[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

说明书

石墨烯纤维3D微升导热散热气候层产品及制备方法，涉及经编间隔织物垫类产品。石墨烯纤维3D微升导热散热气候层产品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。制备石墨烯导热散热层织物；制备石墨烯分散液；浸轧；热处理；成品生产。在现有3D床垫和枕头的基础上，赋予床垫和枕头功能性多级表面层，进一步解决床垫和人体之间的闷热感，实现干爽、可洗、呼吸通风等功能，其立足于改善消费者的睡眠环境。

技术领域

本发明涉及经编间隔织物垫类产品，尤其是涉及具有导热散热气候层功能，由石墨烯纤维和聚酯纤维复合编织而成的石墨烯纤维3D微升导热散热气候层产品及其制备方法。

背景技术

人们在日常生活中有三分之一的时间在睡眠中度过，而床垫和枕头是人们保障睡眠的最重要的寝具。目前市场上床垫主要有四种：棕垫、乳胶床垫、海绵床垫和弹簧床垫。枕头主要有荞麦枕、乳胶枕、纤维棉枕、记忆棉枕、太空棉枕等，市场上比较火热的保健枕也是在这些枕头的基础上添加一些具有保健功能的材料，例如决明子、茶叶、麦饭石等。市场上这些床垫和枕头虽然各有优势，但仍然存在不足之处，比如部分床垫透气性不佳，人体在睡眠过程中产生的热量无法快速扩散，导致消费者在睡眠过程中会产生一定的“闷”、“热”感。另外，人在睡眠中新陈代谢产生的废物、水蒸气等会不断通过皮肤排出，床垫不透气，这些废物不能及时散发，不利于人体健康，至今国内还没有完全满足需要的床垫和枕头类产品。福建福联精编有限公司是我国3D间隔织物领域的原创者，专注3D床垫、枕头产品的研发10年有余，其研发的3D床垫和枕头能够解决一部分现有床垫和枕头产品透气性不佳，“闷”、“热”感严重的问题。

综上所述，开发一种舒适通风透气的经编间隔织物，将其应用于床垫和枕头，以解决床品和人体之间的微环境湿热稳定性是非常必要的，能够使使用者皮肤呼吸顺畅、温湿度保持相对平衡，进一步解决人体与床垫和枕头之间“闷”、“热”感严重的问题。

发明内容

本发明的目的在于针对目前床垫等垫类产品和枕头领域存在的上述不足，提供由石墨烯纤维和聚酯纤维复合编织而成的石墨烯纤维3D微升导热散热气候层产品及其制备方法。

所述石墨烯纤维3D微升导热散热气候层产品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、石墨烯纤维复丝等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180℃左右的高温定型处理，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，其温度最高可为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。

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、重氮盐等试剂表面接枝功能化处理或经过聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、木质素磺酸钠(SLS)、聚乙烯醇(PVA)、聚氧化乙烯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酰胺等表面活性剂处理后的石墨烯。