
S3:将高性能石墨烯分散液分散到乳胶中，经过熟化后，通过模具浸渍工艺成型，干燥固化后即制得远红外石墨烯避孕套。
2.按照权利要求1所述的远红外石墨烯避孕套的制备方法，其特征在于，所用的石墨烯片层厚度为碳原子层数在10层以下，片层片径/厚度比例大于10。
3.按照权利要求1所述的远红外石墨烯避孕套的制备方法，其特征在于，优选的，所用的石墨烯片层厚度为碳原子层数为1～3层，片层片径/厚度比例分布为1000～10000。
4.按照权利要求1所述的远红外石墨烯避孕套的制备方法，其特征在于，步骤S1中，石墨烯利用PVP进行表面修饰，石墨烯和PVP的固体份质量比例为1:1～10。
5.按照权利要求1所述的远红外石墨烯避孕套的制备方法，其特征在于，步骤S1中，超声分散的超声功率为10～50W，超声时间为1～6h。
6.按照权利要求1所述的远红外石墨烯避孕套的制备方法，其特征在于，步骤S2中，电子束辐照剂量为100～500KGy，辐照时间为2～24h。
7.按照权利要求1所述的远红外石墨烯避孕套的制备方法，其特征在于，步骤S3中，高性能石墨烯分散液分散到乳胶中，按固体质量的混合比例为：0.05‰～10‰，通过浸渍成型工艺制成远红外石墨烯避孕套。
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