本發(fā)明涉及功能面料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于石墨烯的恒溫面料及其制備方法。
背景技術(shù)：
面料就是用來制作服裝的材料，作為服裝三要素之一，面料不僅可以詮釋服裝的風(fēng)格和特性，而且直接左右著服裝的色彩、造型的表現(xiàn)效果；在服裝大世界里，服裝的面料五花八門，日新月異。但是從總體上來講，優(yōu)質(zhì)、高檔的面料，大都具有穿著舒適、吸汗透氣、懸垂挺括、視覺高貴、觸覺柔美等幾個方面的特點。隨著生活水平的提高，人們對服裝的要求越來越高，特別是對具有特殊性能、環(huán)保性以及舒適性等多功能的面料需求更加迫切。
恒溫面料是能根據(jù)人體的溫度調(diào)節(jié)面料溫度，降低了外界環(huán)境對面料溫度的影響，提高了面料的舒適性。目前市場上大部分的變溫面料主要是保溫面料，提高面料在寒冷環(huán)境中保溫性能，但是并不適用于炎熱環(huán)境中，中國專利CN104339735 A公開了一種恒溫面料，它主要通過吸收太陽光而給面料蓄熱，達到蓄熱保溫的效果，但是并不適合在炎熱環(huán)境下，降低面料溫度的作用，并且該恒溫面料具有吸濕的作用，長期使用會造成人體悶熱，衣料變質(zhì)，因此尋找一種透氣恒溫的面料具有十分重要的意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于石墨烯的恒溫面料，它不僅能在寒冷環(huán)境中釋放熱量，對人體進行保溫，也能在炎熱環(huán)境中使人體和環(huán)境隔離，儲存環(huán)境中的熱量，降低了環(huán)境溫度對人體造成的不適，而且本發(fā)明的恒溫面料柔軟舒適、輕薄透氣。
為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：
一種基于石墨烯的變溫面料，包括里層和外涂層，所述里層為基布層，所述外涂層由多晶硅、納米二氧化鈦，所述里層和外涂層通過含有石墨烯的EVA粘結(jié)。
優(yōu)選的，所述基布層由棉花纖維、蠶絲纖維、亞麻纖維、竹炭纖維、羊毛纖維中的一種或多種紡織得到。
優(yōu)選的，所述多晶硅為多晶硅薄膜，其厚度為10～20nm。
優(yōu)選的，所述二氧化鈦的尺寸為10～15nm。
優(yōu)選的，所述二氧化鈦和多晶硅的質(zhì)量比為0.2～2：100。
一種基于石墨烯的恒溫面料的制備方法，包括以下步驟：
(1)通過對纖維進行混紡得到基布層；
(2)將納米二氧化鈦粉末用壓片機加工成直徑5～12mm、厚度2～5mm的原柱形，經(jīng)過900～1200℃高溫焙燒2～4小時，使之成為陶瓷靶；將上述加工好的氧化鋅陶瓷靶，均勻的分散固定到多晶硅靶上；采用磁控濺射系統(tǒng)，以高純度氬氣為濺射氣體，同時引入高純氧氣進行反應(yīng)濺射，氬氣的流量和氧氣的流量比為4～2∶1；將制備出的薄膜材料在高純度氧氣的氣氛下退火0.5～1小時，退火溫度應(yīng)保持在650～750℃，得到二氧化鈦摻雜多晶硅薄膜；
(3)在EVA乳液中加入石墨烯，在60～80℃下攪拌15～30min，然后進行造粒，得到復(fù)合EVA母粒；
(4)將復(fù)合EVA母粒投入雙螺桿擠出機中，料筒溫度120℃、130℃、140℃、145℃、155℃、165℃和170℃，180-210℃由T型口模擠出流延得0.06-0.1mm厚EVA薄膜；
(5)在摻雜多晶硅薄膜上放置一層EVA薄膜，在EVA薄膜上放置一層基布層，然后升溫燙平，再自然冷卻至室溫。
本發(fā)明的有益效果：
(1)本發(fā)明的外涂層以多晶硅住主要成分，它能對吸收太陽光，并且可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，才用薄膜狀的多晶硅不僅能活化硅，提高光轉(zhuǎn)換效率，而且降低了面料的厚度，使面料的舒適性增加；
(2)納米二氧化鈦具有表面活性高，很高的光吸收效率和熱傳導(dǎo)性能，提高了面料對太陽光的吸收效率，而且還具有很強的屏蔽紫外線的能力，避免紫外線對皮膚的傷害，且二氧化鈦還具有良好的生物惰性和化學(xué)惰性，不會發(fā)生光腐蝕和化學(xué)腐蝕，使用壽命長，且對人體沒有危害，安全便宜。
(3)石墨烯不僅可以作為能量儲存器件，儲存生成的電能，當其放電時可迅速發(fā)熱，加上石墨烯本身的超級散熱的性能，使其在環(huán)境溫度較低時，成為了高效環(huán)保節(jié)能的供暖材料，此外，石墨烯的電熱轉(zhuǎn)換效率高，電磁輻射小，對人體無危害，有效發(fā)熱面積大，熱均勻性和熱舒適性好，性能穩(wěn)定功率變化小使用壽命長，且厚度薄柔性小，幾乎不占用空間。
(4)EVA無毒無臭，粘結(jié)效果好，且柔軟，不會使面料變硬，舒適性好。
