一种改性氧化石墨烯抗菌面料及其制备方法与流程

1.本发明涉及抗菌面料技术领域，具体为一种改性氧化石墨烯抗菌面料及其制备方法。


背景技术：

2.具有多孔结构的纺织纤维面料，在使用过程中容易吸附细菌，且人体排出的汗液、脱落的皮脂等都为菌类繁殖提供了丰富的营养，造成细菌滋生，细菌的滋生不仅易造成交叉感染而传播疾病，产生异味，也容易损伤纤维，因此，开发具有抗菌功能的纺织面料是纺织品发展的必然要求之一，氧化石墨烯可以破坏细菌的细胞膜，从而导致胞内物质外流并杀死细菌，自2010年在实验上首次发现氧化石墨烯的抗菌作用以来，已开发出多种基于石墨烯整理的抗菌织物。
3.石墨烯面料导电后能够发热，但是现有的石墨烯抗菌面料无法快速的将导电后产生的热量传递到身体表面，面料发热后传递热量的效率较低，智能化程度较低，不能根据身体的热量情况智能化调控石墨烯抗菌纤维层的散热流向，无法向身体温度更低的区域传递更多的热量，面料的制作效率较低，制作难度较大。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种改性氧化石墨烯抗菌面料及其制备方法，解决了现有的石墨烯抗菌面料无法快速的将导电后产生的热量传递到身体表面的问题，提高了面料发热后传递热量的效率，智能化程度较高，能够根据身体的热量情况智能化调控石墨烯抗菌纤维层的散热流向，向身体温度更低的区域传递更多的热量，提高了面料的制作效率，降低了面料的制作难度。
6.(二)技术方案
7.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种改性氧化石墨烯抗菌面料，包括纤维上层和纤维下层，所述纤维上层和纤维下层之间设置有石墨烯抗菌纤维层，所述石墨烯抗菌纤维层和纤维下层之间设置有尼龙网，所述尼龙网的外侧均匀安装有限位球，所述石墨烯限位层和纤维上层之间对称设置有隔离块，所述纤维上层的顶部均匀开设有散热孔，向石墨烯抗菌纤维层导电后发热，石墨烯抗菌纤维层两侧的尼龙网和隔离块避免石墨烯抗菌纤维层上的电流向外传导，保证使用的安全性，身体的挤压使纤维上层，纤维上层被挤压晃动，带动纤维上层和石墨烯抗菌纤维层之间的空气流动，将石墨烯抗菌纤维层产生的热量从散热孔处挤压到面料外部与身体接触，能够利用行走时对面料的挤压更好的将面料内部的热量传递到穿戴着身体表面，让穿戴者更快的感受到面料内部发出的热量，提高了面料发热后传递热量的效率，所述散热孔的内壁之间安装有横板，所述横板之间固定连接有半球壳，所述半球壳的底部固定连接有充气囊，所述充气囊延伸至半球壳的外部并且与横板滑动连接,面料该区域处的充气囊在身体以及石墨烯抗菌纤维层的双重加热
作用下体积继续膨胀，充气囊堵住散热孔的更大区域，石墨烯抗菌纤维层发出的热量能够散逸出去的面积减小，能够根据身体的热量情况智能化调控石墨烯抗菌纤维层的散热流向，向身体温度更低的区域传递更多的热量，提高了面料的智能化程度。
8.优选的，所述纤维上层和纤维下层均为普通纤维层，所述纤维上层和纤维下层的材质为棉纤维、涤纶纤维和腈纶纤维中的一种。
9.优选的，所述充气囊的顶部延伸至横板下方的位置固定连接有限位块，所述限位块的顶部与横板滑动连接，限位块在充气囊内部空气受热体积膨胀后引导沿着横板移动，保证充气囊体积膨胀后均匀的向外延伸，直至完全堵住散热孔。
10.优选的，所述半球壳的顶部固定连接有弧形软片，所述弧形软片的顶部均匀开设有透气孔，行走时躯体向前挤压改性氧化石墨烯抗菌面料，弧形软片被挤压后紧贴在身体表面，能够利用行走时向前的挤压力增加弧形软片与身体的接触面积，透气孔保证面料的透气性，增强接触时的舒适程度。
11.优选的，所述隔离块的顶部开设有缓冲槽，所述缓冲槽的内侧底部固定连接有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的顶部固定连接有升降块，所述升降块延伸至缓冲槽的外部并且与限位上层固定连接，受到撞击时面料从外部挤压隔离块，隔离块将缓冲弹簧挤压收缩后进行缓冲，增强了面料的缓冲能力，能够减弱外部撞击时受到的损伤。
