一种负离子石墨烯抗菌抑菌涤纶纤维设备与制备方法与流程

1.本发明涉及新型复合纤维制造领域，尤其涉及一种负离子石墨烯抗菌抑菌涤纶纤维生产设备及其制备方法。


背景技术：

2.在纤维应用领域中，涤纶纤维由于模量高、强度高、弹性高、保形性良好以及耐热，已经成为用途最广、耗量最大的纤维品种。然而，虽然相较于天然纤维，传统涤纶纤维的抗菌抑菌性较好，但由于化学结构的特性，传统涤纶纤维依然存在着易滋养细菌，从而在纤维表面产生霉斑，甚至腐蚀纤维的问题。
3.随着现代科技水平的发展，人类已经认识到，负离子可以与空气中的浮尘、微生物等带有正电性的微粒相结合，并且空气中的负离子数量越多，微粒的粒径越小，越容易被中和，降尘杀菌效果越好。另外，科学研究发现纳米机石墨烯对细菌也有极强的杀伤效果。因此，近年来人们尝试将能够激发负离子的无机物颗粒和纳米级石墨烯与涤纶纤维混合，制成负离子石墨烯涤纶纤维，以增强涤纶纤维的抗菌抑菌性。然而，负离子石墨烯涤纶纤维抗菌抑菌性的强弱，取决于涤纶纤维的负离子释放量的多少和纳米级石墨烯的吸附能力的大小，而负离子释放量的多少和纳米级石墨烯的吸附能力的大小又被无机物颗粒和石墨烯的粒径所影响。因此，尽可能地减小无机物颗粒和石墨烯的粒径，是增强负离子石墨烯涤纶纤维抗菌抑菌性的关键。
4.中国专利zl201310340781.4公开了一种负离子涤纶纤维制造方法，此技术方案是以二氧化锆、二氧化硅和二氧化钛混合制成粒径为0.2～0.8μm的陶瓷粉体，加入涤纶切片中，通过熔融纺丝制成负离子涤纶纤维。此方法虽然简单便捷，但所使用的作为激发负离子的无机物颗粒的陶瓷粉体的粒径较大，负离子释放量较少，从而对负离子涤纶纤维抗菌抑菌性的提升效果不佳。


技术实现要素：

5.为此，本发明提供一种负离子石墨烯抗菌抑菌涤纶纤维生产设备及其制备方法，以解决现有技术中的负离子涤纶纤维的抗菌抑菌性能低的问题。
6.为实现上述目的，本发明一方面提供一种负离子石墨烯抗菌抑菌涤纶纤维生产设备，该负离子石墨烯抗菌抑菌涤纶纤维生产设备包括：
7.第一负离子浓度检测装置，设置于造粒机构出料口处，用以检测负离子石墨烯涤纶母粒的第一负离子释放量，所述负离子石墨烯涤纶母粒是由纳米级负离子电气石粉体、纳米级氧化石墨烯粉体和涤纶粉体混合，经混料机构加热混合、造粒机构熔融造粒得到，所述纳米级负离子电气石粉体由第一研磨机构研磨制成；
8.第二负离子浓度检测装置，设置于熔融纺丝机构的卷绕装置处，用以检测负离子石墨烯涤纶纤维的第二负离子释放量，所述负离子石墨烯涤纶纤维是负离子石墨烯涤纶母粒经熔融纺丝机构纺丝形成；
9.中控模块，分别与所述第一负离子浓度检测装置、第二负离子浓度检测装置和第一研磨机构连接，用以接收第一负离子释放量和第二负离子释放量，并根据所述第一负离子释放量和第二负离子释放量调整所述第一研磨机构的运行状态。
10.进一步地，中控模块包括设置单元、比较单元和调整单元，设置单元内预先设置有预设标准值10000个/cm3，比较单元用于将第一负离子释放量和第二负离子释放量分别与所述预设标准值进行比较，得到比较结果，调整单元用于根据比较结果调整第一研磨机构的转动速率、倾斜角度和/或振荡频率。
11.进一步地，调整单元在对第一研磨机构的转动速率、倾斜角度和/或振荡频率进行调整时，
12.当第一负离子释放量小于预设标准值且第二负离子释放量小于预设标准值时，调整单元控制第一研磨机构，提高第一研磨机构的转动速率，增大第一研磨机构的倾斜角度并增加第一研磨机构的振荡频率；
13.当第一负离子释放量等于预设标准值且第二负离子释放量小于预设标准值时，调整单元控制第一研磨机构，提高第一研磨机构的转动速率，增加第一研磨机构的振荡频率；
14.当第一负离子释放量大于预设标准值且第二负离子释放量小于预设标准值时，调整单元控制第一研磨机构，提高第一研磨机构的转动速率或增加第一研磨机构的振荡频率。
15.进一步地，在提高第一研磨机构的转动速率和增加第一研磨机构的振荡频率时，调整单元内设置有第一调整系数k1，用以对第一研磨机构的初始转动速率v0进行调整，其中第一调整系数k1为第二负离子释放量与预设标准值的比值，第一研磨机构的初始转动速率为v0，当调整单元判定第二负离子释放量小于预设标准值时，第一研磨机构的转动速率调整为v，其中v＝v0×
