本发明涉及一种制备工艺，特别涉及一种绿色环保的石墨烯纳米壁纸的制备工艺。
背景技术：
石墨烯是已知强度最高的材料之一，同时还具有很好的韧性，且可以弯曲，石墨烯的理论杨氏模量达1.0tpa，固有的拉伸强度为130gpa。而利用氢等离子改性的还原石墨烯也具有非常好的强度，平均模量可大0.25tpa。石墨烯薄片组成的石墨纸拥有很多的孔，因而石墨纸显得很脆，然而，经氧化得到功能化石墨烯，再由功能化石墨烯做成石墨纸则会异常坚固强韧。将石墨烯优异的力学性能应用到壁纸领域，能大幅度提高目前壁纸强度不高的问题。因此，越来越多的研究学者致力于研发一种高效的绿色环保的应用石墨烯的壁纸制备方法。
技术实现要素：
本发明针对上述问题提出了一种绿色环保的石墨烯纳米壁纸的制备工艺。
具体的技术方案如下：
一种绿色环保的石墨烯纳米壁纸的制备工艺，其特征在于，步骤如下：
（1）制备分散液：按质量份数计，将20～40份苯乙烯、10～15份聚乙二醇400，20～30份聚乙二醇2000加入到高速剪切研磨机中，进行告诉研磨10～30min，高速剪切研磨机的转速调节在550r/min，得到分散液；
（2）制备树脂混合液：取质量比2：1的酚醛树脂与环氧树脂进行混合搅拌，搅拌时间为30～50min，搅拌速率为110～150r/min，混合结束后得到树脂混合液；
（3）制备石墨烯浆料；将纳米级石墨烯加入到分散液中，纳米级石墨烯与分散液的质量比为2～3:400～500，然后进行第一次超声波震荡，震荡时间为1.5～3h，超声波频率为40～60khz，得初级分散液；将初级分散液中再次加入分散液，初级分散液与分散液的质量比为200:50～80，然后进行加热搅拌，加热温度为45～55℃，加热搅拌时间为1～1.5h，搅拌速率为150～200r/min，得到次级分散液；再加入到树脂混合液中搅拌，所述次级分散液与树脂混合液的质量比为1:30～60，搅拌时间为30～60min，搅拌速率为150～200r/min，搅拌后进行第二次超声波震荡，震荡时间为1～2h，超声波频率为60～88khz，得石墨烯浆料；
（4）制备活性甲醛吸附剂：按质量份数计将超细活性炭颗粒30～55份加热烘烤，加热时间为2～3h，加热温度为120～160度，加热完成后加入聚丙二醇15～35份，并保持温度搅拌20min，再降温至100度，加入活性炭纤维20～35份搅拌30min，然后自然冷却至常温即可得到活性甲醛吸附剂；
（5）一次喷涂：将石墨烯浆料均匀喷涂至加工成型的pvc壁纸表面，喷涂厚度1～2mm，喷涂完成后自然晾干；
（6）冷冻：将喷涂完石墨烯浆料并晾干的pvc壁纸放置液氮中进行速冻1～8min；
（7）二次喷涂：将活性甲醛吸附剂均匀喷涂至一次冷冻后的pvc壁纸表面，喷涂厚度1～2mm，喷涂完成后自然晾干；
（8）烘干：将喷涂完活性甲醛吸附剂并晾干的pvc壁纸放置进烘箱中，烘干初始温度为35～40℃，以5℃/min的速度均匀上升，直至上升至70～80℃，再持续烘干25～35min，烘干后自然冷却至常温即可得到成品。
进一步的，所述聚乙二醇400与聚乙二醇2000质量比为1：2。
进一步的，所述超细活性炭颗粒粒径为20～200nm。
进一步的，所述活性炭纤维粒径为30～300微米。
进一步的，所述纳米级石墨烯的粒径为15～50nm。
进一步的，石墨烯浆料喷涂至加工成型的pvc壁纸表面的喷涂厚度为1.3mm。
进一步的，活性甲醛吸附剂喷涂至一次冷冻后的pvc壁纸表面的喷涂厚度为1.8mm。
本发明的有益效果为：
