一种石墨烯生物硅藻复合纤维及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种纤维及其制备方法和应用，特别涉及一种石墨烯生物硅藻复合纤维及其制备方法和应用。一种石墨烯生物硅藻复合纤维，包括以下重量百分比的各组分：山棕椰棕短纤维50％～60％、黄麻短纤维5％～10％、竹炭短纤维5％～10％、动物毛短纤维5％～10％、石墨烯1％～10％、硅藻土2％～10％、表面活性剂2％～5％。上述复合纤维的制备方法包括(1)称取原料(2)山棕椰棕短纤维的预处理(3)渗透化处理(4)混合(5)开松(6)梳理(7)成品。本发明专利技术的纤维在家居用品上的应用，具体可应用到床垫上。本发明专利技术的纤维及床垫具有防潮、防腐、不变形、防虫蛀、透气、抑菌、净化空气、消除异味、呼吸调湿、释放负氧离子等诸多有益效果。

Graphene biological diatom composite fiber and preparation method and application thereof

The invention relates to a fiber, a preparation method and application thereof, in particular to a graphene biological diatom composite fiber, a preparation method and application thereof. A graphene biologic diatom compound fiber, including the following weight percentage components: 50% ~ 60% of brown coconut palm short fiber, jute short fiber 5% ~ 10%, bamboo charcoal short fiber 5% ~ 10%, animal hair short fiber 5% ~ 10%, graphene 1% ~ 10%, diatomite 2% 10%, surfactant 2% ~ 5%. The preparation method of the composite fiber includes (1) weighing raw material (2) pretreatment of palm staple fiber (3) osmotic treatment (4) mixing (5) loosening (6) carding (7) finished product. The application of the fiber in household articles can be applied to the mattress. The fiber and mattress of the invention have many beneficial effects, such as moistureproof, anticorrosion, non deformation, anti insect moth, air permeability, bacteriostasis, purifying air, eliminating odor, breathing and dampness, releasing negative oxygen ions and so on.

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯生物硅藻复合纤维及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种纤维及其制备方法和应用，特别涉及一种石墨烯生物硅藻复合纤维及其制备方法和应用。
技术介绍