(1+k1)，当v》v
max
时，将v设置为v
max
并且增加第一研磨机构的振荡频率，其中，第一研磨机构的最大转动速率为v
max
，v
max
为第一研磨机构理论临界转速的80％。
16.进一步地，第一研磨机构包括第一研磨主体、第一轴承组件和第一状态调节组件，所述第一轴承组件包括第一轴承座和第二轴承座，所述第一状态调节组件包括两组，分别为第一组状态调节组件和第二组状态调节组件，所述第一组状态调节组件设置在所述第一轴承座上，所述第二组状态调节组件设置在所述第二轴承座上，所述第一研磨主体的一端连接第一组状态调节组件，第一研磨主体的另一端连接第二组状态调节组件，第一组状态调节组件包括第一可调节支架、第一可调节转轴和第一主转轴，其中，所述第一可调节支架下端固定于第一轴承座上，第一可调节支架上端与所述第一可调节转轴连接，第一可调节转轴与所述第一主转轴的中心连接，第一主转轴与第一研磨主体的一端连接，第二组状态调节组件包括第二可调节支架、第二可调节转轴和第二主转轴，第一组状态调节组件和第二组状态调节组件的部件相同且各部件的连接方式相同，第一研磨主体包括第一筒体，所述第一筒体中设置直径为4-6mm的研磨球。
17.进一步地，所述纳米级氧化石墨烯粉体由第二研磨机构研磨制成，第二研磨机构包括第二研磨主体、第二轴承组件和第二状态调节组件，所述第二轴承组件包括第三轴承座和第四轴承座，所述第二状态调节组件包括两组，分别为第三组状态调节组件和第四组状态调节组件，所述第三组状态调节组件设置在所述第三轴承座上，所述第四组状态调节组件设置在所述第四轴承座上，所述第二研磨主体的一端连接第三组状态调节组件，第二
研磨主体的另一端连接第四组状态调节组件，第三组状态调节组件包括第三可调节支架、第三可调节转轴和第三主转轴，其中，所述第三可调节支架下端固定于第三轴承座上，第三可调节支架上端与所述第三可调节转轴连接，第三可调节转轴与所述第三主转轴的中心连接，第三主转轴与第二研磨主体的一端连接，第四组状态调节组件包括第四可调节支架、第四可调节转轴和第四主转轴，第三组状态调节组件和第四组状态调节组件的部件相同且各部件的连接方式相同，第二研磨主体包括第二筒体，所述第二筒体中设置直径为4-6mm的研磨球。
18.本发明另一方面还提供一种负离子石墨烯抗菌抑菌涤纶纤维制备方法，该方法包括：
19.检测负离子石墨烯涤纶母粒的第一负离子释放量；
20.检测负离子石墨烯涤纶纤维的第二负离子释放量；
21.接收第一负离子释放量和第二负离子释放量，并根据所述第一负离子释放量和第二负离子释放量调整第一研磨机构的运行状态。
22.进一步地，预先设置有预设标准值，将第一负离子释放量和第二负离子释放量分别与预设标准值进行比较，得到比较结果，根据比较结果调整第一研磨机构的转动速率、倾斜角度和/或振荡频率。
23.进一步地，所述根据比较结果调整第一研磨机构的转动速率、倾斜角度和/或振荡频率包括：
24.当第一负离子释放量小于预设标准值且第二负离子释放量小于预设标准值时，调整单元控制第一研磨机构，提高第一研磨机构的转动速率，增大第一研磨机构的倾斜角度，增加第一研磨机构的振荡频率；
25.当第一负离子释放量等于预设标准值且第二负离子释放量小于预设标准值时，调整单元控制第一研磨机构，提高第一研磨机构的转动速率和增加第一研磨机构的振荡频率；
26.当第一负离子释放量大于预设标准值且第二负离子释放量小于预设标准值时，调整单元控制第一研磨机构，提高第一研磨机构的转动速率或增加第一研磨机构的振荡频率。
27.进一步地，在提高第一研磨机构的转动速率和增加第一研磨机构的振荡频率时，调整单元内设置有第一调整系数k1，用以对第一研磨机构的初始转动速率v0进行调整，其中第一调整系数k1为第二负离子释放量与预设标准值的比值，第一研磨机构的初始转动速率为v0，当调整单元判定第二负离子释放量小于预设标准值时，第一研磨机构的转动速率调整为v，其中v＝v0×
(1+k1)，当v》v
max
