一种轻质自吸式地毯及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种轻质自吸式地毯及其制备方法，涉及地毯加工技术领域。本发明专利技术先利用辣椒素改性石墨烯，能够使地毯摩擦生热，然后以压电陶瓷纤维纺织形成面料基底，经过多次真空处理，改性石墨烯吸附在压电陶瓷纤维上，相互桥接，形成电发热网络通道，提高地毯的自发热效果；然后将二氧化硅溶胶、聚乙二醇渗入网络通道孔隙中，固化干燥形成气凝胶，构建蓄热保温层的同时，能与地面产生吸盘效应；然后依靠辣椒素，与2

【技术实现步骤摘要】
一种轻质自吸式地毯及其制备方法


[0001]本专利技术涉及地毯加工
，具体为一种轻质自吸式地毯及其制备方法。

技术介绍

[0002]地毯，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、酒店、会议室、娱乐场所、体育馆、展览厅、车辆、船舶、飞机等的地面，有减少噪声、隔热和装饰效果改善脚感、防止滑倒、防止空气污染。然而现有的地毯在地面上使用时，由于经常踩在上面走动，会造成地毯内部及表面滋养大量细菌，影响人们身体健康。
[0003]现多数家庭房屋内部结构已经成型，很难安装其他取暖设备。天气凉的时候地面比较冰，小孩在地上容易着凉生病，选择其他取暖设备安装费用也是相当高的。然而，市场上具有加热功能的地垫多采用金属电阻丝来发热传导，但其机械强度大用于编织物加工时不易于编织，给加工生产带来困难；且地毯面料表面防静电效果差，易吸附灰尘，清洗难度较大。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种轻质自吸式地毯及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种轻质自吸式地毯，所述轻质自吸式地毯包括抗菌防静电层、电发热层、保温蓄热层。
[0006]进一步的，所述抗菌防静电层由2
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(二甲基氨基)乙氧基]乙醇、五氧化二磷、氯代环氧丙烷制得。
[0007]进一步的，所述电发热层由以下方法制得，将压电陶瓷纤维编织成面料基底，置于抽滤漏斗上，倒入改性石墨烯溶液，抽真空处理后，洗涤，然后重复上述步骤，再烘干得电发热层面料；所述改性石墨烯由石墨烯、辣椒素制得。
[0008]进一步的，所述保温蓄热层由以下方法制得，将电发热层面料置于抽滤漏斗上，倒入二氧化硅溶胶，抽真空处理后，干燥，再倒入聚乙二醇溶液，抽真空处理后，静置一段时间，继续干燥。
[0009]进一步的，一种轻质自吸式地毯的制备方法，包括以下制备步骤：
[0010](1)将改性石墨烯、无水乙醇按质量比1:588混合，25kHz下超声22～34min得石墨烯溶液；将压电陶瓷纤维编织得克重为900～1000g/m2的面料基底，置于抽滤漏斗上，倒入面料基底质量2～4倍的石墨烯溶液，抽真空20～30min后，用去离子水洗涤3～5次，然后重复上述步骤4～6次，80℃烘干10～14h得电发热层面料；
[0011](2)将电发热层面料置于抽滤漏斗上，倒入电发热层面料质量0.1～0.2倍的二氧化硅溶胶，抽真空8～12min后，50℃干燥5～7h，再倒入电发热层面料质量0.05～0.09倍的聚乙二醇溶液，聚乙二醇溶液溶液聚乙二醇和无水乙醇的质量比为1:1.5～1:2.0，抽真空10～18min后，静置16～20h，再于50℃干燥10～14h，得保暖蓄热面料；
[0012](3)将2
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(二甲基氨基)乙氧基]乙醇、五氧化二磷按质量比2.8:1～3.6:1，加热至70～75℃，保温4～6h后，升温至80～85℃，加入五氧化二磷质量0.07～0.2倍的去离子水，反应1.5～3h，加入氢氧化钾至溶液pH为7.5～8.0，得磷酸酯化合物；
[0013](4)将磷酸酯化合物、氯代环氧丙烷、甲醇混合，升温至62℃，反应6～8h后，继续升温至70℃，反应1～3h得季铵化合物；
[0014](5)在氮气气氛下，将氯化锌、保暖蓄热面料、季铵化合物、无水乙醇按质量比1:13:14:110～1:15:17:122混合，80rpm搅拌54～70min后，加入氯化锌质量560倍的饱和氯化铵溶液，继续搅拌10～16min后，取出，用去离子水洗涤6～8次，60℃干燥10～18h得轻质自吸式地毯。
[0015]进一步的，步骤(1)所述改性石墨烯的制备方法为：将氧化石墨烯置于氧化石墨烯质量1500倍的去离子水中，25kHz超声2～3h后，按质量比1:9.9:3～1:9.9:5加入甲基橙、氯化铁、辣椒素，甲基橙和氧化石墨烯的质量比为2.45:1，继续超声1～2h后，0～5℃静置22～26h后，加热至室温，保温18～23min，抽滤，用无水乙醇洗涤6～8次。
[0016]进一步的，步骤(1)所述压电陶瓷纤维的制备方法为：将无水乙醇、乙酸、乙酰丙酮按质量比1:1.3:0.4混合，搅拌均匀后，加入乙酸质量0.2～0.3倍的钛酸四丁酯，100rpm搅拌3～7min后，加入乙酸质量0.3～0.4倍的乙酰丙酮锆，继续搅拌22～32min后，加入乙酸质量0.3～0.4倍的碱式乙酸铅，继续搅拌2～4h后，加入乙酸质量0.08～0.1倍的聚乙烯吡咯烷酮，密封，继续搅拌22～26h，得纺丝液；将纺丝液经电纺后，静置24h，然后放入马弗炉中，升温至650～700℃，保温2.5～4h后，自然冷却至室温。