綜上，本發(fā)明的恒溫面料能夠充分利用自然環(huán)境中的太陽光調(diào)節(jié)面料的溫度，是面料始終處于人體適宜的溫度，能源利用率高，變溫迅速，且采用柔軟透氣的面料作為基質(zhì)層，提高了面料的舒適性，適合人群光，具有極大的產(chǎn)業(yè)化推廣價值。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地說明。
實施例1
一種基于石墨烯的恒溫面料，包括里層和外涂層，所述里層為基布層，由重量份為75％的棉花纖維和25％蠶絲纖維制成，
所述外涂層由多晶硅、納米二氧化鈦；所述里層和外涂層通過含有石墨烯的EVA粘結(jié)。
所述基于石墨烯的恒溫面料的制備方法，包括以下步驟：
(1)對棉花纖維、蠶絲纖維進行混紡得到基布層；
(2)將納米二氧化鈦粉末用壓片機加工成直徑10mm、厚度5mm的原柱形，經(jīng)過1000℃高溫焙燒4小時，使之成為陶瓷靶；將上述加工好的氧化鋅陶瓷靶，均勻的分散固定到多晶硅靶上；采用磁控濺射系統(tǒng)，以高純度氬氣為濺射氣體，同時引入高純氧氣進行反應(yīng)濺射，氬氣的流量和氧氣的流量比為4∶1；將制備出的薄膜材料在高純度氧氣的氣氛下退火0.5小時，退火溫度應(yīng)保持在680～690℃，得到二氧化鈦摻雜多晶硅薄膜，所述二氧化鈦和多晶硅的質(zhì)量比為0.5：100，所述晶體多晶硅薄膜的厚度為18nm，所述二氧化鈦的尺寸為12nm；
(3)在EVA乳液中加入石墨烯，在80℃下攪拌15～30min，然后進行造粒，得到復(fù)合EVA母粒；
(4)將復(fù)合EVA母粒投入雙螺桿擠出機中，料筒溫度120℃、130℃、140℃、145℃、155℃、165℃和170℃，200℃由T型口模擠出流延得0.06-0.1mm厚EVA薄膜；
(5)在摻雜多晶硅薄膜上放置一層EVA薄膜，在EVA薄膜上放置一層基布層，然后升溫燙平，再自然冷卻至室溫。
實施例2
一種基于石墨烯的恒溫面料，包括里層和外涂層，其中里層為基布層，由重量份為52％的棉花纖維、32％亞麻纖維和16％竹炭纖維制成，
所述外涂層由多晶硅、納米二氧化鈦；所述里層和外涂層通過含有石墨烯的EVA粘結(jié)。
所述基于石墨烯的恒溫面料的制備方法，包括以下步驟：
(1)對棉花纖維、亞麻纖維和竹炭纖維進行混紡得到基布層；
(2)將納米二氧化鈦粉末用壓片機加工成直徑5mm、厚度2mm的原柱形，經(jīng)過900℃高溫焙燒4小時，使之成為陶瓷靶；將上述加工好的氧化鋅陶瓷靶，均勻的分散固定到多晶硅靶上；采用磁控濺射系統(tǒng)，以高純度氬氣為濺射氣體，同時引入高純氧氣進行反應(yīng)濺射，氬氣的流量和氧氣的流量比為2∶1；將制備出的薄膜材料在高純度氧氣的氣氛下退火1小時，退火溫度應(yīng)保持在650～660℃，得到二氧化鈦摻雜多晶硅薄膜，所述二氧化鈦和多晶硅的質(zhì)量比為0.2：100，所述晶體多晶硅薄膜的厚度為10nm，所述二氧化鈦的尺寸為10nm；
(3)在EVA乳液中加入石墨烯，在80℃下攪拌15～30min，然后進行造粒，得到復(fù)合EVA母粒；
(4)將復(fù)合EVA母粒投入雙螺桿擠出機中，料筒溫度120℃、130℃、140℃、145℃、155℃、165℃和170℃，180℃由T型口模擠出流延得0.06-0.1mm厚EVA薄膜；
(5)在摻雜多晶硅薄膜上放置一層EVA薄膜，在EVA薄膜上放置一層基布層，然后升溫燙平，再自然冷卻至室溫。
實施例3
一種基于石墨烯的恒溫面料，包括里層和外涂層，所述里層為基布層，由重量份為60％棉花纖維、25％竹炭纖維、15％羊毛纖維；
所述外涂層由多晶硅、納米二氧化鈦；所述里層和外涂層通過含有石墨烯的EVA粘結(jié)。
所述基于石墨烯的恒溫面料的制備方法，包括以下步驟：
(1)通過對棉花纖維、竹炭纖維、羊毛纖維進行混紡得到基布層；
(2)將納米二氧化鈦粉末用壓片機加工成直徑12mm、厚度2mm的原柱形，經(jīng)過1200℃高溫焙燒2小時，使之成為陶瓷靶；將上述加工好的氧化鋅陶瓷靶，均勻的分散固定到多晶硅靶上；采用磁控濺射系統(tǒng)，以高純度氬氣為濺射氣體，同時引入高純氧氣進行反應(yīng)濺射，氬氣的流量和氧氣的流量比為4∶1；將制備出的薄膜材料在高純度氧氣的氣氛下退火0.5小時，退火溫度應(yīng)保持在740～750℃，得到二氧化鈦摻雜多晶硅薄膜，所述二氧化鈦和多晶硅的質(zhì)量比為2：100，所述晶體多晶硅薄膜的厚度為20nm，所述二氧化鈦的尺寸為15nm；
(3)在EVA乳液中加入石墨烯，在60℃下攪拌15～30min，然后進行造粒，得到復(fù)合EVA母粒；
(4)將復(fù)合EVA母粒投入雙螺桿擠出機中，料筒溫度120℃、130℃、140℃、145℃、155℃、165℃和170℃，210℃由T型口模擠出流延得0.06-0.1mm厚EVA薄膜；
(5)在摻雜多晶硅薄膜上放置一層EVA薄膜，在EVA薄膜上放置一層基布層，然后升溫燙平，再自然冷卻至室溫。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護范圍為準。