时，将v设置为v
max
并且增加第一研磨机构的振荡频率，其中，第一研磨机构的最大转动速率为v
max
，v
max
为第一研磨机构理论临界转速的80％。
28.与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明提供的负离子石墨烯涤纶纤维生产设备通过中控模块对第一负离子释放量和第二负离子释放量进行实时检测，并根据第一负离子释放量和第二负离子释放量调整第一研磨机构的转动速率、倾斜角度和振荡频率，提高研磨速率，减小纳米级负离子电气石粉体的粒径，从而保证负离子石墨烯涤纶纤维的抗菌抑菌性。
29.尤其，中控模块对接收的第一负离子释放量和第二负离子释放量与预设标准相比
较进行判定，根据不同的判定结果，选取该结果下最优的第一研磨机构的运行参数，在减小负离子电气石粉体粒径，增加负离子电气石粉体的负离子释放量的同时，延长了第一研磨机构的使用寿命，减少不必要的能耗。
30.尤其，通过将第一调整系数k1设定为第二负离子释放量与预设标准值的比值，作为调整第一研磨机构转动速率的变化参数，将第一研磨机构转动速率的提高程度根据第二负离子释放量的实际数据进行量化，设定并在第一研磨机构转动速率接近最高转动速率时，控制第一研磨机构转动速率，增加第一研磨机构的振荡频率，相较于将变化系数设定为固定系数的方式，使转动速率根据实际情况的需要而改变能够减少能耗，在提高第一研磨机构的研磨效率的同时，延长第一研磨机构的使用寿命。
31.尤其，通过中控模块根据第一负离子释放量和第二负离子释放量进行判定，提高第一研磨机构的第一筒体的转动速率，使研磨球对负离子电气石粉体的研磨效率提高，增加第一筒体的水平倾斜程度，使负离子电气石粉体和研磨球在第一筒体内更容易翻滚，从而提高了研磨效率，调节第一研磨机构的第一可调节支架和第二可调节支架的相对高度，对第一筒体内的负离子电气石粉体进行振荡，避免负离子电气石粉体因第一筒体的倾斜而沉积在第一筒体中某一位置得不到充分研磨，上述第一研磨机构的运行状态的改变加大了研磨球对负离子电气石粉体的研磨力度，减小负离子电气石粉体的粒径，从而保证所得纳米级负离子电气石粉体的负离子释放量增加，进而使第一负离子释放量和第二负离子释放量达到10000个/cm3以上，保证负离子石墨烯涤纶纤维的抗菌抑菌性。
32.尤其，在研磨氧化石墨烯粉体的过程中，通过调整第二研磨机构中第二筒体的转动速率，提高了研磨球对氧化石墨烯粉体的研磨速度，增加第二筒体的水平倾斜角度，使氧化石墨烯粉体和研磨球在第二筒体内更容易翻滚起来，并且调节第二筒体的振荡频率，避免氧化石墨烯粉体因第二筒体的倾斜角度而沉积在第二筒体内某一位置得不到充分研磨，上述第二研磨机构的运行状态的改变加大了研磨球对氧化石墨烯粉体的研磨力度，减小纳米级氧化石墨烯粉体的粒径，从而增强了纳米级氧化石墨烯粉体的吸附能力，保证了以纳米级氧化石墨烯粉体为组分的负离子石墨烯涤纶纤维的抗菌抑菌性。
33.尤其，本发明提供的负离子石墨烯涤纶纤维制备方法，通过中控模块检测第一负离子释放量和第二负离子释放量，根据第一负离子释放量和第二负离子释放量与预设标准值分别比较的结果的不同，采用不同的调节方案对第一研磨机构的运行状态进行调节，实现负离子石墨烯涤纶纤维制备过程中对负离子石墨烯涤纶母粒和负离子石墨烯涤纶纤维的负离子释放量的实时控制，保证所制得的负离子石墨烯涤纶纤维的负离子释放量达到10000个/cm3的预设标准，从而保证所制得的负离子石墨烯涤纶纤维具有抗菌抑菌性能。
34.尤其，该方法根据中控模块对接收的第一负离子释放量和第二负离子释放量与预设标准相比较所得的不同判定结果，选取该结果下最优的第一研磨机构的运行参数，在保证所制得的负离子石墨烯涤纶纤维具有抗菌抑菌性能的同时，延长了第一研磨机构的使用寿命，减少了不必要的能耗。
35.尤其，该方法通过设定第二负离子释放量与预设标准值的比值为第一调整系数k1，作为调整第一研磨机构转动速率的变化参数，将第一研磨机构转动速率的提高程度根据第二负离子释放量的实际数据进行量化，设定并在第一研磨机构转动速率接近最高转动速率时，控制第一研磨机构转动速率，增加第一研磨机构的振荡频率，相较于将变化系数设
