CN115491801B - 一种石墨烯、碳纤维、硅胶复合保温纺线及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于石墨烯技术领域，尤其是一种石墨烯、碳纤维、硅胶复合保温纺线及其制备方法，包括用于发热的石墨烯纤维以及包裹在所述石墨烯纤维的石墨烯硅胶复合层，所述石墨烯硅胶复合层由先驱体溶液A以及用于浸泡的先驱体溶液B组成。该石墨烯、碳纤维、硅胶复合保温纺线及其制备方法，通过设置先驱体溶液A，能够实现将石墨烯粉末与液体硅胶很好的混合在一起，再利用分散剂的特性，实现两者均匀分散开来，通过设置先驱体溶液B，能够增加石墨烯硅胶复合保温线的四氟乙烯溶液所带来的疏油性，方便在石油领域中使用；导热碳纤维能够将其内部石墨烯所产生的的热量进行导热；以及低膨胀钨酸锆(ZrW2O8)所带来的发热时的低膨胀率。

Description

一种石墨烯、碳纤维、硅胶复合保温纺线及其制备方法
技术领域
本发明涉及石墨烯技术领域，尤其涉及一种石墨烯、碳纤维、硅胶复合保温纺线及其制备方法。
背景技术
在石油领域，野外现场作业是必不可少的。且有很大一部分作业是在恶劣环境下进行，不论是人员还是设备，都要经历低温环境的考验，也因为如此，设备和人员的保暖保温工作一直是重中之重。
对于人员而言，户外劳保服装的保暖性必须保证，近年来出现一些自发热面料，可以增强恶劣低温环境的保暖效果，但是效果不够理想，也有一些使用电加热的智能服装，其防爆等安全性又得不到保证。
在设备保温上，尤其是管道、阀门等，有两种方式实现：一种是传统的毛毡等保温材料捆扎，一种是电伴热，但是存在的问题是：操作比较繁琐，且难以完全贴合设备外形，造成保温效果不佳。
石墨烯发热材料，是近年来的新兴的趋势，当前有很多针对石墨烯的研究，尤其石墨烯跟硅胶复合的导热/导电材料，中国专利ZL201810365178 .4公开了一种层状交替结构的石墨烯导热膜/导热硅胶膜复合材料的制备方法，其中记载：采用导热硅胶和表面硅烷改性的石墨烯导热膜交替排列的方式将导热硅胶铺展于表面硅烷改性的石墨烯导热膜的表面，用压延机压制成膜，然后在固化温度为80℃～150℃ 的条件下固化5min～120min，得到层状交替结构的石墨烯导热膜/导热硅胶膜复合材料。该材料是石墨烯成膜，与导热硅胶层状交替排列构成，仍然存在石墨烯分散不均问题，且石墨烯与硅胶独立存在，原因在于两种材料的密度以及各自的特性不同，所以需要不停的高效混合，一旦静置一段时间，两种材料就会出现分层问题，导热效果仍有提升的空间，在文件中也未表明具体的加热保温效果。
发明内容
基于现有的技术问题，本发明提出了一种石墨烯、碳纤维、硅胶复合保温纺线及其制备方法。
本发明提出的一种石墨烯、碳纤维、硅胶复合保温纺线，包括用于发热的石墨烯纤维以及包裹在所述石墨烯纤维的石墨烯硅胶复合层。
所述石墨烯硅胶复合层由先驱体溶液A以及用于浸泡的先驱体溶液B组成。
所述先驱体溶液A包含石墨烯粉末以及液体硅胶。
所述先驱体溶液B包括聚四氟乙烯溶液、导热碳纤维、钨酸锆和乙醇。
优选地，所述先驱体溶液A中还包括分散剂和粘接剂，所述石墨烯粉末的质量百分比为35%-42%、所述液体硅胶的质量百分比为33%-40%、所述分散剂的质量百分比为5%-9%和所述粘接剂的质量百分比为4%-9%。
优选地，所述先驱体溶液A的制备步骤包括；
先将所述液体硅胶加入专用混合设备内流动，随后依次加入所述石墨烯粉末、所述分散剂和所述粘接剂，混合时间为12min-30min，最终制得所述先驱体溶液A。
