本發(fā)明涉及層狀產(chǎn)品，具體為一種導(dǎo)熱抗菌石墨枲麻多層纖維結(jié)構(gòu)及其制備方法。
背景技術(shù)：
1、睡眠是人體精力與體力恢復(fù)的保證，對人體生理心理健康、工作學(xué)習(xí)效率、生活質(zhì)量、社會交往等有著重要的影響。床墊作為睡眠平臺，對睡眠質(zhì)量也有著重要的影響。床墊結(jié)構(gòu)材質(zhì)繁多，使用的床墊結(jié)構(gòu)種類逐漸趨向多元化，主要包括彈簧床墊結(jié)構(gòu)、纖維床墊結(jié)構(gòu)、乳膠床墊結(jié)構(gòu)、海綿床墊結(jié)構(gòu)等。其中，纖維床墊結(jié)構(gòu)中的麻纖維結(jié)構(gòu)具有良好的透氣性，也能夠較好的防止潮濕和霉菌滋生?，但是其保暖性能較差，導(dǎo)致其應(yīng)用受到限制。
2、應(yīng)用于服裝領(lǐng)域的石墨烯內(nèi)暖纖維是由不同比例的生物質(zhì)石墨烯與不同纖維復(fù)合而成的功能纖維，其具有良好的蓄熱保溫效果，但目前尚未發(fā)現(xiàn)關(guān)于將麻纖維和石墨烯纖維直接進行復(fù)合以解決麻纖維床墊結(jié)構(gòu)保溫性能不足方面的研究?；诖?，提出一種導(dǎo)熱抗菌石墨枲麻多層纖維結(jié)構(gòu)及其制備方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種導(dǎo)熱抗菌石墨枲麻多層纖維結(jié)構(gòu)及其制備方法，所制得的多層纖維結(jié)構(gòu)是由復(fù)合纖維層、隔熱抗菌纖維層和承壓纖維層共同組成的層狀產(chǎn)品，其具有良好的透氣性、抗菌性以及優(yōu)異的保暖性能。
2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種導(dǎo)熱抗菌石墨枲麻多層纖維結(jié)構(gòu)，從上往下包括依次設(shè)置的復(fù)合纖維層、隔熱抗菌纖維層和承壓纖維層；所述復(fù)合纖維層由麻纖維、石墨烯纖維和低熔點纖維組成；所述隔熱抗菌纖維層由麻纖維、氣凝膠和抗菌物質(zhì)組成；所述承壓纖維層由麻纖維和低熔點纖維組成。
3、優(yōu)選的，所述復(fù)合纖維層的厚度占導(dǎo)熱抗菌石墨枲麻多層纖維結(jié)構(gòu)總厚度的50-60%，隔熱抗菌纖維層的厚度占導(dǎo)熱抗菌石墨枲麻多層纖維結(jié)構(gòu)總厚度的10-15%，承壓纖維層的厚度占導(dǎo)熱抗菌石墨枲麻多層纖維結(jié)構(gòu)總厚度的25-40%。
4、優(yōu)選的，所述低熔點纖維為高彈4080纖維。
5、優(yōu)選的，以質(zhì)量百分比計，在所述復(fù)合纖維層中，麻纖維占55-65%，石墨烯纖維占20-35%，低熔點纖維占10-15%；在所述承壓纖維層中，麻纖維占80-90%，低熔點纖維占10-20%。
6、優(yōu)選的，所述隔熱抗菌纖維層的制備方法如下：s1、麻纖維經(jīng)梳理、鋪網(wǎng)和針刺處理后，形成麻纖維層；s2、將麻纖維層浸漬于凝膠前驅(qū)體溶液中，隨后取出并放入模具中，向模具內(nèi)添加凝膠前驅(qū)體溶液使其剛好覆蓋麻纖維層，密封靜置凝膠，得到凝膠化麻纖維層；s3、凝膠化麻纖維層經(jīng)老化、溶劑置換、表面改性以及干燥處理，制得內(nèi)含氣凝膠的隔熱纖維層；s4、將隔熱纖維層浸漬于抗菌液中并震蕩，取出后干燥處理，制得內(nèi)含抗菌物質(zhì)的隔熱抗菌纖維層。
7、優(yōu)選的，步驟s2中，所述凝膠前驅(qū)體溶液的制備方法如下：將正硅酸乙酯和無水乙醇進行攪拌，倒入0.3mol/l鹽酸溶液調(diào)節(jié)ph為3；隨后加入去離子水和n,n-二甲基甲酰胺，并用0.3mol/l氨水調(diào)節(jié)ph為8，制得凝膠前驅(qū)體溶液；其中，所述正硅酸乙酯、無水乙醇、去離子水和n,n-二甲基甲酰胺的摩爾比為1：6：2：0.3。
8、優(yōu)選的，步驟s3中，所述凝膠化麻纖維層先在常溫下陳化8-10h，加入20wt%乙醇溶液老化10-14h；隨后用正己烷進行溶劑置換12h；再浸入正己烷和三甲基氯硅烷混合液中處理16h進行表面改性，最后用正己烷進行清洗并干燥處理；其中，所述三甲基氯硅烷和正己烷的體積比為1：10。
9、優(yōu)選的，步驟s4中，所述抗菌液的制備方法如下：將納米氧化鋅、十二烷基硫酸鈉和去離子水攪拌均勻，制得抗菌液。
10、優(yōu)選的，所述納米氧化鋅、十二烷基硫酸鈉和去離子水的質(zhì)量比為5：1：30。
11、本發(fā)明還提供了一種導(dǎo)熱抗菌石墨枲麻多層纖維結(jié)構(gòu)的制備方法，包括以下步驟：
12、（1）將麻纖維、石墨烯纖維和低熔點纖維均勻混合，經(jīng)梳理、鋪網(wǎng)和針刺處理后，形成復(fù)合纖維層；
13、（2）將麻纖維和低熔點纖維均勻混合，經(jīng)梳理、鋪網(wǎng)和針刺處理后，形成承壓纖維層；