定为固定系数的方式，使转动速率根据实际情况的需要而改变能够减少能耗，在提高第一研磨机构的研磨效率的同时，延长第一研磨机构的使用寿命，既保证所制得的负离子石墨烯涤纶纤维具有抗菌抑菌性能，又延长了第一研磨机构的使用寿命，减少了不必要的能耗。
附图说明
36.图1为本发明实施例提供的负离子石墨烯抗菌抑菌涤纶纤维设备的结构示意简图；
37.图2为本发明实施例中的第一研磨机构的结构示意图；
38.图3为本发明实施例中的第二研磨机构的结构示意图。
具体实施方式
39.为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
40.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
41.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
42.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
43.请参阅图1所示，本发明实施例提供的负离子石墨烯抗菌抑菌涤纶纤维设备包括:
44.第一负离子浓度检测装置503，设置于造粒机构出料口502处，用以检测负离子石墨烯涤纶母粒的第一负离子释放量，所述负离子石墨烯涤纶母粒是由纳米级负离子电气石粉体、纳米级氧化石墨烯粉体和涤纶粉体混合，经混料机构4加热混合、造粒机构5熔融造粒得到，所述纳米级负离子电气石粉体由第一研磨机构1研磨制成，所述纳米级氧化石墨烯粉体由第二研磨机构2研磨制成，所述涤纶粉体由第三研磨机构3研磨制成；
45.第二负离子浓度检测装置607，设置于熔融纺丝机构6的拉伸转轴605和卷绕转轴606之间，用以检测负离子石墨烯涤纶纤维的第二负离子释放量，所述负离子石墨烯涤纶纤维是负离子石墨烯涤纶母粒经熔融纺丝机构纺丝形成；
46.中控模块，分别与所述第一负离子浓度检测装置、第二负离子浓度检测装置和第一研磨机构连接，所述中控模块接收第一负离子释放量和第二负离子释放量，并根据所述第一负离子释放量和第二负离子释放量调整第一研磨机构的运行状态。
47.具体而言，中控模块接收第一负离子释放量，当第一负离子释放量小于等于10000个/cm3时，中控模块判定第一负离子释放量不符合预设标准，中控模块提高所述第一研磨机构的转动速率，加快研磨球对负离子电气石粉体的研磨速度，增大第一研磨机构的倾斜
角度，使负离子电气石粉体和研磨球在筒体中更容易翻滚，增加第一研磨机构的振荡频率，避免负离子电气石粉体在筒体中某一位置沉积，使负离子电气石粉体得到充分研磨，从而减小负离子电气石粉体的粒径，使第一负离子释放量达到预设标准；中控模块接收第二负离子释放量，当第二负离子释放量小于10000个/cm3时，中控模块判定第二负离子释放量不符合预设标准，中控模块提高第一研磨机构的转动速率，加快研磨球对负离子电气石粉体的研磨速度，增大第一研磨机构的倾斜角度，使负离子电气石粉体和研磨球在筒体中更容易翻滚，增加第一研磨机构的振荡频率，避免负离子电气石粉体在筒体中某一位置沉积，使负离子电气石粉体得到充分研磨，从而减小负离子电气石粉体的粒径，使第二负离子释放量达到预设标准。
48.通过中控模块对第一负离子释放量和第二负离子释放量进行实时检测，并根据第一负离子释放量和第二负离子释放量调整第一研磨机构的转动速率、倾斜角度和振荡频率，提高研磨速率，减小纳米级负离子电气石粉体的粒径，保证所制得的负离子石墨烯涤纶母粒和负离子石墨烯涤纶纤维的负离子释放量满足大于10000个/cm3的预设标准，从而保证负离子石墨烯涤纶纤维的抗菌抑菌性。
49.具体而言，中控模块在根据所述第一负离子释放量和第二负离子释放量调整第一研磨机构的运行状态时，中控模块预先设置有预设标准值10000个/cm3，将第一负离子释放量和第二负离子释放量分别与预设标准值进行比较，得到比较结果，根据比较结果调整第一研磨机构的转动速率、倾斜角度和/或振荡频率。
50.具体而言，中控模块在对第一研磨机构的转动速率、倾斜角度和/或振荡频率进行调整时，