优选地，所述先驱体溶液B中的所述聚四氟乙烯溶液的质量百分比为40%-55%、所述导热碳纤维的质量百分比为30%-38%、钨酸锆的质量百分比为8%-13%和其他余量为乙醇。
优选地，所述先驱体溶液B的制备步骤包括；将所述聚四氟乙烯溶液加入专用混合设备内混合，随后依次加入所述导热碳纤维、钨酸锆和乙醇，最后加入质量百分比为5%的粘接剂混合，其中混合时间为20min-35min，最终制得所述先驱体溶液B。
优选地，所述专用混合设备包括用于混合用的搅拌桶，所述搅拌桶的顶部设有密封的桶盖，所述搅拌桶的轴心处竖直方向上设有立管，所述立管的顶部外表面以及所述搅拌桶的内侧壁处设有横截面呈V形状的特斯拉混合机构，所述立管将所述先驱体溶液A或所述先驱体溶液B使用泵从所述立管底部吸入后从所述立管的内侧顶壁向外部泵出至所述特斯拉混合机构后，以实现混合搅拌的动作。
所述特斯拉混合机构包括阀壳、阀芯以及弧形驱动所述阀芯转动的驱动源。
所述驱动源带动所述阀芯在所述阀壳的内部上下转动实现偏转动作，以实现所述先驱体溶液A或所述先驱体溶液B贴着所述阀芯顶部或者底部不同路径流动混合的动作。
所述立管的底部设有将所述搅拌桶内的物料泵至所述立管顶部沿圆周径向喷出的潜水泵，所述潜水泵的泵出端还设有通过电磁阀换向的出料管。
优选地，所述阀壳由内壳以及外壳组成，所述外壳通过内六角螺栓实现与所述搅拌桶的内侧壁固定动作，所述内壳的轴心处通过轴承安装有套筒，所述套筒带动所述内壳竖直套接连通到所述立管的顶部；
所述套筒的顶部外表面还固定套接有与所述外壳顶部端口处活动套接的密封环。
通过上述技术方案，使用螺栓连接阀壳，不仅方便安装，同时也能在需要的时候，直接整体拆卸清洗。
优选地，所述驱动源包括环形阵列设置在所述阀壳内的支架，所述支架的上下两个表面分别与所述阀壳的上下两个内壁贴合受力。
其中一个所述支架的侧面处固定安装有防护罩，所述防护罩的内部固定安装有微型双输出轴减速电机，所述微型双输出轴减速电机的输出轴通过联轴器固定安装有万向节，所述万向节穿过所述支架的外表面通过轴承实现与所述支架的定位安装，每节所述万向节的表面一一对应与所述阀芯孔壁固定连接。
通过上述技术方案，驱动万向节带动阀芯转动，以控制混合原料经过阀壳内部的流向，以实现特斯拉流动混合的效果。
一种石墨烯、碳纤维、硅胶复合保温纺线的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
S1、制丝，将石墨烯纤维以及先驱体溶液A加入螺杆挤压机，经纺丝、水洗以及干燥后处理工序得到直径为0.5-1mm，300-400D的石墨烯复合圆丝。
S2、合股，将两根石墨烯复合圆丝并呈初股，再由多个初股并呈石墨烯复合纱线。
S3、捻线，将石墨烯复合纱线拉伸捻线并成卷筒。
S4、整经，多个卷筒上石墨烯复合纺线经引出后，逐条卷绕到滚筒上。
S5、织造，滚筒上的PTFE纱线经织布机织造，制备石墨烯硅胶复合保温基布；所述石墨烯硅胶复合保温基布纬向强力大于1200N/5cm，经纬线均为平纹结构，且径向纱线8-10根/cm，纬向5-9根/cm。
通过上述技术方案，利用织布设备，按照使用需求的规格尺寸，进行调试，将石墨烯硅胶复合保温线等距离的编织到布料中去，应用至石油领域、服装领域以及保温材料上去。
优选地，所述S1中的螺杆挤压机温度90-130°C，喷头拉伸比2.60-3.00，气隙长度50-200mm。