硅藻泥产品具备独特的“分子筛”结构，其具有极强的物理吸附性和离子交换功能，可以有效去除空气中的游离甲醛、苯、氨等有害物质及因宠物、吸烟、垃圾所产生的气味，可以起到净化室内空气的作用。硅藻泥是由无机材料组成，因此不燃烧，即使发生火灾，也不会冒出任何对人体有害的烟雾。当温度上升至摄氏1300℃时，硅藻泥只是出现熔融状态，不会产生有害气体等烟雾。随着不同季节及早晚环境空气温度的变化，硅藻泥可以吸收或释放水分，自动调节室内空气湿度，使之达到相对平衡。尤其是沿海城市和南方空气较湿润的城市，调节室内空气湿度效果明显，减少潮湿的空气带来的烦恼。硅藻泥的主要成分硅藻土的热传导率很低，本身是理想的保温隔热材料，具有非常好的保温隔热性能，其隔热效果是同等厚度水泥砂浆的6倍。硅藻泥独具的“分子筛”结构，在接触到空气中的水分后会产生“瀑布效应”，从而不断的释放出对人体有益的负氧离子。远红外线能够深入人体的皮肤以及皮下组织，从而促进血液循环，让身体保持一定的温度。除此之外，远红外线也是一种电磁波，所以人体能够迅速的吸收这种电磁波，深入到人体内的电磁波能够引起原子和分子的振动，通过共鸣吸收，形成热反应促使皮下深层温度上升，微细血管扩张促使血液循环，将淤血等妨害新陈代谢的障碍全部清除干净，重新使组织复活，促进酵素生长。石墨烯具有诸多引人瞩目的光学属性，近年来IBM的研究人员已发现，石墨烯能吸收和辐射高达40％的远红外线。人体也是一个天然的红外线辐射源，其辐射频带很宽，无论肤色如何，活体皮肤的发射率为98％。人体同时又是良好的远红外线吸收体，其吸收波段以3-15微米为主，刚好是在石墨烯远红外线的作用波段。人体远红外线的吸收机制是通过人体组织的细胞分子中的碳-碳键，碳-氢键，氧-氢键等的伸缩振动，其谐振波大部分在3-15微米，和远红外线的波长和振幅相同，引起共振共鸣。石墨烯加热发射的8-15微米远红外波，能有激活身体细胞核酸蛋白质等生物分子等功能。除此之外，远红外线还具有改善人体血液循环、改善关节疼痛、调节自律神经、消炎、增强生物体的新陈代谢、护肤美容等诸多有益效果。目前市场上还没有出现一种石墨烯和生物硅藻复合的可释放负离子和远红外的纤维。
技术实现思路
为解决现有技术存在的不足，本专利技术提供一种石墨烯生物硅藻复合纤维及其制备方法和应用。本专利技术的技术方案为：一种石墨烯生物硅藻复合纤维，包括以下重量百分比的各组分：山棕椰棕短纤维50％～60％、黄麻短纤维5％～10％、竹炭短纤维5％～10％、动物毛短纤维5％～10％、石墨烯1％～10％、硅藻土2％～10％、表面活性剂2％～5％。进一步的，包括以下重量百分比的各组分：山棕椰棕短纤维56％、黄麻短纤维10％、竹炭短纤维10、动物毛短纤维5％、石墨烯4％、硅藻土10％、表面活性剂5％。进一步的，所述硅藻土的粒径范围在20～30μm。进一步的，所述动物毛短纤维为羊毛短纤维。进一步的，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、单硬脂酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、聚山梨酯中的至少一种。一种石墨烯生物硅藻复合纤维的制备方法，包括如下步骤：(1)称取原料：山棕椰棕短纤维50％～60％、黄麻短纤维5％～10％、竹炭短纤维5％～10％、动物毛短纤维5％～10％、石墨烯1％～5％、硅藻土2％～10％、表面活性剂2％～5％；(2)山棕椰棕短纤维的预处理：将过氧化氢溶液和氢氧化钠溶液加入到山棕椰棕短纤维中，反应温度40-60℃，超声震荡60-120s，过滤、冲洗、烘干；(3)渗透化处理：将黄麻短纤维和竹炭短纤维混合，加入上述纤维总重量10-20％的水，超声震荡20-30s，震荡完后倒入高压蒸汽锅中高压煮5-10min；(4)混合：将动物毛短纤维、硅藻土、石墨烯、表面活性剂和步骤(2)渗透化处理的后的纤维进行搅拌混合处理；(5)开松：将混合后的原料通过开松机进行开松；(6)梳理：将开松后的混合物进行纤维梳理；(7)成品：将步骤(6)梳理后通过纺丝机制成石墨烯生物硅藻复合纤维。所述石墨烯生物硅藻复合纤维在家居用品上的应用，具体的可以应用在床垫、沙发、坐垫上，以及服装、床上用品、墙体软包、汽车室内软包上。一种石墨烯生物硅藻复合纤维床垫，包括床垫本体，所述床垫本体从下到上依次包括弹性层、石墨烯生物硅藻复合纤维层和亲肤层，所述石墨烯生物硅藻复合纤维层由经线和纬线编织而成。9、根据权利要求8所述的一种石墨烯生物硅藻复合纤维床垫，其特征在于：所述弹性层包括防尘紧固罩和设置于防尘紧固罩内的圆柱状结构的紧密排列的若干个聚氨酯发泡弹性柱，所述若干个聚氨酯发泡弹性柱之间通过紧固件固定在一起，所述聚氨酯发泡弹性柱可竖直或水平依次排列。10、根据权利要求8所述的述的一种石墨烯生物硅藻复合纤维床垫，其特征在于：所述石墨烯生物硅藻复合纤维层的厚度为3-8cm，所述亲肤层的厚度为2-5cm。本专利技术所达到的有益效果为：本专利技术中石墨烯生物硅藻复合纤维，在山棕椰棕短纤维、黄麻短纤维、竹炭短纤维、动物毛短纤维的基础上，在组分中添加有石墨烯和硅藻土，增加了净化空气、消除异味、呼吸调湿、释放负氧离子、不沾灰尘的诸多有益效果，功能更加齐全，适用范围更加广泛。