51.当第一负离子释放量小于预设标准值且第二负离子释放量小于预设标准值时，中控模块控制第一研磨机构，提高第一研磨机构的转动速率，增大第一研磨机构的倾斜角度并增加第一研磨机构的振荡频率；
52.当第一负离子释放量等于预设标准值且第二负离子释放量小于预设标准值时，中控模块控制第一研磨机构，提高第一研磨机构的转动速率和增加第一研磨机构的振荡频率；
53.当第一负离子释放量大于预设标准值且第二负离子释放量小于预设标准值时，中控模块控制第一研磨机构，提高第一研磨机构的转动速率或增加第一研磨机构的振荡频率。
54.具体而言，在提高第一研磨机构的转动速率，增大第一研磨机构的倾斜角度并增加第一研磨机构的振荡频率时，中控模块内设置有第一调整系数k1，用于对第一研磨机构的初始转动速率v0进行调整，其中第一调整系数k1为第二负离子释放量与预设标准值的比值，当中控模块判定第二负离子释放量小于预设标准值时，第一研磨机构的转动速率调整为v，其中v＝v0×
(1+k1)，当v》v
max
时，将v设置为v
max
并且增加第一研磨机构的振荡频率，其中，第一研磨机构的最大转动速率为v
max
，v
max
为第一研磨机构理论临界转速的80％。中控模块还内设置有第二调整系数k2，用于对第一研磨机构的初始振荡频率f0进行调整，其中第二调整系数k2为第二负离子释放量与预设标准值的比值，当中控模块判定第二负离子释放量小于预设标准值时，第一研磨机构的转动速率调整为f，其中f＝f0×
(1+k2)，当f》f
max
时，将f设置为f
max
并且增大第一研磨机构的倾斜角度，其中，第一研磨机构的最大振荡频率为fmax
。
55.具体而言，在提高第一研磨机构的转动速率和增加第一研磨机构的振荡频率时，中控模块内设置有第一调整系数k1，用于对第一研磨机构的初始转动速率v0进行调整，其中第一调整系数k1为第二负离子释放量与预设标准值的比值，当中控模块判定第二负离子释放量小于预设标准值时，第一研磨机构的转动速率调整为v，其中v＝v0×
(1+k1)，当v》v
max
时，将v设置为v
max
并且增加第一研磨机构的振荡频率，其中，第一研磨机构的最大转动速率为v
max
，v
max
为第一研磨机构理论临界转速的80％。
56.具体而言，当提高第一研磨机构的转动速率时，中控模块内设置有第一调整系数k1，用于对第一研磨机构的初始转动速率v0进行调整，其中第一调整系数k1为第二负离子释放量与预设标准值的比值，当中控模块判定第二负离子释放量小于预设标准值时，第一研磨机构的转动速率调整为v，其中v＝v0×
(1+k1)，当增加第一研磨机构的振荡频率时，中控模块内还设置有第二调整系数k2，用于对第一研磨机构的初始振荡频率f0进行调整，其中第二调整系数k2为第二负离子释放量与预设标准值的比值，当中控模块判定第二负离子释放量小于预设标准值时，第一研磨机构的转动速率调整为，其中f＝f0×
(1+k2)。
57.具体而言，请参阅图2所示，本发明实施例中的第一研磨机构2包括第一研磨主体、第一轴承组件和第一状态调节组件，所述第一轴承组件包括第一轴承座201和第二轴承座202，所述第一状态调节组件包括两组，分别为第一组状态调节组件和第二组状态调节组件，所述第一组状态调节组件设置在所述第一轴承座上，所述第二组状态调节组件设置在所述第二轴承座上，所述第一研磨主体的一端连接第一组状态调节组件，第一研磨主体的另一端连接第二组状态调节组件，第一组状态调节组件包括第一可调节支架203、第一可调节转轴204和第一主转轴205，所述第一可调节支架下端固定于第一轴承座上，第一可调节支架上端与所述第一可调节转轴连接，第一可调节转轴与所述第一主转轴的中心连接，第一主转轴与第一研磨主体的一端连接，第二组状态调节组件包括第二可调节支架206、第二可调节转轴207和第二主转轴208，第一组状态调节组件和第二组状态调节组件的部件相同且各部件的连接方式相同，第一研磨主体包括第一筒体209，所述第一筒体中设置直径为4-6mm的研磨球。