所述S2中的合股还包括先驱体溶液B使用纺丝包覆机将初股石墨烯复合纱线包裹后形成最终的石墨烯复合纺线。
通过上述技术方案，利用现有的螺杆机压机对石墨烯复合纺线进行控制。
本发明中的有益效果为：
1、通过设置先驱体溶液A，能够实现将石墨烯粉末与液体硅胶很好的混合在一起，再利用分散剂的特性，实现两者均匀分散开来。
2、通过设置先驱体溶液B，能够增加石墨烯硅胶复合保温线的四氟乙烯溶液所带来的疏油性，方便在石油领域中使用；导热碳纤维能够将其内部石墨烯所产生的的热量进行导热；以及低膨胀钨酸锆(ZrW2O8)所带来的发热时的低膨胀率。
3、通过设置专用混合设备，充分利用特斯拉阀的增速或减速特性，对多种密度不同的材料实现充分混合的效果。
4、通过设置制备方法，利用织布设备，按照使用需求的规格尺寸，进行调试，将石墨烯硅胶复合保温线等距离的编织到布料中去，应用至石油领域、服装领域以及保温材料上去。
附图说明
图1为本发明提出的一种石墨烯、碳纤维、硅胶复合保温纺线及其制备方法的示意图；
图2为本发明提出的一种石墨烯、碳纤维、硅胶复合保温纺线及其制备方法的驱动源立体安装图；
图3为本发明提出的一种石墨烯、碳纤维、硅胶复合保温纺线及其制备方法的外壳结构立体图；
图4为本发明提出的一种石墨烯、碳纤维、硅胶复合保温纺线及其制备方法的潜水泵结构立体安装图。
图中：1、搅拌桶；2、桶盖；3、立管；4、阀壳；41、阀芯；42、内壳；43、外壳；44、套筒；45、密封环；5、支架；51、防护罩；52、微型双输出轴减速电机；53、万向节；54、排水孔；55、排水管；6、潜水泵；61、出料管；62、电磁阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
一种石墨烯、碳纤维、硅胶复合保温纺线，包括用于发热的石墨烯纤维以及包裹在所述石墨烯纤维的石墨烯硅胶复合层。
石墨烯硅胶复合层由先驱体溶液A以及用于浸泡的先驱体溶液B组成。
为了更好的对石墨烯以及硅胶进行混合，先驱体溶液A包含石墨烯粉末以及液体硅胶。先驱体溶液A中还包括分散剂和粘接剂，石墨烯粉末的质量百分比为35%、液体硅胶的质量百分比为33%、分散剂的质量百分比为5%和粘接剂的质量百分比为4%。
为了清楚的展示先驱体溶液A的制备工艺，先驱体溶液A的制备步骤包括；先将液体硅胶加入专用混合设备内流动，随后依次加入石墨烯粉末、分散剂和粘接剂，混合时间为12min，最终制得先驱体溶液A。
通过设置先驱体溶液A，能够实现将石墨烯粉末与液体硅胶很好的混合在一起，再利用分散剂的特性，实现两者均匀分散开来。
为了方便复合纺线的清洁，先驱体溶液B包括聚四氟乙烯溶液、导热碳纤维、钨酸锆和乙醇。先驱体溶液B中的聚四氟乙烯溶液的质量百分比为40%、导热碳纤维的质量百分比为30%、钨酸锆的质量百分比为8%和其他余量为乙醇。
进一步地，先驱体溶液B的制备步骤包括；将聚四氟乙烯溶液加入专用混合设备内混合，随后依次加入导热碳纤维、钨酸锆和乙醇，最后加入质量百分比为5%的粘接剂混合，其中混合时间为20min，最终制得先驱体溶液B。
通过设置先驱体溶液B，能够增加石墨烯硅胶复合保温线的四氟乙烯溶液所带来的疏油性，方便在石油领域中使用；导热碳纤维能够将其内部石墨烯所产生的的热量进行导热；以及低膨胀钨酸锆(ZrW2O8)所带来的发热时的低膨胀率。
实施例二
一种石墨烯、碳纤维、硅胶复合保温纺线，包括用于发热的石墨烯纤维以及包裹在所述石墨烯纤维的石墨烯硅胶复合层。
石墨烯硅胶复合层由先驱体溶液A以及用于浸泡的先驱体溶液B组成。