12.优选的，所述尼龙网靠近限位球的位置开设有分隔槽，所述分隔槽贯穿尼龙网，所述分隔槽的内壁两侧之间安装有易撕条。
13.优选的，所述分隔槽的内壁两侧之间位于易撕条的上方固定连接有横向胶条，所述限位球为弹性材质，所述限位球远离尼龙网的一侧开设有按压槽，所述限位球的顶部通过牵引绳与横向胶条的一端固定连接。
14.一种改性氧化石墨烯抗菌面料的制备方法，包括以下步骤：
15.步骤一，外层制作，选取两个规定尺寸的限位框，将普通纤维原料混合油料和少量粘合剂，充分搅拌均匀后倒入到限位框内部；
16.步骤二，多层铺设，在其中一个限位框内部的混合原料上方铺设尼龙网，限位球移动到限位框的外部，向外侧拉扯限位球直至将尼龙网拉扯水平，向尼龙网上铺设改性氧化石墨烯抗菌纤维，将改性氧化石墨烯抗菌纤维平整得到石墨烯抗菌纤维层，在石墨烯抗菌纤维层上对称放置带有缓冲槽的隔离块，使用胶黏剂将隔离块和石墨烯抗菌纤维层胶黏固定，在缓冲槽内安装缓冲弹簧和升降块；
17.步骤三，组装成型，在限位框内部的混合原料未完全固化前向下按压隔离块，混合原料中未固化的油料和粘合剂被挤压穿过尼龙网附着在石墨烯抗菌纤维层下方，石墨烯抗菌纤维层在底部的油料和粘合剂固化后粘合牢固，等待混合原料完全固化，在未铺设尼龙网的固化混合原料上开设散热孔，将横板、半球壳、充气囊、限位块和弧形软片安装在散热孔内部，然后使用胶黏剂固定在升降块的上方；
18.步骤四，余料拆除，向下按压限位球，限位球带有按压槽的位置从两侧向中间移动，带动牵引绳拉扯横向胶条，限位球的按压槽被挤压贴合后牵引绳将横向胶条从分隔槽内全部扯出，向远离尼龙网的方向拉扯限位球，尼龙网的易撕条被拉扯断裂，尼龙网位于分隔槽外部的部分以及限位球从尼龙网上分离。
19.在混合原料上方铺设尼龙网，拉直尼龙网后直接在尼龙网表面铺设石墨烯抗菌纤
维层，不需要等待混合原料固化定型就能够直接进行下一层的铺设，减少了面料制作的等待时间，提高了面料制作的效率。
20.(三)有益效果
21.本发明提供了一种改性氧化石墨烯抗菌面料及其制备方法。具备以下有益效果：
22.(一)、该改性氧化石墨烯抗菌面料及其制备方法，通过向石墨烯抗菌纤维层导电后发热，身体的挤压使纤维上层，纤维上层被挤压晃动，带动纤维上层和石墨烯抗菌纤维层之间的空气流动，将石墨烯抗菌纤维层产生的热量从散热孔处挤压到面料外部与身体接触，能够利用行走时对面料的挤压更好的将面料内部的热量传递到穿戴着身体表面，让穿戴者更快的感受到面料内部发出的热量，提高了面料发热后传递热量的效率。
23.(二)、该改性氧化石墨烯抗菌面料及其制备方法，通过石墨烯抗菌纤维层两侧的尼龙网和隔离块避免石墨烯抗菌纤维层上的电流向外传导，保证使用的安全性。
24.(三)、该改性氧化石墨烯抗菌面料及其制备方法，通过行走时躯体向前挤压改性氧化石墨烯抗菌面料，弧形软片被挤压后紧贴在身体表面，能够利用行走时向前的挤压力增加弧形软片与身体的接触面积，透气孔保证面料的透气性，增强接触时的舒适程度。
25.(四)、该改性氧化石墨烯抗菌面料及其制备方法，通过面料该区域处的充气囊在身体以及石墨烯抗菌纤维层的双重加热作用下体积继续膨胀，充气囊堵住散热孔的更大区域，石墨烯抗菌纤维层发出的热量能够散逸出去的面积减小，能够根据身体的热量情况智能化调控石墨烯抗菌纤维层的散热流向，向身体温度更低的区域传递更多的热量，提高了面料的智能化程度。
26.(五)、该改性氧化石墨烯抗菌面料及其制备方法，通过受到撞击时面料从外部挤压隔离块，隔离块将缓冲弹簧挤压收缩后进行缓冲，增强了面料的缓冲能力，能够减弱外部撞击时受到的损伤。
27.(六)、该改性氧化石墨烯抗菌面料及其制备方法，通过在混合原料上方铺设尼龙网，拉直尼龙网后直接在尼龙网表面铺设石墨烯抗菌纤维层，不需要等待混合原料固化定型就能够直接进行下一层的铺设，减少了面料制作的等待时间，提高了面料制作的效率。