58.具体而言，其中，第一可调节支架包括内筒、外筒和支撑弹簧，所述支撑弹簧置于所述外筒内部并与电机连接，所述内筒置于支撑弹簧上方并紧密嵌套于外筒内部，内筒高于外筒，第一可调节支架和第二可调节支架的结构相同。
59.当中控模块判定第一负离子释放量或者第二负离子释放量不符合预设标准时，第一主转轴和第二主转轴的转动速率提高，提高第一筒体的转动速率，第一可调节转轴和第二可调节转轴转动，改变第一筒体的中心轴与水平线之间的夹角，电机驱动改变第一可调节支架和第二可调节支架的支撑弹簧的压缩程度，改变第一可调节支架和第二可调节支架的内筒的高度，使第一可调节支架和第二可调节支架的高度发生相对变化，改变第一筒体的水平倾斜方向，使负离子电气石粉体在第一筒体内发生位移，从而振荡第一筒体中的负离子电气石粉体。
60.通过中控模块根据第一负离子释放量、第二负离子释放量进行判定，提高第一筒体的转动速率，使研磨球对负离子电气石粉体的研磨效率提高，增加第一筒体的水平倾斜程度，使负离子电气石粉体和研磨球在第一筒体内更容易翻滚，从而提高了研磨效率，调节
第一研磨机构的第一可调节支架和第二可调节支架的相对高度，对第一筒体内的负离子电气石粉体进行振荡，避免负离子电气石粉体因第一筒体的倾斜而沉积在第一筒体中某一位置得不到充分研磨，上述第一研磨机构的运行状态的改变加大了研磨球对负离子电气石粉体的研磨力度，减小负离子电气石粉体的粒径，从而保证所得纳米级负离子电气石粉体的负离子释放量增加，进而使第一负离子释放量和第二负离子释放量达到10000个/cm3以上，保证负离子石墨烯涤纶纤维的抗菌抑菌性。
61.具体而言，请参阅图3所示，本发明实施例中的第二研磨机构3包括第二研磨主体、第二轴承组件和第二状态调节组件，所述第二轴承组件包括第三轴承座301和第四轴承座302，所述第二状态调节组件包括两组，分别为第三组状态调节组件和第四组状态调节组件，所述第三组状态调节组件设置在所述第三轴承座上，所述第四组状态调节组件设置在所述第四轴承座上，所述第二研磨主体的一端连接第三组状态调节组件，第二研磨主体的另一端连接第四组状态调节组件，第三组状态调节组件包括第三可调节支架303、第三可调节转轴304和第三主转轴305，所述第三可调节支架下端固定于第三轴承座上，第三可调节支架上端与所述第三可调节转轴连接，第三可调节转轴与所述第三主转轴的中心连接，第三主转轴与第二研磨主体的一端连接，第四组状态调节组件包括第四可调节支架306、第四可调节转轴307和第四主转轴308，第三组状态调节组件和第四组状态调节组件的部件相同且各部件的连接方式相同，第二研磨主体包括第二筒体309，所述第二筒体中设置直径为4-6mm的研磨球。当对氧化石墨烯粉体进行研磨时，提高第三主转轴和第四主转轴的转动速率，带动第二筒体加速转动，调节第三可调节转轴和第四可调节转轴的角度，使第二筒体的水平倾斜角度发生改变，电机驱动改变第三可调节支架和第四可调节支架的支撑弹簧的压缩程度，改变第三可调节支架和第四可调节支架的内筒的高度，使第三可调节支架和第四可调节支架的高度发生相对变化，改变第二筒体的水平倾斜方向，使第二筒体的水平倾斜方向发生改变，振荡第二筒体中的氧化石墨烯粉体。
62.具体而言，其中，第三可调节支架包括内筒、外筒和支撑弹簧，所述支撑弹簧置于所述外筒内部并与电机连接，所述内筒置于支撑弹簧上方并紧密嵌套于外筒内部，内筒高于外筒，第三可调节支架和第四可调节支架的结构相同。
63.在研磨氧化石墨烯粉体的过程中，通过调整第二研磨机构中第二筒体的转动速率，提高了研磨球对氧化石墨烯粉体的研磨速度，增加第二筒体的水平倾斜角度，使氧化石墨烯粉体和研磨球在第二筒体内更容易翻滚起来，并且调节第二筒体的振荡频率，避免氧化石墨烯粉体因第二筒体的倾斜角度而沉积在第二筒体内某一位置得不到充分研磨，上述第二研磨机构的运行状态的改变加大了研磨球对氧化石墨烯粉体的研磨力度，减小纳米级氧化石墨烯粉体的粒径，从而增强了纳米级氧化石墨烯粉体的吸附能力，保证了以纳米级氧化石墨烯粉体为组分的负离子石墨烯涤纶纤维的抗菌抑菌性。
64.本发明实施例还提供一种制备方法，该方法包括：
65.检测负离子石墨烯涤纶母粒的第一负离子释放量；
66.检测负离子石墨烯涤纶纤维的第二负离子释放量；