14、（3）在承壓纖維層頂部疊放隔熱抗菌纖維層，繼續(xù)在隔熱抗菌纖維層頂部疊放復(fù)合纖維層，經(jīng)熱壓固化定型和精修整，制得導(dǎo)熱抗菌石墨枲麻多層纖維結(jié)構(gòu)。
15、本發(fā)明提供了一種導(dǎo)熱抗菌石墨枲麻多層纖維結(jié)構(gòu)及其制備方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比具備以下有益效果：
16、本發(fā)明中的多層纖維結(jié)構(gòu)是由復(fù)合纖維層、隔熱抗菌纖維層和承壓纖維層共同組成的層狀產(chǎn)品，其具有良好的透氣性、抗菌性以及優(yōu)異的保暖性能。具體而言，以石墨烯纖維和麻纖維復(fù)合作為頂層，石墨烯-麻復(fù)合纖維能夠吸收外界熱能，包括人體向外散發(fā)的熱能，并將其儲存起來，再向人體反饋，從而提高人體的溫感，增強蓄熱保暖效果；以隔熱抗菌纖維層作為中間層，能有效阻止頂層熱量向下流失，從而進一步提高了保溫效果；以承壓纖維層為底層，配合復(fù)合纖維層可對隔熱抗菌纖維層進行保護。
17、本發(fā)明將隔熱纖維層浸漬于抗菌液中并震蕩，再經(jīng)干燥處理制得隔熱抗菌纖維層，可有效的將納米氧化鋅負載至氣凝膠的孔隙中，使其具備良好的抗菌性能，同時也不會對多層纖維結(jié)構(gòu)的透氣性能造成較大影響。
1.一種導(dǎo)熱抗菌石墨枲麻多層纖維結(jié)構(gòu)，其特征在于，從上往下包括依次設(shè)置的復(fù)合纖維層、隔熱抗菌纖維層和承壓纖維層；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱抗菌石墨枲麻多層纖維結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述復(fù)合纖維層的厚度占導(dǎo)熱抗菌石墨枲麻多層纖維結(jié)構(gòu)總厚度的50-60%，隔熱抗菌纖維層的厚度占導(dǎo)熱抗菌石墨枲麻多層纖維結(jié)構(gòu)總厚度的10-15%，承壓纖維層的厚度占導(dǎo)熱抗菌石墨枲麻多層纖維結(jié)構(gòu)總厚度的25-40%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱抗菌石墨枲麻多層纖維結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述低熔點纖維為高彈4080纖維。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱抗菌石墨枲麻多層纖維結(jié)構(gòu)，其特征在于，以質(zhì)量百分比計，在所述復(fù)合纖維層中，麻纖維占55-65%，石墨烯纖維占20-35%，低熔點纖維占10-15%；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱抗菌石墨枲麻多層纖維結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述隔熱抗菌纖維層的制備方法如下：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的導(dǎo)熱抗菌石墨枲麻多層纖維結(jié)構(gòu)，其特征在于，步驟s2中，所述凝膠前驅(qū)體溶液的制備方法如下：將正硅酸乙酯和無水乙醇進行攪拌，倒入0.3mol/l鹽酸溶液調(diào)節(jié)ph為3；隨后加入去離子水和n,n-二甲基甲酰胺，并用0.3mol/l氨水調(diào)節(jié)ph為8，制得凝膠前驅(qū)體溶液；
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的導(dǎo)熱抗菌石墨枲麻多層纖維結(jié)構(gòu)，其特征在于，步驟s3中，所述凝膠化麻纖維層先在常溫下陳化8-10h，加入20wt%乙醇溶液老化10-14h；隨后用正己烷進行溶劑置換12h；再浸入正己烷和三甲基氯硅烷混合液中處理16h進行表面改性，最后用正己烷進行清洗并干燥處理；
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的導(dǎo)熱抗菌石墨枲麻多層纖維結(jié)構(gòu)，其特征在于，步驟s4中，所述抗菌液的制備方法如下：將納米氧化鋅、十二烷基硫酸鈉和去離子水攪拌均勻，制得抗菌液。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的導(dǎo)熱抗菌石墨枲麻多層纖維結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述納米氧化鋅、十二烷基硫酸鈉和去離子水的質(zhì)量比為5：1：30。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一所述的導(dǎo)熱抗菌石墨枲麻多層纖維結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：