28.(七)、该改性氧化石墨烯抗菌面料及其制备方法，通过向下按压限位球，限位球带有按压槽的位置从两侧向中间移动，带动牵引绳拉扯横向胶条，限位球的按压槽被挤压贴合后牵引绳将横向胶条从分隔槽内全部扯出，向远离尼龙网的方向拉扯限位球，尼龙网的易撕条被拉扯断裂，尼龙网位于分隔槽外部的部分以及限位球从尼龙网上分离，不需要使用刀具对多余的材料进行切割，能够方便的将多余的材料移除，降低了面料的制作难度。
附图说明
29.图1为本发明整体的结构示意图；
30.图2为本发明整体的爆炸图；
31.图3为本发明散热孔的内部结构示意图；
32.图4为本发明散热的内部剖视图；
33.图5为本发明尼龙网和限位球连接处的结构示意图。
34.图中：1
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纤维上层、2
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纤维下层、3
‑
石墨烯抗菌纤维层、4
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尼龙网、5
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限位球、6
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隔离块、7
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散热孔、8
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横板、9
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半球壳、10
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充气囊、11
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限位块、12
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弧形软片、13
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透气孔、14
‑
缓
冲槽、15
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缓冲弹簧、16
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升降块、17
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分隔槽、18
‑
易撕条、19
‑
横向胶条、20
‑
按压槽、21
‑
牵引绳。
具体实施方式
35.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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.实施例一
37.请参阅图1
‑
5，本发明提供一种技术方案：一种改性氧化石墨烯抗菌面料，包括纤维上层1和纤维下层2，纤维上层1和纤维下层2之间设置有石墨烯抗菌纤维层3，石墨烯抗菌纤维层3和纤维下层2之间设置有尼龙网4，尼龙网4的外侧均匀安装有限位球5，石墨烯限位层3和纤维上层1之间对称设置有隔离块6，纤维上层1的顶部均匀开设有散热孔7，散热孔7的内壁之间安装有横板8，横板8之间固定连接有半球壳9，半球壳9的底部固定连接有充气囊10，充气囊10延伸至半球壳9的外部并且与横板8滑动连接。
38.纤维上层1和纤维下层2均为普通纤维层，纤维上层1和纤维下层2的材质为涤纶纤维。
39.充气囊10的顶部延伸至横板8下方的位置固定连接有限位块11，限位块11的顶部与横板8滑动连接。
40.半球壳9的顶部固定连接有弧形软片12，弧形软片12的顶部均匀开设有透气孔13。
