[发明专利]石墨烯纤维3D微升导热散热气候层产品及制备方法

权利要求书

1.石墨烯纤维3D微升导热散热气候层产品，其特征在于为单独的石墨烯导热散热层织物，或由石墨烯导热散热层织物和经编间隔织物骨架稳固层、经编间隔织物通风透气层其中的一种或两种组合而成；所述石墨烯导热散热层织物由上表面层、下表面层和中间导流层组成；上表面层和下表面层至少有一层或者两层由石墨烯纤维复丝编织而成，中间导流层是由化纤单丝、低熔点皮芯化纤丝、石墨烯单丝、石墨烯纤维复丝中的一种或多种混合编织而成；

所述石墨烯导热散热层织物在后整理过程中采用超声加机械搅拌喷淋浸轧加热法，先让石墨烯分散液均匀吸附于石墨烯导热散热层织物上，然后经过高温定型处理，将石墨烯分散液固着于石墨烯导热散热层织物的上表面层、下表面层和中间导流层；所述高温定型处理的温度为180℃。

2.如权利要求1所述石墨烯纤维3D微升导热散热气候层产品，其特征在于所述超声加机械搅拌喷淋浸轧加热法处理是在第一水洗池和第二水洗池设有超声波装置的浸轧设备上进行，第一水洗池和第二水洗池的底面及四周以50cm的间距间隔排列，轧辊上前方设置有喷淋装置；

所述喷淋装置的底面及四周以50cm的间距间隔铺设有超声波装置，喷淋装置设有机械搅拌系统和高温高压系统，其温度最高为250℃，喷淋装置内装有质量体积浓度为3～5g/L的石墨烯分散液。

3.如权利要求1所述石墨烯纤维3D微升导热散热气候层产品，其特征在于所述石墨烯分散液所用的石墨烯粉末为经过异氰酸酯、硅烷偶联剂、有机胺、重氮盐试剂表面接枝功能化处理或经过聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸钠、木质素磺酸钠、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酰胺表面活性剂处理后的石墨烯。

4.如权利要求1所述石墨烯纤维3D微升导热散热气候层产品，其特征在于所述超声加机械搅拌喷淋浸轧加热法采用两浸两轧两次热定型的处理方式，第一遍热处理采用低温低速，第二遍采用高温高速；

所述石墨烯纤维3D微升导热散热气候层产品的厚度为1～30cm，其中石墨烯导热散热层织物的厚度为3～30mm。

5.如权利要求1所述石墨烯纤维3D微升导热散热气候层产品，其特征在于所述化纤单丝选自涤纶单丝、丙纶单丝、锦纶单丝、乙纶单丝其中的至少一种；

所述石墨烯导热散热层织物上表面层、下表面层的网孔形状为圆形、三角形、菱形、矩形、六边形或无网孔平面结构其中的至少一种；所述石墨烯导热散热层织物上表面层的网孔为1～9个/cm²，下表面层的网孔为3～20个/ cm²；所述石墨烯导热散热层织物中间导流层的间隔丝排列方式为l字形、V字形、X字形、1X1字形中的至少一种。

6.如权利要求5所述石墨烯纤维3D微升导热散热气候层产品，其特征在于所述石墨烯导热散热层织物上表面层的网孔为5个/ cm²，下表面层的网孔为优选9个/ cm²。

7.如权利要求5所述石墨烯纤维3D微升导热散热气候层产品，其特征在于所述石墨烯导热散热层织物上表面层为大小圆相结合的大网孔结构，下表面层采用菱形小网孔结构，中间导流层纤维的排列为X形。

8.如权利要求1所述石墨烯纤维3D微升导热散热气候层产品，其特征在于所述经编间隔织物骨架稳固层由低熔点皮芯化纤丝和化学纤维混合编织；所述化学纤维选自聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯纤维中的至少一种。

9.如权利要求1所述石墨烯纤维3D微升导热散热气候层产品，其特征在于所述经编间隔织物通风透气层的上表面层网孔、下表面层网孔采用相对的方式排列。

10.如权利要求1～9任一项所述石墨烯纤维3D微升导热散热气候层产品的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）制备石墨烯导热散热层织物；

2）制备石墨烯分散液；

3）浸轧；

4）热处理；

5）成品生产。

11.如权利要求10所述石墨烯纤维3D微升导热散热气候层产品的制备方法，其特征在于在步骤1）中，所述制备石墨烯导热散热层织物的具体方法为：将石墨烯海岛丝、化纤复丝和化纤单丝经过整经工序整成供经编机生产的盘头，通过上轴工序，将盘头放进经轴上，然后按照织造工艺的要求穿纱、挂布、织造，得石墨烯导热散热层织物；

在步骤2）中，所述制备石墨烯分散液的具体方法为：将石墨烯粉末和去离子水加入喷淋装置内，开启超声波装置并辅以机械搅拌，得石墨烯分散液，供下道工序使用；

在步骤3）中，所述浸轧的具体方法为：在浸轧之前，先对织物进行预处理，预处理后让织物经过设有喷淋装置的喷淋区域，将制备好的石墨烯分散液均匀喷淋进织物内部，完成浸轧工序；

在步骤4）中，所述热处理的方式采用干热定型，第一遍定型采用低温低速定型的方式，第二遍定型采用高温快速定型的方式，防止织物变僵，影响舒适性；

在步骤5）中，所述成品生产将单独一层石墨烯导热散热层织物或者单独一层石墨烯导热散热层织物与经编间隔织物骨架稳固层、经编间隔织物通风透气层其中的一种或两种组合而成的气候层产品进行成品包边加工处理，得到石墨烯纤维3D微升导热散热气候层产品。