特殊的成分配方，采用了特殊工艺配方的石墨烯浆料，两次分散液对石墨烯进行分散，并通过两次超声波震荡的方式提高石墨烯在浆料内的分散度，提高使用效果。并使用混合树脂作为石墨烯浆料的基底，特殊的树脂比例能够让石墨烯在浆料内的力学性能最大的保留。
采用多步法进行加工，采用一次冷冻配合一次烘干工艺，能够保证壁纸的石墨烯涂层与除甲醛涂层相互贴合，并牢牢贴合在壁纸基体上，采用纳米级活性炭纤维配合超细活性炭颗粒的复合型活性吸附剂，可有效吸收空气内的甲醛物质，绿色环保无污染，有利于人们的身体健康。
附图说明
图1为本发明实施例中烘箱的内部示意图。
图2为本发明实施例中烘箱的内部侧视图。
图3为本发明实施例中烘箱的内部导向辊示意图。
图4为本发明实施例中烘箱的内部烘干结构放大示意图。
图5为本发明实施例中烘箱的内部出风口通风通道底部的分布示意图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。
附图标记说明
壳体1、进料口11、出料口12、电机2、转动辊3、导向辊4、限位凹环41；
烘干结构5、环形底座51、第一凸条52、第一加热管6、第二凸条53、第二加热管7、壁纸8、通风结构9、通风通道91、抽风机92、出风口93。
本发明实施例中采用的烘箱为特制烘箱，具体结构如下，包括壳体，所述壳体呈方形箱体结构，所述壳体一侧上部位置设置有进料口，另一侧上部位置设置有出料口；所述壳体内部设置有转动辊和导向辊，所述转动棍与所述导向辊等长，
所述转动辊数量为三个，位于所述壳体内部下方位置，三个转动辊呈横向均匀分布；所述导向辊数量为4个，位于所述壳体内部上方位置，四个所述导向辊呈横向均匀分布；所述导向辊与所述转动辊一端均与所述壳体固定连接，所述导向辊与转动辊均连接有电机，所述电机位于壳体背面一侧；所述导向辊周向设置有限位凹环，所述限位凹环呈底部窄顶部宽的结构；
每个所述转动辊底部设置有烘干结构，所述烘干结构包括环形底座，所述环形底座呈弧形板体结构，所述环形底座与所述转动辊等长，所述环形底座一端与壳体连接，所述环形底座环绕在所述转动辊底部位置，所述环形底座内表面上设置有第一凸条和第二凸条，所述第一凸条、第二凸条与所述转动辊等长；所述第一凸条呈方形条状，所述第一凸条数量为两个，设置于所述环形底座内表面两端位置，所述第一凸条上设置两条第一加热管，所述第一加热管与所述第一凸条等长；所述第二凸条呈方形条状，所述第二凸条数量为五个，5条所述第二凸条呈均匀分布于所述环形底座内表面，所述第二凸条上设置三条第二加热管，所述第二加热管与所述第二凸条等长；
四个导向辊中，两个导向辊位于进料口与出料口一侧，另两个导向辊位于壳体中间位置，中间的两个导向辊顶部设置有通风结构，所述通风结构包括通风通道和抽风机，所述抽风机位于所述壳体顶部，所述通风通道截面呈倒“t”形结构，所述通风通道顶部连接抽风机，底部伸入至壳体内部，所述通风通道底面设置有4排出风口，每排所述出风口数量为10个，所述出风口在所述通风通道底部呈均匀设置。
该烘箱的有益效果为：采用独特的烘干结构，通过多条第一加热管与第二加热管对转动辊上的壁纸进行集中加热，高效快速对壁纸进行烘干。特殊的环形底座环绕在转动轴底部，壁纸随着转动轴转动的过程中能够得到第一、第二凸条上的第一、第二加热管的加热，第一、第二凸条在环形底座上呈均匀分布，可以保证加热烘干均匀，提高烘干效果。采用特殊的出风结构设计，在壳体的内部中间位置通风通道，通过多个出风口均匀的分布在中间导向辊上方，在使得壳体内通风排气，可大大降低箱体内部湿度，大大提高烘干效果；多个出风口设计，可大大改善降湿效果，有效做到箱体内除湿效果。
