石墨烯远红外负氧离子电暖壁画的制作方法

本发明属于家装建材
技术领域：
，特别涉及一种石墨烯远红外负氧离子电暖壁画。
背景技术：
：随着人们生活水平的提高，室内自采暖的冬季供暖方式已经得到逐步推广。目前的自采暖方式以地暖为主，多采用电热的方式，耗电量较大，成本较高。新式的地暖已开始采用石墨烯、竹炭纤维等物质作为媒介，例如石墨烯导电性能良好、电损耗较少，并且能自助发射远红外线，从而便于进行热辐射式采暖。由于地暖安装较为不便，因此目前已有利用相同原理将地暖改为壁纸、壁画等墙壁采暖方式的理念，不仅能进行制热，还可以起到装饰的作用。另外，由于墙壁采暖是安装在墙面上、从上往下进行加热，因此除了单纯的制热功能外，还可以考虑将净化空气的功能添加到墙壁采暖中。技术实现要素：为了解决上述技术问题，本发明提供了一种石墨烯远红外负氧离子电暖壁画。本发明具体技术方案如下：本发明提供了一种石墨烯远红外负氧离子电暖壁画，包括依次设置的壁画层、石墨烯发热层以及负氧离子释放层，所述壁画层设在最外侧，所述负氧离子释放层设在靠近墙面的一侧；所述壁画层附有图案，所述石墨烯发热层连接有导线，接通电源后产生热量、发射远红外线；所述负氧离子释放层释放出负氧离子，并对所述石墨烯发热层产生的热量进行反射。上述壁画能持续释放远红外线及负氧离子，对使用者能有效起到理疗保健作用，并能净化室内空气，为使用者提供舒适的环境；其中的石墨烯发热层通电后可以迅速产热、提高室内温度，并可以随开随用、随关随停，制热效果良好，从而大大降低了常规供暖造成的能源损耗；同时，该壁画表面绘制由图案，精致美观，适宜居家、办公、餐饮服务等多种场合的室内装饰，功能丰富、一举多得。进一步地，所述壁画层包括画布层以及涂覆在所述画布层表面的图案层，所述画布层表面涂覆有油墨涂层。画布层采用pet白膜，预先经油墨(最好为白墨)活化处理，提高了对图案层油墨的附着能力；图案层采用环保、耐高温油墨，经uv全自动打印机把画面打印在经涂层处理的pet白膜上，可以附着牢固，不易发生脱落。进一步地，所述图案层表面还附着有保护层。保护层采用透明、耐高温、导热好、防划伤的保护膜，涂上热熔胶，经高温高压处理贴附在图案层上，可以对图案层起到保护作用、防止图案层出现破损，同时使壁画表面光亮如镜，提高美观程度、更加适于装饰。进一步地，所述石墨烯发热层与所述壁画层之间设有第一阻燃绝缘层，所述石墨烯发热层与所述负氧离子释放层之间设有第二阻燃绝缘层，所述第一阻燃绝缘层与所述第二阻燃绝缘层四周边缘贴合、将所述石墨烯发热层密封在中间。两个阻燃绝缘层均采用环氧树脂材质，经高温高压将环氧树脂热熔，从而将壁画层的pet白膜与石墨烯发热层粘在一起，同时两层阻燃绝缘层将石墨烯发热层密封在中间，可以防止裸露的石墨烯发热层温度过高、将周边的可燃物质引燃，从而保证使用安全；进一步地，所述第二阻燃绝缘层与所述负氧离子释放层之间设有型材层，所述型材层上设有若干通孔。型材层采用铝合金型材，通过环保、耐高温的防火胶把上述各个层次粘平、粘牢；借助铝材良好的散热性，解决了传统电热画温度不均引起的烧板问题和热胀冷缩导致的变形问题，同时可以将向墙面散失的远红外线集中反射到正面，从而提高了壁画正面的远红外线辐射量和辐射距离。在型材层上设置多个通孔，可以进一步提高型材层的散热效果。进一步地，所述石墨烯发热层主要由如下重量份数的成分制备而成：石墨烯30～40份、备长炭粉15～30份、沸石粉5～10份、罗望子胶1～2份、田菁胶1～2份以及皂土3～5份。