41.隔离块6的顶部开设有缓冲槽14，缓冲槽14的内侧底部固定连接有缓冲弹簧15，缓冲弹簧15的顶部固定连接有升降块16，升降块16延伸至缓冲槽14的外部并且与限位上层1固定连接。
42.尼龙网4靠近限位球5的位置开设有分隔槽17，分隔槽17贯穿尼龙网4，分隔槽17的内壁两侧之间安装有易撕条18。
43.分隔槽17的内壁两侧之间位于易撕条18的上方固定连接有横向胶条19，限位球5为弹性材质，限位球5远离尼龙网4的一侧开设有按压槽20，限位球5的顶部通过牵引绳21与横向胶条19的一端固定连接。
44.使用时，将改性氧化石墨烯抗菌面料制作成服装，纤维上层1一侧作为内侧贴近身体，在面料上安装通电设备，向石墨烯抗菌纤维层3导电后发热，石墨烯抗菌纤维层3两侧的尼龙网4和隔离块6避免石墨烯抗菌纤维层3上的电流向外传导，保证使用的安全性，行走时躯体向前挤压改性氧化石墨烯抗菌面料，弧形软片12被挤压后紧贴在身体表面，能够利用行走时向前的挤压力增加弧形软片12与身体的接触面积，透气孔13保证面料的透气性，增强接触时的舒适程度，身体的挤压使纤维上层1，纤维上层1被挤压晃动，带动纤维上层1和石墨烯抗菌纤维层3之间的空气流动，将石墨烯抗菌纤维层3产生的热量从散热孔7处挤压到面料外部与身体接触，能够利用行走时对面料的挤压更好的将面料内部的热量传递到穿戴着身体表面，让穿戴者更快的感受到面料内部发出的热量，提高了面料发热后传递热量的效率。
45.石墨烯抗菌面料层3导电后发出的热量较为温和，充气囊10在发热后的石墨烯抗
菌面料层3加热下体积略微膨胀，此时的充气囊10无法完全阻挡散热孔7，当身体部分区域温度较高时，面料该区域处的充气囊10在身体以及石墨烯抗菌纤维层3的双重加热作用下体积继续膨胀，充气囊10堵住散热孔7的更大区域，石墨烯抗菌纤维层3发出的热量能够散逸出去的面积减小，能够根据身体的热量情况智能化调控石墨烯抗菌纤维层的散热流向，向身体温度更低的区域传递更多的热量，提高了面料的智能化程度。
46.实施例二
47.请参阅图1
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5，本发明提供一种技术方案：在实施例一的基础上，一种改性氧化石墨烯抗菌面料的制备方法，包括以下步骤：
48.步骤一，外层制作，选取两个规定尺寸的限位框，将普通纤维原料混合油料和少量粘合剂，充分搅拌均匀后倒入到限位框内部；
49.步骤二，多层铺设，在其中一个限位框内部的混合原料上方铺设尼龙网，限位球移动到限位框的外部，向外侧拉扯限位球直至将尼龙网拉扯水平，向尼龙网上铺设改性氧化石墨烯抗菌纤维，将改性氧化石墨烯抗菌纤维平整得到石墨烯抗菌纤维层，在石墨烯抗菌纤维层上对称放置带有缓冲槽的隔离块，使用胶黏剂将隔离块和石墨烯抗菌纤维层胶黏固定，在缓冲槽内安装缓冲弹簧和升降块；
50.步骤三，组装成型，在限位框内部的混合原料未完全固化前向下按压隔离块，混合原料中未固化的油料和粘合剂被挤压穿过尼龙网附着在石墨烯抗菌纤维层下方，石墨烯抗菌纤维层在底部的油料和粘合剂固化后粘合牢固，等待混合原料完全固化，在未铺设尼龙网的固化混合原料上开设散热孔，将横板、半球壳、充气囊、限位块和弧形软片安装在散热孔内部，然后使用胶黏剂固定在升降块的上方；
51.步骤四，余料拆除，向下按压限位球，限位球带有按压槽的位置从两侧向中间移动，带动牵引绳拉扯横向胶条，限位球的按压槽被挤压贴合后牵引绳将横向胶条从分隔槽内全部扯出，向远离尼龙网的方向拉扯限位球，尼龙网的易撕条被拉扯断裂，尼龙网位于分隔槽外部的部分以及限位球从尼龙网上分离，不需要使用刀具对多余的材料进行切割，能够方便的将多余的材料移除，降低了面料的制作难度。
52.在混合原料上方铺设尼龙网，拉直尼龙网后直接在尼龙网表面铺设石墨烯抗菌纤维层，不需要等待混合原料固化定型就能够直接进行下一层的铺设，减少了面料制作的等待时间，提高了面料制作的效率。
53.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
54.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。