实施例1
一种绿色环保的石墨烯纳米壁纸的制备工艺，其特征在于，步骤如下：
（1）制备分散液：按质量份数计，将40份苯乙烯、15份聚乙二醇400，30份聚乙二醇2000加入到高速剪切研磨机中，进行告诉研磨30min，高速剪切研磨机的转速调节在550r/min，得到分散液；
（2）制备树脂混合液：取质量比2：1的酚醛树脂与环氧树脂进行混合搅拌，搅拌时间为50min，搅拌速率为150r/min，混合结束后得到树脂混合液；
（3）制备石墨烯浆料；将纳米级石墨烯加入到分散液中，所述纳米级石墨烯的粒径为50nm，纳米级石墨烯与分散液的质量比为3:500，然后进行第一次超声波震荡，震荡时间为3h，超声波频率为60khz，得初级分散液；将初级分散液中再次加入分散液，初级分散液与分散液的质量比为5:2，然后进行加热搅拌，加热温度为55℃，加热搅拌时间为1.5h，搅拌速率为200r/min，得到次级分散液；再加入到树脂混合液中搅拌，所述次级分散液与树脂混合液的质量比为1:60，搅拌时间为60min，搅拌速率为200r/min，搅拌后进行第二次超声波震荡，震荡时间为2h，超声波频率为88khz，得石墨烯浆料；所述活性炭纤维粒径为300微米；
（4）制备活性甲醛吸附剂：按质量份数计将超细活性炭颗粒55份加热烘烤，加热时间为3h，加热温度为160度，加热完成后加入聚丙二醇35份，并保持温度搅拌20min，再降温至100度，加入活性炭纤维35份搅拌30min，然后自然冷却至常温即可得到活性甲醛吸附剂；所述超细活性炭颗粒粒径为200nm，
（5）一次喷涂：将石墨烯浆料均匀喷涂至加工成型的pvc壁纸表面，喷涂厚度2mm，喷涂完成后自然晾干；
（6）冷冻：将喷涂完石墨烯浆料并晾干的pvc壁纸放置液氮中进行速冻8min；
（7）二次喷涂：将活性甲醛吸附剂均匀喷涂至一次冷冻后的pvc壁纸表面，喷涂厚度2mm，喷涂完成后自然晾干；
（8）烘干：将喷涂完活性甲醛吸附剂并晾干的pvc壁纸放置进烘箱中，烘干初始温度为40℃，以5℃/min的速度均匀上升，直至上升至80℃，再持续烘干35min，烘干后自然冷却至常温即可得到成品。
实施例2
一种绿色环保的石墨烯纳米壁纸的制备工艺，其特征在于，步骤如下：
（1）制备分散液：按质量份数计，将20份苯乙烯、10份聚乙二醇400，20份聚乙二醇2000加入到高速剪切研磨机中，进行告诉研磨10min，高速剪切研磨机的转速调节在550r/min，得到分散液；
（2）制备树脂混合液：取质量比2：1的酚醛树脂与环氧树脂进行混合搅拌，搅拌时间为30min，搅拌速率为110r/min，混合结束后得到树脂混合液；
（3）制备石墨烯浆料；将纳米级石墨烯加入到分散液中，所述纳米级石墨烯的粒径为15nm，纳米级石墨烯与分散液的质量比为1:200，然后进行第一次超声波震荡，震荡时间为1.5h，超声波频率为40khz，得初级分散液；将初级分散液中再次加入分散液，初级分散液与分散液的质量比为4:1，然后进行加热搅拌，加热温度为45℃，加热搅拌时间为1h，搅拌速率为150r/min，得到次级分散液；再加入到树脂混合液中搅拌，所述次级分散液与树脂混合液的质量比为1:30，搅拌时间为30min，搅拌速率为150r/min，搅拌后进行第二次超声波震荡，震荡时间为1h，超声波频率为60khz，得石墨烯浆料；所述活性炭纤维粒径为30微米；