进一步地，所述石墨烯发热层的制备方法如下：s1：按比例称取罗望子胶和田菁胶，加入十倍重量的蒸馏水，加热并充分搅拌，得到水溶胶溶液；s2：按比例称取石墨烯、备长碳粉、沸石粉以及皂土，加入10倍重量的蒸馏水，60khz功率超声处理30min，使之混合均匀，得到混悬液；减压浓缩至混悬液的体积为原始体积的30～50％，并加热至80℃以上；s3：将所述水溶胶溶液加入所述混悬液中，40khz功率超声处理15min，使体系混合均匀，得到石墨烯料浆；s4：将所述石墨烯料浆涂抹在耐高温pi膜上，干燥后接入导线，即得到所述石墨烯发热层。使用上述成分、并借助上述方法制得的石墨烯发热层质地均匀、韧性良好，可以均匀、高效、持续地释放远红外线，并且通电以后后可以快速升温、制热性能良好。进一步地，步骤s4中，所述石墨烯料浆的涂抹厚度为0.2～0.5mm。按照上述厚度涂抹料浆，制得的石墨烯发热层的功率最为适宜、产热效果最好。进一步地，所述负氧离子释放层主要由如下重量份数的成分制备而成：托玛琳粉20～30份、tio2纳米管4～8份、岩棉纤维30～50份、云母粉10～15份、芳樟醇0.5～1份、冬青油1～2份以及薄荷脑0.5～1份。进一步地，所述负氧离子释放层的制备方法如下：s1：按比例称取芳樟醇、冬青油以及薄荷脑，加入10倍重量的乙醇，充分溶解，得到植物成分溶液；s2：按比例称取托玛琳粉、云母粉以及tio2纳米管，加入10倍重量的蒸馏水，60khz功率超声处理30min，使之混合均匀，得到混悬液；s3：将所述植物成分溶液加入所述混悬液中，并加入岩棉纤维，搅拌均匀，进行减压浓缩，使浓缩后的体积为原始混合体系的30～50％；得到40khz功率超声处理15min，使体系混合均匀；s4：将混合体系置于60～70℃烘箱中烘干至恒重，取出进行热压，制成所述负氧离子释放层。使用上述成分、并借助上述方法制得的负氧离子释放层质地均匀、韧性良好，可以均匀、高效、持续地释放负氧离子，并且添加的植物成分不仅能促进负氧离子的释放，还能改善空气质量，使室内环境更加清新怡人。本发明的有益效果如下：本发明提供了一种石墨烯远红外负氧离子电暖壁画，能持续释放远红外线及负氧离子，对使用者能有效起到理疗保健作用，并能净化室内空气，为使用者提供舒适的环境；其中的石墨烯发热层通电后可以迅速产热、提高室内温度，并可以随开随用、随关随停，制热效果良好，从而大大降低了常规供暖造成的能源损耗；同时，该壁画表面绘制由图案，精致美观，适宜居家、办公、餐饮服务等多种场合的室内装饰，功能丰富、一举多得。附图说明图1为实施例1所述的一种石墨烯远红外负氧离子电暖壁画的剖视图；图2为实施例2所述的一种石墨烯远红外负氧离子电暖壁画的剖视图；图3为实施例3所述的一种石墨烯远红外负氧离子电暖壁画的剖视图；图4为实施例3所述的一种石墨烯远红外负氧离子电暖壁画中型材层的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和以下实施例对本发明作进一步详细说明。实施例1如图1所示，本发明实施例1提供了一种石墨烯远红外负氧离子电暖壁画，包括依次设置的壁画层1、石墨烯发热层2以及负氧离子释放层3，壁画层1设在最外侧，负氧离子释放层3设在靠近墙面的一侧；壁画层1附有图案，石墨烯发热层2连接有导线4，接通电源后产生热量、发射远红外线；负氧离子释放层3释放出负氧离子，并对石墨烯发热层2产生的热量进行反射。实施例2如图2所示，本实施例2在实施例1的基础上提供了一种石墨烯远红外负氧离子电暖壁画，该实施例2进一步限定了壁画层1包括画布层11以及涂覆在画布层11表面的图案层12，画布层11表面涂覆有油墨涂层。图案层12表面还附着有保护层5。