为了更好的对石墨烯以及硅胶进行混合，先驱体溶液A包含石墨烯粉末以及液体硅胶。先驱体溶液A中还包括分散剂和粘接剂，石墨烯粉末的质量百分比为38%、液体硅胶的质量百分比为36%、分散剂的质量百分比为7%和粘接剂的质量百分比为6%。
为了清楚的展示先驱体溶液A的制备工艺，先驱体溶液A的制备步骤包括；先将液体硅胶加入专用混合设备内流动，随后依次加入石墨烯粉末、分散剂和粘接剂，混合时间为20min，最终制得先驱体溶液A。
通过设置先驱体溶液A，能够实现将石墨烯粉末与液体硅胶很好的混合在一起，再利用分散剂的特性，实现两者均匀分散开来。
为了方便复合纺线的清洁，先驱体溶液B包括聚四氟乙烯溶液、导热碳纤维、钨酸锆和乙醇。先驱体溶液B中的聚四氟乙烯溶液的质量百分比为42%、导热碳纤维的质量百分比为35%、钨酸锆的质量百分比为10%和其他余量为乙醇。
进一步地，先驱体溶液B的制备步骤包括；将聚四氟乙烯溶液加入专用混合设备内混合，随后依次加入导热碳纤维、钨酸锆和乙醇，最后加入质量百分比为5%的粘接剂混合，其中混合时间为27min，最终制得先驱体溶液B。
通过设置先驱体溶液B，能够增加石墨烯硅胶复合保温线的四氟乙烯溶液所带来的疏油性，方便在石油领域中使用；导热碳纤维能够将其内部石墨烯所产生的的热量进行导热；以及低膨胀钨酸锆(ZrW2O8)所带来的发热时的低膨胀率。
实施例三
一种石墨烯、碳纤维、硅胶复合保温纺线，包括用于发热的石墨烯纤维以及包裹在所述石墨烯纤维的石墨烯硅胶复合层。
石墨烯硅胶复合层由先驱体溶液A以及用于浸泡的先驱体溶液B组成。
为了更好的对石墨烯以及硅胶进行混合，先驱体溶液A包含石墨烯粉末以及液体硅胶。先驱体溶液A中还包括分散剂和粘接剂，石墨烯粉末的质量百分比为42%、液体硅胶的质量百分比为40%、分散剂的质量百分比为9%和粘接剂的质量百分比为9%。
为了清楚的展示先驱体溶液A的制备工艺，先驱体溶液A的制备步骤包括；先将液体硅胶加入专用混合设备内流动，随后依次加入石墨烯粉末、分散剂和粘接剂，混合时间为30min，最终制得先驱体溶液A。
通过设置先驱体溶液A，能够实现将石墨烯粉末与液体硅胶很好的混合在一起，再利用分散剂的特性，实现两者均匀分散开来。
为了方便复合纺线的清洁，先驱体溶液B包括聚四氟乙烯溶液、导热碳纤维、钨酸锆和乙醇。先驱体溶液B中的聚四氟乙烯溶液的质量百分比为55%、导热碳纤维的质量百分比为38%、钨酸锆的质量百分比为13%和其他余量为乙醇。
进一步地，先驱体溶液B的制备步骤包括；将聚四氟乙烯溶液加入专用混合设备内混合，随后依次加入导热碳纤维、钨酸锆和乙醇，最后加入质量百分比为5%的粘接剂混合，其中混合时间为35min，最终制得先驱体溶液B。
通过设置先驱体溶液B，能够增加石墨烯硅胶复合保温线的四氟乙烯溶液所带来的疏油性，方便在石油领域中使用；导热碳纤维能够将其内部石墨烯所产生的的热量进行导热；以及低膨胀钨酸锆(ZrW2O8)所带来的发热时的低膨胀率。
实施例四
参照图1-4，为了实现复合纺线原料的在线快速混合，设置了一种石墨烯、碳纤维、硅胶复合保温纺线的专用混合设备，如图1所示，包括用于混合用的搅拌桶1，搅拌桶1的顶部设有密封的桶盖2，搅拌桶1的轴心处竖直方向上设有立管3，立管3的顶部外表面以及搅拌桶1的内侧壁处设有横截面呈V形状的特斯拉混合机构，立管3将所述先驱体溶液A或所述先驱体溶液B使用泵从立管3底部吸入后从立管3的内侧顶壁向外部泵出至特斯拉混合机构后，以实现混合搅拌的动作。