（4）制备活性甲醛吸附剂：按质量份数计将超细活性炭颗粒30份加热烘烤，加热时间为2h，加热温度为120度，加热完成后加入聚丙二醇15份，并保持温度搅拌20min，再降温至100度，加入活性炭纤维20份搅拌30min，然后自然冷却至常温即可得到活性甲醛吸附剂；所述超细活性炭颗粒粒径为20nm，
（5）一次喷涂：将石墨烯浆料均匀喷涂至加工成型的pvc壁纸表面，喷涂厚度1mm，喷涂完成后自然晾干；
（6）冷冻：将喷涂完石墨烯浆料并晾干的pvc壁纸放置液氮中进行速冻1min；
（7）二次喷涂：将活性甲醛吸附剂均匀喷涂至一次冷冻后的pvc壁纸表面，喷涂厚度1mm，喷涂完成后自然晾干；
（8）烘干：将喷涂完活性甲醛吸附剂并晾干的pvc壁纸放置进烘箱中，烘干初始温度为35℃，以5℃/min的速度均匀上升，直至上升至70℃，再持续烘干25min，烘干后自然冷却至常温即可得到成品。
实施例3
一种绿色环保的石墨烯纳米壁纸的制备工艺，其特征在于，步骤如下：
（1）制备分散液：按质量份数计，将30份苯乙烯、13份聚乙二醇400，27份聚乙二醇2000加入到高速剪切研磨机中，进行告诉研磨22min，高速剪切研磨机的转速调节在550r/min，得到分散液；
（2）制备树脂混合液：取质量比2：1的酚醛树脂与环氧树脂进行混合搅拌，搅拌时间为44min，搅拌速率为123r/min，混合结束后得到树脂混合液；
（3）制备石墨烯浆料；将纳米级石墨烯加入到分散液中，所述纳米级石墨烯的粒径为43nm，纳米级石墨烯与分散液的质量比为2:455，然后进行第一次超声波震荡，震荡时间为2h，超声波频率为50khz，得初级分散液；将初级分散液中再次加入分散液，初级分散液与分散液的质量比为20:7，然后进行加热搅拌，加热温度为50℃，加热搅拌时间为1h，搅拌速率为170r/min，得到次级分散液；再加入到树脂混合液中搅拌，所述次级分散液与树脂混合液的质量比为1:45，搅拌时间为42min，搅拌速率为160r/min，搅拌后进行第二次超声波震荡，震荡时间为1.5h，超声波频率为68khz，得石墨烯浆料；所述活性炭纤维粒径为78微米；
（4）制备活性甲醛吸附剂：按质量份数计将超细活性炭颗粒45份加热烘烤，加热时间为2.5h，加热温度为1450度，加热完成后加入聚丙二醇24份，并保持温度搅拌20min，再降温至100度，加入活性炭纤维28份搅拌30min，然后自然冷却至常温即可得到活性甲醛吸附剂；所述超细活性炭颗粒粒径为135nm，
（5）一次喷涂：将石墨烯浆料均匀喷涂至加工成型的pvc壁纸表面，喷涂厚度1.3mm，喷涂完成后自然晾干；
（6）冷冻：将喷涂完石墨烯浆料并晾干的pvc壁纸放置液氮中进行速冻5min；
（7）二次喷涂：将活性甲醛吸附剂均匀喷涂至一次冷冻后的pvc壁纸表面，喷涂厚度1.8mm，喷涂完成后自然晾干；
（8）烘干：将喷涂完活性甲醛吸附剂并晾干的pvc壁纸放置进烘箱中，烘干初始温度为36℃，以5℃/min的速度均匀上升，直至上升至76℃，再持续烘干28min，烘干后自然冷却至常温即可得到成品。
本发明的有益效果为：
特殊的成分配方，采用了特殊工艺配方的石墨烯浆料，两次分散液对石墨烯进行分散，并通过两次超声波震荡的方式提高石墨烯在浆料内的分散度，提高使用效果。并使用混合树脂作为石墨烯浆料的基底，特殊的树脂比例能够让石墨烯在浆料内的力学性能最大的保留。
采用多步法进行加工，采用一次冷冻配合一次烘干工艺，能够保证壁纸的石墨烯涂层与除甲醛涂层相互贴合，并牢牢贴合在壁纸基体上，采用纳米级活性炭纤维配合超细活性炭颗粒的复合型活性吸附剂，可有效吸收空气内的甲醛物质，绿色环保无污染，有利于人们的身体健康。