本发明涉及层状产品，具体为一种导热抗菌石墨枲麻多层纤维结构及其制备方法。
背景技术：
1、睡眠是人体精力与体力恢复的保证，对人体生理心理健康、工作学习效率、生活质量、社会交往等有着重要的影响。床垫作为睡眠平台，对睡眠质量也有着重要的影响。床垫结构材质繁多，使用的床垫结构种类逐渐趋向多元化，主要包括弹簧床垫结构、纤维床垫结构、乳胶床垫结构、海绵床垫结构等。其中，纤维床垫结构中的麻纤维结构具有良好的透气性，也能够较好的防止潮湿和霉菌滋生，但是其保暖性能较差，导致其应用受到限制。
2、应用于服装领域的石墨烯内暖纤维是由不同比例的生物质石墨烯与不同纤维复合而成的功能纤维，其具有良好的蓄热保温效果，但目前尚未发现关于将麻纤维和石墨烯纤维直接进行复合以解决麻纤维床垫结构保温性能不足方面的研究。基于此，提出一种导热抗菌石墨枲麻多层纤维结构及其制备方法。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种导热抗菌石墨枲麻多层纤维结构及其制备方法，所制得的多层纤维结构是由复合纤维层、隔热抗菌纤维层和承压纤维层共同组成的层状产品，其具有良好的透气性、抗菌性以及优异的保暖性能。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种导热抗菌石墨枲麻多层纤维结构，从上往下包括依次设置的复合纤维层、隔热抗菌纤维层和承压纤维层；所述复合纤维层由麻纤维、石墨烯纤维和低熔点纤维组成；所述隔热抗菌纤维层由麻纤维、气凝胶和抗菌物质组成；所述承压纤维层由麻纤维和低熔点纤维组成。
3、优选的，所述复合纤维层的厚度占导热抗菌石墨枲麻多层纤维结构总厚度的50-60%，隔热抗菌纤维层的厚度占导热抗菌石墨枲麻多层纤维结构总厚度的10-15%，承压纤维层的厚度占导热抗菌石墨枲麻多层纤维结构总厚度的25-40%。
4、优选的，所述低熔点纤维为高弹4080纤维。
5、优选的，以质量百分比计，在所述复合纤维层中，麻纤维占55-65%，石墨烯纤维占20-35%，低熔点纤维占10-15%；在所述承压纤维层中，麻纤维占80-90%，低熔点纤维占10-20%。
6、优选的，所述隔热抗菌纤维层的制备方法如下：s1、麻纤维经梳理、铺网和针刺处理后，形成麻纤维层；s2、将麻纤维层浸渍于凝胶前驱体溶液中，随后取出并放入模具中，向模具内添加凝胶前驱体溶液使其刚好覆盖麻纤维层，密封静置凝胶，得到凝胶化麻纤维层；s3、凝胶化麻纤维层经老化、溶剂置换、表面改性以及干燥处理，制得内含气凝胶的隔热纤维层；s4、将隔热纤维层浸渍于抗菌液中并震荡，取出后干燥处理，制得内含抗菌物质的隔热抗菌纤维层。
7、优选的，步骤s2中，所述凝胶前驱体溶液的制备方法如下：将正硅酸乙酯和无水乙醇进行搅拌，倒入0.3mol/l盐酸溶液调节ph为3；随后加入去离子水和n,n-二甲基甲酰胺，并用0.3mol/l氨水调节ph为8，制得凝胶前驱体溶液；其中，所述正硅酸乙酯、无水乙醇、去离子水和n,n-二甲基甲酰胺的摩尔比为1：6：2：0.3。
8、优选的，步骤s3中，所述凝胶化麻纤维层先在常温下陈化8-10h，加入20wt%乙醇溶液老化10-14h；随后用正己烷进行溶剂置换12h；再浸入正己烷和三甲基氯硅烷混合液中处理16h进行表面改性，最后用正己烷进行清洗并干燥处理；其中，所述三甲基氯硅烷和正己烷的体积比为1：10。
9、优选的，步骤s4中，所述抗菌液的制备方法如下：将纳米氧化锌、十二烷基硫酸钠和去离子水搅拌均匀，制得抗菌液。