石墨烯发热层2与壁画层1之间设有第一阻燃绝缘层6，石墨烯发热层2与负氧离子释放层3之间设有第二阻燃绝缘层7，第一阻燃绝缘层6与第二阻燃绝缘层7四周边缘贴合、将石墨烯发热层2密封在中间。实施例3如图3～4所示，本实施例3在实施例2的基础上提供了一种石墨烯远红外负氧离子电暖壁画，该实施例3进一步限定了第二阻燃绝缘层7与负氧离子释放层3之间设有型材层8，型材层8上设有若干通孔81。实施例4本实施例4提供了一种石墨烯远红外负氧离子电暖壁画，其结构与实施例1相同，其中石墨烯发热层2主要由如下重量份数的成分制备而成：石墨烯30份、备长炭粉15份、沸石粉5份、罗望子胶1份、田菁胶1份以及皂土3份。实施例5本实施例5提供了一种石墨烯远红外负氧离子电暖壁画，其结构与实施例3相同，其中石墨烯发热层2主要由如下重量份数的成分制备而成：石墨烯40份、备长炭粉30份、沸石粉10份、罗望子胶2份、田菁胶2份以及皂土5份。实施例6本实施例6提供了一种石墨烯远红外负氧离子电暖壁画，其结构与实施例3相同，其中石墨烯发热层2主要由如下重量份数的成分制备而成：石墨烯35份、备长炭粉20份、沸石粉8份、罗望子胶1.5份、田菁胶1份以及皂土4份。石墨烯发热层2的制备方法如下：s1：按比例称取罗望子胶和田菁胶，加入十倍重量的蒸馏水，加热并充分搅拌，得到水溶胶溶液；s2：按比例称取石墨烯、备长碳粉、沸石粉以及皂土，加入10倍重量的蒸馏水，60khz功率超声处理30min，使之混合均匀，得到混悬液；减压浓缩至混悬液的体积为原始体积的30～50％，并加热至80℃以上；s3：将所述水溶胶溶液加入所述混悬液中，40khz功率超声处理15min，使体系混合均匀，得到石墨烯料浆；s4：将所述石墨烯料浆涂抹在耐高温pi膜上，涂抹厚度为0.2mm，干燥后接入导线，即得到石墨烯发热层2。实施例7本实施例7提供了一种石墨烯远红外负氧离子电暖壁画，其结构、石墨烯发热层的成分和制备方法均与实施例6相同，其中步骤s4中，石墨烯料浆的涂抹厚度为0.3mm。实施例8本实施例8提供了一种石墨烯远红外负氧离子电暖壁画，其结构、石墨烯发热层的成分和制备方法均与实施例6相同，其中步骤s4中，石墨烯料浆的涂抹厚度为0.4mm。实施例9本实施例9提供了一种石墨烯远红外负氧离子电暖壁画，其结构、石墨烯发热层的成分和制备方法均与实施例6相同，其中步骤s4中，石墨烯料浆的涂抹厚度为0.5mm。实施例10本实施例10提供了一种石墨烯远红外负氧离子电暖壁画，其结构与实施例1相同，其中负氧离子释放层3主要由如下重量份数的成分制备而成：托玛琳粉20份、tio2纳米管4份、岩棉纤维30份、云母粉10份、芳樟醇0.5份、冬青油1份以及薄荷脑0.5份。实施例11本实施例11提供了一种石墨烯远红外负氧离子电暖壁画，其结构与实施例3相同，其中负氧离子释放层3主要由如下重量份数的成分制备而成：托玛琳粉30份、tio2纳米管8份、岩棉纤维50份、云母粉15份、芳樟醇1份、冬青油2份以及薄荷脑1份。实施例12本实施例12提供了一种石墨烯远红外负氧离子电暖壁画，其结构与实施例3相同，其中负氧离子释放层3主要由如下重量份数的成分制备而成：托玛琳粉25份、tio2纳米管6份、岩棉纤维40份、云母粉12份、芳樟醇0.8份、冬青油1.6份以及薄荷脑0.7份。