进一步地，如图1-图2所示，阀壳4由内壳42以及外壳43组成，外壳43通过内六角螺栓实现与搅拌桶1的内侧壁固定动作，内壳42的轴心处通过轴承安装有套筒44，套筒44带动内壳42竖直套接连通到立管3的顶部。套筒44的顶部外表面还固定套接有与外壳43顶部端口处活动套接的密封环45。使用螺栓连接阀壳4，不仅方便安装，同时也能在需要的时候，直接整体拆卸清洗，设置成V形状，不仅能够增加流动混合的路程，也能够减少占用体积。
如图1-图3所示，特斯拉混合机构包括阀壳4、阀芯41以及弧形驱动阀芯41转动的驱动源。驱动源带动阀芯41在阀壳4的内部上下转动实现偏转动作，以实现所述先驱体溶液A或所述先驱体溶液B贴着阀芯41顶部或者底部不同路径流动混合的动作。
进一步地，驱动源包括环形阵列设置在阀壳4内的支架5，支架5的上下两个表面分别与阀壳4的上下两个内壁贴合受力。
其中一个支架5的侧面处固定安装有防护罩51，防护罩51的内部固定安装有微型双输出轴减速电机52，微型双输出轴减速电机52的输出轴通过联轴器固定安装有万向节53，万向节53穿过支架5的外表面通过轴承实现与支架5的定位安装，每节万向节53的表面一一对应与阀芯41孔壁固定连接。
驱动万向节53带动阀芯41转动，以控制混合原料经过阀壳4内部的流向，以实现特斯拉流动混合的效果。
为了防止阀壳4的内部存在积液死角，在内壳42每个环形的槽底壁处开设出排水孔54以及连通所有排水孔54的排水管55，最后导流至搅拌桶1内。
如图4所示，立管3的底部设有将搅拌桶1内的物料泵至立管3顶部沿圆周径向喷出的潜水泵6，潜水泵6的泵出端还设有通过电磁阀62换向的出料管61。
通过设置专用混合设备，充分利用特斯拉阀的增速或减速特性，对多种密度不同的材料实现充分混合的效果。
实施例五
一种石墨烯、碳纤维、硅胶复合保温纺线的制备方法，制备方法包括如下步骤：
S1、制丝，将石墨烯纤维以及先驱体溶液A加入螺杆挤压机，经纺丝、水洗以及干燥后处理工序得到直径为0.5mm，300D的石墨烯复合圆丝。进一步地，S1中的螺杆挤压机温度90°C，喷头拉伸比2.60，气隙长度50mm。
S2、合股，将两根石墨烯复合圆丝并呈初股，再由多个初股并呈石墨烯复合纱线。S2中的合股还包括先驱体溶液B使用纺丝包覆机将初股石墨烯复合纱线包裹后形成最终的石墨烯复合纺线。利用现有的螺杆机压机对石墨烯复合纺线进行控制。
S3、捻线，将石墨烯复合纱线拉伸捻线并成卷筒。
S4、整经，多个卷筒上石墨烯复合纺线经引出后，逐条卷绕到滚筒上。
S5、织造，滚筒上的PTFE纱线经织布机织造，制备石墨烯硅胶复合保温基布；石墨烯硅胶复合保温基布纬向强力大于1200N/5cm，经纬线均为平纹结构，且径向纱线8根/cm，纬向5根/cm。
利用织布设备，按照使用需求的规格尺寸，进行调试，将石墨烯硅胶复合保温线等距离的编织到布料中去，应用至石油领域、服装领域以及保温材料上去。
实施例六
一种石墨烯、碳纤维、硅胶复合保温纺线的制备方法，制备方法包括如下步骤：
S1、制丝，将石墨烯纤维以及先驱体溶液A加入螺杆挤压机，经纺丝、水洗以及干燥后处理工序得到直径为0.8mm，350D的石墨烯复合圆丝。进一步地，S1中的螺杆挤压机温度110°C，喷头拉伸比2.8，气隙长度120mm。
S2、合股，将两根石墨烯复合圆丝并呈初股，再由多个初股并呈石墨烯复合纱线。S2中的合股还包括先驱体溶液B使用纺丝包覆机将初股石墨烯复合纱线包裹后形成最终的石墨烯复合纺线。利用现有的螺杆机压机对石墨烯复合纺线进行控制。