[0017]进一步的，所述电纺条件为：接收距离为15～20cm，施加的电压为18～20kV，纺丝速率为3mL/h。
[0018]进一步的，步骤(2)所述二氧化硅溶胶的制备方法为：将去离子水、正硅酸乙酯按质量比1.9:1～3.0:1混合，80rpm搅拌14～20min后，加入正硅酸乙酯质量0.0002倍的十六烷基三甲基溴化铵，继续搅拌10～18min，加入正硅酸乙酯质量3～5倍的草酸溶液，草酸溶液中草酸和去离子水的质量比为1:36.4，60℃水浴下反应28～33min后，加入正硅酸乙酯质量0.02倍的N,N
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二甲基甲酰胺、正硅酸乙酯质量0.01倍的质量分数为2.0％的氨水，继续搅拌10～16min。
[0019]进一步的，步骤(4)所述磷酸酯化合物、氯代环氧丙烷、甲醇的质量比为1:0.2:1.8～1:0.4:2.2。
[0020]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
[0021]本专利技术制备的地毯包括抗菌防静电层、电发热层、保温蓄热层，以实现防静电、抗菌、长期自发热的效果。
[0022]首先，本专利技术先进行超声改性处理，氧化石墨烯在超生作用下先剥离成纳米片层，而辣椒素的亚氨基与石墨烯层间的大量含氧基团发生相互作用力，从而使辣椒素插层于氧化石墨烯中，能够使地毯与人体接触时摩擦生热，从而具有发热效果；然后以硝酸铅、硝酸锆、钛酸丁酯为原料，煅烧形成压电陶瓷纤维，再经纺织形成面料基底，再进行第一次真空处理，利用压力推动改性石墨烯吸附在压电陶瓷纤维上，同时改性石墨烯表面的分子链缠绕于压电陶瓷纤维，形成核壳结构，并且压电陶瓷纤维丝之间的石墨烯片与片能够较好地桥接，形成桥接网络，在面料受到挤压时，压电陶瓷纤维释放电流，沿着网络通道输送至各
石墨烯，刺激其发热，从而提高地毯的自发热效果；然后进行第二次真空处理，将二氧化硅溶胶渗入桥接网络孔隙中，固化干燥形成气凝胶，包裹住网络交联点，使得石墨烯、压电陶瓷纤维与气凝胶三者交联紧密，同时赋予地毯一定的弹性，然后在固化干燥过程中，辅以第三次真空处理，使聚乙二醇渗入气凝胶内层空隙中，形成蓄热保温层，使得地毯能够长效发热，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻质自吸式地毯，其特征在于，所述轻质自吸式地毯包括抗菌防静电层、电发热层、保温蓄热层。2.根据权利要求1所述的一种轻质自吸式地毯，其特征在于，所述抗菌防静电层由2
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(二甲基氨基)乙氧基]乙醇、五氧化二磷、氯代环氧丙烷制得。3.根据权利要求1所述的一种轻质自吸式地毯，其特征在于，所述电发热层由以下方法制得，将压电陶瓷纤维编织成面料基底，置于抽滤漏斗上，倒入改性石墨烯溶液，抽真空处理后，洗涤，然后重复上述步骤，再烘干得电发热层面料；所述改性石墨烯由石墨烯、辣椒素制得。4.根据权利要求1所述的一种轻质自吸式地毯，其特征在于，所述保温蓄热层由以下方法制得，将电发热层面料置于抽滤漏斗上，倒入二氧化硅溶胶，抽真空处理后，干燥，再倒入聚乙二醇溶液，抽真空处理后，静置一段时间，继续干燥。5.一种轻质自吸式地毯的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：(1)将改性石墨烯、无水乙醇按质量比1:588混合，25kHz下超声22～34min得石墨烯溶液；将压电陶瓷纤维编织得克重为900～1000g/m2的面料基底，置于抽滤漏斗上，倒入面料基底质量2～4倍的石墨烯溶液，抽真空20～30min后，用去离子水洗涤3～5次，然后重复上述步骤4～6次，80℃烘干10～14h得电发热层面料；(2)将电发热层面料置于抽滤漏斗上，倒入电发热层面料质量0.1～0.2倍的二氧化硅溶胶，抽真空8～12min后，50℃干燥5～7h，再倒入电发热层面料质量0.05～0.09倍的聚乙二醇溶液，聚乙二醇溶液溶液聚乙二醇和无水乙醇的质量比为1:1.5～1:2.0，抽真空10～18min后，静置16～20h，再于50℃干燥10～14h，得保暖蓄热面料；(3)将2
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(二甲基氨基)乙氧基]乙醇、五氧化二磷按质量比2.8:1～3.6:1，加热至70～75℃，保温4～6h后，升温至80～85℃，加入五氧化二磷质量0.07～0.2倍的去离子水，反应1.5～3h，加入氢氧化钾至溶液pH为7.5～8.0，得磷酸酯化合物；(4)将磷酸酯化合物、氯代环氧丙烷、甲醇混合，升温至62℃，反应6～8h后，继续升温至70℃，反应1～3h得季铵化合物；(5)在氮气气氛下，将氯化锌、保暖蓄热面料、季铵化合物、无水乙醇按质量比1:13:14:110～1:15:17:122混合，80...

【专利技术属性】
技术研发人员：林佺金，
申请(专利权)人：林佺金，
类型：发明
国别省市：