负氧离子释放层3的制备方法如下：s1：按比例称取芳樟醇、冬青油以及薄荷脑，加入10倍重量的乙醇，充分溶解，得到植物成分溶液；s2：按比例称取托玛琳粉、云母粉以及tio2纳米管，加入10倍重量的蒸馏水，60khz功率超声处理30min，使之混合均匀，得到混悬液；s3：将所述植物成分溶液加入所述混悬液中，并加入岩棉纤维，搅拌均匀，进行减压浓缩，使浓缩后的体积为原始混合体系的30～50％；得到40khz功率超声处理15min，使体系混合均匀；s4：将混合体系置于60～70℃烘箱中烘干至恒重，取出进行热压，制成负氧离子释放层3。对照例1本对照例1提供了一种石墨烯远红外负氧离子电暖壁画，其结构与实施例1相同，其中石墨烯发热层2主要由如下重量份数的成分制备而成：石墨烯35份、沸石粉8份、阻燃胶1.5份、田菁胶1份以及皂土4份。石墨烯发热层2的制备方法如下：s1：按比例称取阻燃胶和田菁胶，加入十倍重量的蒸馏水，加热并充分搅拌，得到水溶胶溶液；s2：按比例称取石墨烯、沸石粉以及皂土，加入10倍重量的蒸馏水，60khz功率超声处理30min，使之混合均匀，得到混悬液；减压浓缩至混悬液的体积为原始体积的30～50％，并加热至80℃以上；s3：将所述水溶胶溶液加入所述混悬液中，40khz功率超声处理15min，使体系混合均匀，得到石墨烯料浆；s4：将所述石墨烯料浆涂抹在耐高温pi膜上，涂抹厚度为0.3mm，干燥后接入导线，即得到石墨烯发热层2。对照例2本对照例2提供了一种石墨烯远红外负氧离子电暖壁画，其结构与实施例3相同，其中石墨烯发热层2主要由如下重量份数的成分制备而成：石墨烯35份、活性炭粉20份、麦饭石粉8份、罗望子胶1.5份、田菁胶1份以及皂土4份。石墨烯发热层2的制备方法如下：s1：按比例称取罗望子胶和田菁胶，加入十倍重量的蒸馏水，加热并充分搅拌，得到水溶胶溶液；s2：按比例称取石墨烯、活性炭粉以及麦饭石粉以及皂土，加入10倍重量的蒸馏水，60khz功率超声处理30min，使之混合均匀，得到混悬液；减压浓缩至混悬液的体积为原始体积的30～50％，并加热至80℃以上；s3：将所述水溶胶溶液加入所述混悬液中，40khz功率超声处理15min，使体系混合均匀，得到石墨烯料浆；s4：将所述石墨烯料浆涂抹在耐高温pi膜上，涂抹厚度为0.3mm，干燥后接入导线，即得到石墨烯发热层2。对照例3本对照例3提供了一种石墨烯远红外负氧离子电暖壁画，其结构、石墨烯发热层的成分和制备方法均与实施例6相同，其中步骤s4中，石墨烯料浆的涂抹厚度为0.1mm。对照例4本对照例4提供了一种石墨烯远红外负氧离子电暖壁画，其结构、石墨烯发热层的成分和制备方法均与实施例6相同，其中步骤s4中，石墨烯料浆的涂抹厚度为0.6mm。对照例5本对照例5提供了一种石墨烯远红外负氧离子电暖壁画，其结构、石墨烯发热层的成分和制备方法均与实施例6相同，其中步骤s4中，石墨烯料浆的涂抹厚度为0.7mm。对照例6本对照例6提供了一种石墨烯远红外负氧离子电暖壁画，其结构与实施例1相同，其中负氧离子释放层3主要由如下重量份数的成分制备而成：托玛琳粉25份、tio2纳米管6份、云母粉12份、岩棉纤维40份以及芳樟醇2份。负氧离子释放层3的制备方法如下：s1：按比例称取芳樟醇，加入10倍重量的乙醇，充分溶解，得到植物成分溶液；s2：按比例称取托玛琳粉、云母粉以及tio2纳米管，加入10倍重量的蒸馏水，60khz功率超声处理30min，使之混合均匀，得到混悬液；s3：将所述植物成分溶液加入所述混悬液中，并加入岩棉纤维，搅拌均匀，进行减压浓缩，使浓缩后的体积为原始混合体系的30～50％；得到40khz功率超声处理15min，使体系混合均匀；s4：将混合体系置于60～70℃烘箱中烘干至恒重，取出进行热压，制成负氧离子释放层3。