67.接收第一负离子释放量和第二负离子释放量，并根据所述第一负离子释放量和第二负离子释放量调整第一研磨机构的运行状态。
68.具体而言，根据所述第一负离子释放量和第二负离子释放量调整第一研磨机构的
运行状态包括：预先设置有预设标准值，将第一负离子释放量和第二负离子释放量分别与预设标准值进行比较，得到比较结果，根据比较结果调整第一研磨机构的转动速率、倾斜角度和/或振荡频率。
69.具体而言，在根据比较结果调整第一研磨机构的转动速率、倾斜角度和/或振荡频率时，
70.当第一负离子释放量小于预设标准值且第二负离子释放量小于预设标准值时，中控模块控制第一研磨机构，提高第一研磨机构的转动速率，增大第一研磨机构的倾斜角度并增加第一研磨机构的振荡频率；
71.当第一负离子释放量等于预设标准值且第二负离子释放量小于预设标准值时，中控模块控制第一研磨机构，提高第一研磨机构的转动速率和增加第一研磨机构的振荡频率；
72.当第一负离子释放量大于预设标准值且第二负离子释放量小于预设标准值时，中控模块控制第一研磨机构，提高第一研磨机构的转动速率或增加第一研磨机构的振荡频率。
73.具体而言，在提高第一研磨机构的转动速率，增大第一研磨机构的倾斜角度并增加第一研磨机构的振荡频率时，中控模块内设置有第一调整系数k1，用于对第一研磨机构的初始转动速率v0进行调整，其中第一调整系数k1为第二负离子释放量与预设标准值的比值，当中控模块判定第二负离子释放量小于预设标准值时，第一研磨机构的转动速率调整为v，其中v＝v0×
(1+k1)，当v》v
max
时，将v设置为v
max
并且增加第一研磨机构的振荡频率，其中，第一研磨机构的最大转动速率为v
max
，v
max
为第一研磨机构理论临界转速的80％。中控模块还内设置有第二调整系数k2，用于对第一研磨机构的初始振荡频率f0进行调整，其中第二调整系数k2为第二负离子释放量与预设标准值的比值，当中控模块判定第二负离子释放量小于预设标准值时，第一研磨机构的转动速率调整为f，其中f＝f0×
(1+k2)，当f》f
max
时，将f设置为f
max
并且增大第一研磨机构的倾斜角度，其中，第一研磨机构的最大振荡频率为f
max
。
74.具体而言，在提高第一研磨机构的转动速率和增加第一研磨机构的振荡频率时，中控模块内设置有第一调整系数k1，用于对第一研磨机构的初始转动速率v0进行调整，其中第一调整系数k1为第二负离子释放量与预设标准值的比值，当中控模块判定第二负离子释放量小于预设标准值时，第一研磨机构的转动速率调整为v，其中v＝v0×
(1+k1)，当v》v
max
时，将v设置为v
max
并且增加第一研磨机构的振荡频率，其中，第一研磨机构的最大转动速率为v
max
，v
max
为第一研磨机构理论临界转速的80％。
75.具体而言，提高第一研磨机构的转动速率或增加第一研磨机构的振荡频率，中控模块内设置有第一调整系数k1，用于对第一研磨机构的初始转动速率v0进行调整，其中第一调整系数k1为第二负离子释放量与预设标准值的比值，当中控模块判定第二负离子释放量小于预设标准值时，第一研磨机构的转动速率调整为v，其中v＝v0×
(1+k1)，或者，中控模块内还设置有第二调整系数k2，用于对第一研磨机构的初始振荡频率f0进行调整，其中第二调整系数k2为第二负离子释放量与预设标准值的比值，当中控模块判定第二负离子释放量小于预设标准值时，第一研磨机构的转动速率调整为，其中f＝f0×
(1+k2)。
76.请继续参阅图1所示，本发明实施例提供的负离子石墨烯抗菌抑菌涤纶纤维设备:
77.在实际生产过程中，第一研磨机构1、第二研磨机构2和第三研磨机构3分别与用于将由纳米级负离子电气石粉体、纳米级氧化石墨烯粉体和涤纶粉体加热混合的混料机构的进料口401连接，所述混料机构的出料口402与用于制造负离子石墨烯涤纶母粒的造粒机构的进料口501连接，所述造粒机构的出料口502设置第一负离子浓度检测装置503，造粒机构出料口与熔融纺丝机构的进料口601连接，所述熔融纺丝机构的进料口下口602与熔融纺丝机构的螺杆挤出机构603进料口连接，所述螺杆挤出机构用于将负离子石墨烯涤纶母粒熔融，螺杆挤出机构的挤出口与用于喷出负离子石墨烯抗菌抑菌涤纶纤维的喷丝头604连接，所述喷丝头下方设置一个用于拉伸负离子石墨烯抗菌抑菌涤纶纤维的拉伸转轴605，所述拉伸转轴的水平方向上设置一个用于卷绕负离子石墨烯抗菌抑菌涤纶纤维的卷绕转轴606，拉伸转轴和所述卷绕转轴之间设置第二负离子浓度检测装置607，第一负离子浓度检测装置、第二负离子浓度检测装置和第一研磨机构分别与中控模块连接。