10、优选的，所述纳米氧化锌、十二烷基硫酸钠和去离子水的质量比为5：1：30。
11、本发明还提供了一种导热抗菌石墨枲麻多层纤维结构的制备方法，包括以下步骤：
12、（1）将麻纤维、石墨烯纤维和低熔点纤维均匀混合，经梳理、铺网和针刺处理后，形成复合纤维层；
13、（2）将麻纤维和低熔点纤维均匀混合，经梳理、铺网和针刺处理后，形成承压纤维层；
14、（3）在承压纤维层顶部叠放隔热抗菌纤维层，继续在隔热抗菌纤维层顶部叠放复合纤维层，经热压固化定型和精修整，制得导热抗菌石墨枲麻多层纤维结构。
15、本发明提供了一种导热抗菌石墨枲麻多层纤维结构及其制备方法，与现有技术相比具备以下有益效果：
16、本发明中的多层纤维结构是由复合纤维层、隔热抗菌纤维层和承压纤维层共同组成的层状产品，其具有良好的透气性、抗菌性以及优异的保暖性能。具体而言，以石墨烯纤维和麻纤维复合作为顶层，石墨烯-麻复合纤维能够吸收外界热能，包括人体向外散发的热能，并将其储存起来，再向人体反馈，从而提高人体的温感，增强蓄热保暖效果；以隔热抗菌纤维层作为中间层，能有效阻止顶层热量向下流失，从而进一步提高了保温效果；以承压纤维层为底层，配合复合纤维层可对隔热抗菌纤维层进行保护。
17、本发明将隔热纤维层浸渍于抗菌液中并震荡，再经干燥处理制得隔热抗菌纤维层，可有效的将纳米氧化锌负载至气凝胶的孔隙中，使其具备良好的抗菌性能，同时也不会对多层纤维结构的透气性能造成较大影响。
1.一种导热抗菌石墨枲麻多层纤维结构，其特征在于，从上往下包括依次设置的复合纤维层、隔热抗菌纤维层和承压纤维层；
2.根据权利要求1所述的导热抗菌石墨枲麻多层纤维结构，其特征在于，所述复合纤维层的厚度占导热抗菌石墨枲麻多层纤维结构总厚度的50-60%，隔热抗菌纤维层的厚度占导热抗菌石墨枲麻多层纤维结构总厚度的10-15%，承压纤维层的厚度占导热抗菌石墨枲麻多层纤维结构总厚度的25-40%。
3.根据权利要求1所述的导热抗菌石墨枲麻多层纤维结构，其特征在于，所述低熔点纤维为高弹4080纤维。
4.根据权利要求1所述的导热抗菌石墨枲麻多层纤维结构，其特征在于，以质量百分比计，在所述复合纤维层中，麻纤维占55-65%，石墨烯纤维占20-35%，低熔点纤维占10-15%；
5.根据权利要求1所述的导热抗菌石墨枲麻多层纤维结构，其特征在于，所述隔热抗菌纤维层的制备方法如下：
6.根据权利要求5所述的导热抗菌石墨枲麻多层纤维结构，其特征在于，步骤s2中，所述凝胶前驱体溶液的制备方法如下：将正硅酸乙酯和无水乙醇进行搅拌，倒入0.3mol/l盐酸溶液调节ph为3；随后加入去离子水和n,n-二甲基甲酰胺，并用0.3mol/l氨水调节ph为8，制得凝胶前驱体溶液；
7.根据权利要求5所述的导热抗菌石墨枲麻多层纤维结构，其特征在于，步骤s3中，所述凝胶化麻纤维层先在常温下陈化8-10h，加入20wt%乙醇溶液老化10-14h；随后用正己烷进行溶剂置换12h；再浸入正己烷和三甲基氯硅烷混合液中处理16h进行表面改性，最后用正己烷进行清洗并干燥处理；
8.根据权利要求5所述的导热抗菌石墨枲麻多层纤维结构，其特征在于，步骤s4中，所述抗菌液的制备方法如下：将纳米氧化锌、十二烷基硫酸钠和去离子水搅拌均匀，制得抗菌液。
9.根据权利要求8所述的导热抗菌石墨枲麻多层纤维结构，其特征在于，所述纳米氧化锌、十二烷基硫酸钠和去离子水的质量比为5：1：30。
10.根据权利要求1-9任一所述的导热抗菌石墨枲麻多层纤维结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：