S3、捻线，将石墨烯复合纱线拉伸捻线并成卷筒。
S4、整经，多个卷筒上石墨烯复合纺线经引出后，逐条卷绕到滚筒上。
S5、织造，滚筒上的PTFE纱线经织布机织造，制备石墨烯硅胶复合保温基布；石墨烯硅胶复合保温基布纬向强力大于1200N/5cm，经纬线均为平纹结构，且径向纱线8-10根/cm，纬向7根/cm。
利用织布设备，按照使用需求的规格尺寸，进行调试，将石墨烯硅胶复合保温线等距离的编织到布料中去，应用至石油领域、服装领域以及保温材料上去。
实施例七
一种石墨烯、碳纤维、硅胶复合保温纺线的制备方法，制备方法包括如下步骤：
S1、制丝，将石墨烯纤维以及先驱体溶液A加入螺杆挤压机，经纺丝、水洗以及干燥后处理工序得到直径为1mm，400D的石墨烯复合圆丝。进一步地，S1中的螺杆挤压机温度130°C，喷头拉伸比3.00，气隙长度200mm。
S2、合股，将两根石墨烯复合圆丝并呈初股，再由多个初股并呈石墨烯复合纱线。S2中的合股还包括先驱体溶液B使用纺丝包覆机将初股石墨烯复合纱线包裹后形成最终的石墨烯复合纺线。利用现有的螺杆机压机对石墨烯复合纺线进行控制。
S3、捻线，将石墨烯复合纱线拉伸捻线并成卷筒。
S4、整经，多个卷筒上石墨烯复合纺线经引出后，逐条卷绕到滚筒上。
S5、织造，滚筒上的PTFE纱线经织布机织造，制备石墨烯硅胶复合保温基布；石墨烯硅胶复合保温基布纬向强力大于1200N/5cm，经纬线均为平纹结构，且径向纱线10根/cm，纬向9根/cm。
利用织布设备，按照使用需求的规格尺寸，进行调试，将石墨烯硅胶复合保温线等距离的编织到布料中去，应用至石油领域、服装领域以及保温材料上去。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种石墨烯、碳纤维、硅胶复合保温纺线，其特征在于：
包括用于发热的石墨烯纤维以及包裹在所述石墨烯纤维的石墨烯硅胶复合层；
所述石墨烯硅胶复合层由先驱体溶液A以及用于浸泡的先驱体溶液B组成；
所述先驱体溶液A包含石墨烯粉末以及液体硅胶；
所述先驱体溶液B包括聚四氟乙烯溶液、导热碳纤维、钨酸锆和乙醇。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯、碳纤维、硅胶复合保温纺线，其特征在于：所述先驱体溶液A中还包括分散剂和粘接剂，所述石墨烯粉末的质量百分比为35%-42%、所述液体硅胶的质量百分比为33%-40%、所述分散剂的质量百分比为5%-9%和所述粘接剂的质量百分比为4%-9%。
3.根据权利要求2所述的一种石墨烯、碳纤维、硅胶复合保温纺线，其特征在于：所述先驱体溶液A的制备步骤包括；
先将所述液体硅胶加入专用混合设备内流动，随后依次加入所述石墨烯粉末、所述分散剂和所述粘接剂，混合时间为12min-30min，最终制得所述先驱体溶液A。
4.根据权利要求3所述的一种石墨烯、碳纤维、硅胶复合保温纺线，其特征在于：所述先驱体溶液B中的所述聚四氟乙烯溶液的质量百分比为40%-55%、所述导热碳纤维的质量百分比为30%-38%、钨酸锆的质量百分比为8%-13%和其他余量为乙醇。
5.根据权利要求4所述的一种石墨烯、碳纤维、硅胶复合保温纺线，其特征在于：所述先驱体溶液B的制备步骤包括；
将所述聚四氟乙烯溶液加入专用混合设备内混合，随后依次加入所述导热碳纤维、钨酸锆和乙醇，最后加入质量百分比为5%的粘接剂混合，其中混合时间为20min-35min，最终制得所述先驱体溶液B。