78.基于上述负离子石墨烯抗菌抑菌涤纶纤维设备，本发明提供了一种负离子石墨烯抗菌抑菌涤纶纤维制造方法，下面结合附图以及具体实施方式对本发明进行详细说明：
79.在实际生产过程中，上述负离子石墨烯抗菌抑菌涤纶纤维的制备流程如下：
80.步骤s1：制备负离子电气石粉体；
81.步骤s2：制备氧化石墨烯粉体；
82.步骤s3：制备负离子石墨烯母粒；
83.步骤s4：负离子石墨烯涤纶纺丝。
84.其中，步骤s1包括：步骤s11：将甲基丙烯酸胺、聚乙烯醇呲咯烷酮以及柠檬酸中的一种或几种作为分散剂，加入电气石粉体中，其中分散剂质量占比0.3％～0.7％；
85.步骤s12：将聚乙烯醇或聚乙烯醇缩丁醛作为粘结剂，加入电气石粉体中，其中粘结剂质量占比0.8％～3％；
86.步骤s13：将分散剂、粘结剂和电气石粉混合物投入到第一研磨机构内进行研磨。研磨球与电气石粉混合物质量比为2～4：1，研磨设备筒体转速设置为1500rpm，研磨40分钟后，冷却50分钟，重复上述步骤4次，得到负离子释放量为40000个/cm3的粒径为100nm的纳米级负离子电气石粉体备用。
87.其中，步骤s2包括：步骤s21：在反应釜中加入硫酸液，搅拌加入质量比为2：1的石墨烯与硝酸钠的混合物；
88.步骤s22：加入高锰酸钾，所述高锰酸钾、石墨烯粉和硝酸钾的质量比为6：2：1，混合物温度控制在18℃以下，搅拌40分钟后，升温至40℃，在40℃下搅拌30分钟，加入去离子水与95％工业双氧水溶液质量比为4：1的双氧水溶液，搅拌30分钟，得到浆料；
89.步骤s23：将搅拌好的浆料用去离子水和浓度为5％氯化氢溶液分别多次清洗，直至浆料的ph＝6，将浆料放入真空干燥箱中，设置烘干温度为60℃，进行烘干，获得氧化石墨烯粉体；
90.步骤s24：将氧化石墨烯粉体以上述制备纳米负离子电气石粉体的方法研磨成ph＝6的粒径在100nm的纳米级氧化石墨烯粉体备用。
91.其中，步骤s3包括：步骤s31：涤纶切片进行充分研磨，研磨成粒径为6～18μm的涤纶粉体；
92.步骤s32：将涤纶粉体、纳米级负离子电气石粉体、纳米级氧化石墨烯粉体、成型剂
以及改性剂进行混合，其中涤纶粉体、纳米级负离子电气石粉体、纳米级氧化石墨烯粉体、成型剂以及改性剂的质量比为60：5：2：5：6，将混合物加入混料机构混合加热，并进行搅拌，搅拌速度为300～500rpm，混合温度为140～180℃，持续搅拌30～50分钟，得到负离子石墨烯涤纶混料；
93.步骤s34：将负离子石墨烯涤纶混料导入造粒机构，添加塑形剂、增强剂以及微孔剂，塑形剂、增强剂以及微孔剂的质量比为10：9：3，进行熔融混合，混合温度为260～290℃，挤出切片，得到负离子石墨烯母粒。
94.其中，步骤s4包括：步骤s41：将负离子含量符合预设标准的负离子石墨烯母粒放入真空干燥箱，在40～60℃的温度下，干燥30个小时以上；
95.步骤s42：负离子石墨烯母粒放入熔融纺丝机构的进料口，进行纺丝，熔融纺丝机构的螺杆挤出机构中一区温度设置为220～230℃，二区温度设置为250～260℃，三区温度设置为260～265℃，四区温度设置为265～275℃，五区温度设置为270～290℃，螺杆挤出机构的挤出速率为80～100米/分，所得熔体经过喷丝头纺丝成型，拉伸冷却，卷绕后，得到负离子石墨烯涤纶纤维。
96.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
97.以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。