本专利技术的石墨烯生物硅藻复合纤维在制备的过程中，先将原有的山棕椰棕短纤维进行脱色处理，脱掉其本身的棕红色，然后再进行后续的混合，制备方法简单，产品整体颜色更加美观。本专利技术中的石墨烯生物硅藻复合纤维床垫结构简单，床垫中的石墨烯生物硅藻复合纤维层不仅具有弹性作用，还具有防潮、防腐、不变形、防虫蛀、透气、抑菌、净化空气、消除异味、呼吸调湿、释放负氧离子、不沾灰尘的诸多有益效果。本专利技术中的床垫的弹性层采用聚氨酯发泡弹性柱，聚氨酯发泡弹性柱具有多微孔、回弹性强，不易变形等诸多优点，可以大大延长床垫的使用寿命。附图说明图1是本专利技术实施例1和实施例3一种石墨烯生物硅藻复合纤维床垫的截面示意图。图2是本专利技术实施例2一种石墨烯生物硅藻复合纤维床垫的截面示意图。其中，1、亲肤层；2、石墨烯生物硅藻复合纤维层；3、聚氨酯发泡弹性柱。具体实施方式为便于本领域的技术人员理解本专利技术，下面结合附图说明本专利技术的具体实施方式。实施例1一种石墨烯生物硅藻复合纤维，包括以下重量百分比的各组分：山棕椰棕短纤维50％、黄麻短纤维10％、竹炭短纤维10％、动物毛短纤维5％、石墨烯10％、硅藻土10％、表面活性剂5％，所述硅藻土的粒径范围在20μm。所述动物毛短纤维为羊毛短纤维。所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。一种石墨烯生物硅藻复合纤维的制备方法，包括如下步骤：(1)称取原料：山棕椰棕短纤维50％、黄麻短纤维10％、竹炭短纤维10％、动物毛短纤维5％、石墨烯10％、硅藻土10％、表面活性剂5％；(2)山棕椰棕短纤维的预处理：将过氧化氢溶液和氢氧化钠溶液加入到山棕椰棕短纤维中，反应温度40℃，超声震荡120s，过滤、冲洗、烘干；(3)渗透化处理：将黄麻短纤维和竹炭短纤维混合，加入上述纤维总重量10％的水，超声震荡30s，震荡完后倒入高压蒸汽锅中高压煮10min；(4)混合：将动物毛短纤维、硅藻土、石墨烯、表面活本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯生物硅藻复合纤维，其特征在于：包括以下重量百分比的各组分：山棕椰棕短纤维50％～60％、黄麻短纤维5％～10％、竹炭短纤维5％～10％、动物毛短纤维5％～10％、石墨烯1％～10％、硅藻土2％～10％、表面活性剂2％～5％。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯生物硅藻复合纤维，其特征在于：包括以下重量百分比的各组分：山棕椰棕短纤维50％～60％、黄麻短纤维5％～10％、竹炭短纤维5％～10％、动物毛短纤维5％～10％、石墨烯1％～10％、硅藻土2％～10％、表面活性剂2％～5％。2.根据权利要求1所述的一种石墨烯生物硅藻复合纤维，其特征在于：包括以下重量百分比的各组分：山棕椰棕短纤维56％、黄麻短纤维10％、竹炭短纤维10％、动物毛短纤维5％、石墨烯4％、硅藻土10％、表面活性剂5％。3.根据权利要求1所述的一种石墨烯生物硅藻复合纤维，其特征在于：所述硅藻土的粒径范围在20～30μm。4.根据权利要求1所述的一种石墨烯生物硅藻复合纤维，其特征在于：所述动物毛短纤维为羊毛短纤维。5.根据权利要求1所述的一种石墨烯生物硅藻复合纤维，其特征在于：所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、单硬脂酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、聚山梨酯中的至少一种。6.根据权利要求1-5任一所述的一种石墨烯生物硅藻复合纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)称取原料：山棕椰棕短纤维50％～60％、黄麻短纤维5％～10％、竹炭短纤维5％～10％、动物毛短纤维5％～10％、石墨烯1％～5％、硅藻土2％～10％、表面活性剂2％～5％；(2)山棕椰棕短纤维的预处理：将过氧化氢溶液和氢氧化钠溶液加入到山棕椰棕短纤维中，反应温度40-60℃，超声震荡60-120s，过滤、冲洗...

【专利技术属性】
技术研发人员：王金泉，王萍，梁洪源，王宝林，
申请(专利权)人：青岛裕王智能科技床业有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37