对照例7本对照例7提供了一种石墨烯远红外负氧离子电暖壁画，其结构与实施例3相同，其中负氧离子释放层3主要由如下重量份数的成分制备而成：托玛琳粉25份、纳米碳晶粉10份、云母粉12份、芳樟醇0.8份、冬青油1.6份以及薄荷脑0.7份。负氧离子释放层3的制备方法如下：s1：按比例称取芳樟醇、冬青油以及薄荷脑，加入10倍重量的乙醇，充分溶解，得到植物成分溶液；s2：按比例称取托玛琳粉、云母粉以及纳米碳晶粉，加入10倍重量的蒸馏水，60khz功率超声处理30min，使之混合均匀，得到混悬液；s3：将所述植物成分溶液加入所述混悬液中，搅拌均匀，进行减压浓缩，使浓缩后的体积为原始混合体系的30～50％；得到40khz功率超声处理15min，使体系混合均匀；s4：将混合体系置于60～70℃烘箱中烘干至恒重，取出进行热压，制成负氧离子释放层3。试验1石墨烯远红外负氧离子电暖壁画的制热性能实验以实施例6～9提供的电暖壁画作为实验组1～4，以对照例3～5作为对照组1～3，分别取100cm*50cm的各组壁画，悬挂于相同的12m2房间内的墙壁上，环境温度均为10℃，门窗关闭、室内无其他家具或电器。分别记录各组壁画通电后使室内温度达到25℃所需的时间，以及消耗的电量。每组壁画试验五次，并进行比较。结果如表1所示。表1各组壁画制热性能实验结果组别平均用时(s)平均耗电量(度)实验组1230s0.042实验组21770.045实验组31890.043实验组42080.042对照组13430.040对照组23150.046对照组32320.047由表1可知，实验组各组的平均用时均不超过4min，显著低于对照组各组(均超过5min)，其中以实验组2用时最短；同时各组之间耗电量没有显著差异。由此可知，在制备石墨烯发热层时，石墨烯料浆在pi膜上涂抹的厚度为2～5mm时，其制热性能最好，其中以3mm为最佳厚度。试验2石墨烯远红外负氧离子电暖壁画的远红外发射性能实验以实施例4～6提供的电暖壁画作为实验组1～3，以对照例1～2作为对照组1～2，并以cn104896558b公开的负氧离子碳晶和碳纤维壁画作为对照组3，用ft-ir分光仪测量分别测量各组壁画远红外发射性能，并进行比较。结果如表2所示。表2各组壁画远红外发射性能实验结果上述结果可通过ft-ir分光仪在黑色背景上得到；其中辐射温度的测定条件为温度18℃、湿度70％。由表2可知，实验组各组的发射率、辐射能量以及辐射温度均显著高于对照组各组，并且实验组各组的发射波长十分稳定.由此可知，本发明提供的墙纸具有良好的远红外发射性能，并且以实验组3性能最优。试验3石墨烯远红外负氧离子电暖壁画的负氧离子释放性能实验以实施例10～12提供的电暖壁画作为实验组1～3，以对照例6～7作为对照组1～2，并以cn104896558b公开的负氧离子碳晶和碳纤维壁画作为对照组3，分别取100cm*50cm的各组壁画，悬挂于相同的12m2房间内的墙壁上，环境温度均为10℃，门窗关闭、室内无其他家具或电器。从门窗关闭时开始计时，分别于1h、2h、6h、12h、24h测定各个房间内份负氧离子平均含量，记录各房间内负氧离子含量的变化并进行比较。结果如表3所示。表3各组壁画负氧离子释放性能实验结果由表3可知，实验组各组均2h以内便达到世界卫生组织规定的清新空气的标准(不低于1000～1500个/cm3)，并且在24h后均能达到约4000个/cm3，其释放负氧离子的速度和总量均显著高于对照组各组。由此可知，本发明提供的墙纸具有较强的负氧离子释放性能，能显著改善室内的空气质量。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。当前第1页12