6.根据权利要求5所述的一种石墨烯、碳纤维、硅胶复合保温纺线，其特征在于：所述专用混合设备包括用于混合用的搅拌桶（1），所述搅拌桶（1）的顶部设有密封的桶盖（2），所述搅拌桶（1）的轴心处竖直方向上设有立管（3），所述立管（3）的顶部外表面以及所述搅拌桶（1）的内侧壁处设有横截面呈V形状的特斯拉混合机构，所述立管（3）将所述先驱体溶液A或所述先驱体溶液B使用泵从所述立管（3）底部吸入后从所述立管（3）的内侧顶壁向外部泵出至所述特斯拉混合机构后，以实现混合搅拌的动作；
所述特斯拉混合机构包括阀壳（4）、阀芯（41）以及弧形驱动所述阀芯（41）转动的驱动源；
所述驱动源带动所述阀芯（41）在所述阀壳（4）的内部上下转动实现偏转动作，以实现所述先驱体溶液A或所述先驱体溶液B贴着所述阀芯（41）顶部或者底部不同路径流动混合的动作；
所述立管（3）的底部设有将所述搅拌桶（1）内的物料泵至所述立管（3）顶部沿圆周径向喷出的潜水泵（6），所述潜水泵（6）的泵出端还设有通过电磁阀（62）换向的出料管（61）。
7.根据权利要求6所述的一种石墨烯、碳纤维、硅胶复合保温纺线，其特征在于：所述阀壳（4）由内壳（42）以及外壳（43）组成，所述外壳（43）通过内六角螺栓实现与所述搅拌桶（1）的内侧壁固定动作，所述内壳（42）的轴心处通过轴承安装有套筒（44），所述套筒（44）带动所述内壳（42）竖直套接连通到所述立管（3）的顶部；
所述套筒（44）的顶部外表面还固定套接有与所述外壳（43）顶部端口处活动套接的密封环（45）。
8.根据权利要求7所述的一种石墨烯、碳纤维、硅胶复合保温纺线，其特征在于：所述驱动源包括环形阵列设置在所述阀壳（4）内的支架（5），所述支架（5）的上下两个表面分别与所述阀壳（4）的上下两个内壁贴合受力；
其中一个所述支架（5）的侧面处固定安装有防护罩（51），所述防护罩（51）的内部固定安装有微型双输出轴减速电机（52），所述微型双输出轴减速电机（52）的输出轴通过联轴器固定安装有万向节（53），所述万向节（53）穿过所述支架（5）的外表面通过轴承实现与所述支架（5）的定位安装，每节所述万向节（53）的表面一一对应与所述阀芯（41）孔壁固定连接。
9.根据权利要求1-5任一所述一种石墨烯、碳纤维、硅胶复合保温纺线的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：
S1、制丝，将石墨烯纤维以及先驱体溶液A加入螺杆挤压机，经纺丝、水洗以及干燥后处理工序得到直径为0.5-1mm，300-400D的石墨烯复合圆丝；
S2、合股，将两根石墨烯复合圆丝并呈初股，再由多个初股并呈石墨烯复合纱线；
S3、捻线，将石墨烯复合纱线拉伸捻线并成卷筒；
S4、整经，多个卷筒上石墨烯复合纺线经引出后，逐条卷绕到滚筒上；
S5、织造，滚筒上的PTFE纱线经织布机织造，制备石墨烯硅胶复合保温基布；所述石墨烯硅胶复合保温基布纬向强力大于1200N/5cm，经纬线均为平纹结构，且径向纱线8-10根/cm，纬向5-9根/cm。
10.根据权利要求9所述的一种石墨烯、碳纤维、硅胶复合保温纺线的制备方法，其特征在于：所述S1中的螺杆挤压机温度90-130°C，喷头拉伸比2.60-3.00，气隙长度50-200mm；
所述S2中的合股还包括先驱体溶液B使用纺丝包覆机将初股石墨烯复合纱线包裹后形成最终的石墨烯复合纺线。
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