一种石墨烯木板的制备装置及其制备方法与流程

本发明属于石墨烯应用技术领域，具体涉及一种石墨烯木板的制备装置及其制备方法。

背景技术：

石墨烯是一种二维晶体，它是由一层层以蜂窝状有序排列的平面碳原子堆叠而形成的，石墨的层间作用力较弱，很容易互相剥离，形成薄薄的石墨片。当把石墨片剥成单层之后，这种只有一个碳原子厚度的单层就是石墨烯。石墨烯具有导电导热性能良好、防腐蚀、抗静电、抗菌等优点，目前已经作为涂层材料被广泛使用。随着人民生活质量的提高，现有用于居家装饰的衣柜、地板、厨房操作平台等的涂有油漆的木板已经逐渐引起诸多健康问题，如甲醛中毒等等。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明将提供一种石墨烯木板的制备装置及其制备方法，可以制作出无毒无公害的石墨烯木板。

本发明所采用的技术方案是：

一种石墨烯木板的制备装置，包括涂料承载箱、涂料箱、涂抹工具、牵引件和滑轮，涂料承载箱放置在料箱的上方，涂料承载箱与料箱之间设有活动底板，活动底板抽开时，涂料承载箱与料箱连通，涂料承载箱中的石墨烯涂料能够流入料箱中；料箱下部设有抽板，料箱下部通过固定夹与木板固定连接；料箱上安装有固定杆，固定杆上设有固定环，牵引件缠绕在滑轮上并穿过固定环形成闭合的环状，滑轮与动力源连接；涂抹工具一端固定在牵引件上，另一端伸入料箱内部。

进一步，在料箱的下方设有接料箱。

进一步，动力源为电机，电机为双向旋转电机。

进一步，电机通过电线连接电源，电线上设有开关。

进一步，涂抹工具为滚筒刷或辊子。

进一步，牵引件为链条或钢丝绳。

进一步，固定夹为弹簧卡。

本发明公开使用所述石墨烯木板的制备装置制备石墨烯木板的方法，包括以下步骤：

1)将石墨烯涂料置入涂料承载箱中；

2)将待涂漆的木板用固定夹固定在料箱下方；

3)打开活动底板，使石墨烯涂料流入料箱中，涂抹工具被浸润；

4)打开抽板，石墨烯涂料沿木板流下；

5)启动动力源，滑轮转动，带动牵引件转动，牵引件带动涂抹工具向下运动，涂抹工具将石墨烯涂料涂抹在木板上，反转滑轮时，涂抹工具向上运动，涂抹工具回到料箱中，关闭抽板；

6)向涂料承载箱中补充石墨烯涂料，重复步骤4)～5)，直至在木板上涂覆一层2～4mm厚的石墨烯涂料。

进一步，在料箱的下方设有接料箱，涂抹工具向下运动至接料箱，涂抹工具在接料箱中沾取石墨烯涂料后，由下到上再次将石墨烯涂料均匀涂抹在木板上。

进一步，制备方法中用到的石墨烯涂料，以质量份数计，包括以下组分：

石墨粉70～90份，聚四氟乙烯20～30份，石墨烯0.4～0.6份，氧化石墨烯水溶液20～30份，去离子水20～30份和花粉20～30份。

与现有技术相比，本发明有益的技术效果为：

本发明公开的石墨烯木板的制备装置，包括涂料承载箱、涂料箱、涂抹工具、牵引件和滑轮，涂料承载箱放置在料箱的上方，涂料承载箱与料箱之间设有活动底板；料箱下部设有抽板，料箱下部通过固定夹与木板固定连接；

牵引件缠绕在滑轮上并穿过固定环形成闭合的环状，涂抹工具一端固定在牵引件上，另一端伸入料箱内部。活动底板抽开时，涂料承载箱与料箱连通，涂料承载箱中的涂料能够流入料箱中，把涂抹工具浸润，然后当抽板抽开时，料箱中的涂料可顺着木板留下，涂抹工具在滑轮和牵引件的带动下左往复运动，将涂料均匀涂抹在木板上。结构简单易操作，不需要人工涂抹涂料，省时省力。

进一步地，在料箱的下方设有接料箱，使石墨烯涂料可以循环利用，避免浪费。

更进一步地，电机为双向旋转电机，可以使涂抹工具反向进行涂抹，提高制备的效率。

进一步地，电机通过电线连接电源，电线上设有开关，通过开关控制电机的启停，方便操作，可以设置电机匀速旋转，使石墨烯涂料涂抹均匀。

进一步地，涂抹工具为滚筒刷或辊子，可以根据实际需要进行选择，达到最佳的涂覆效果。

本发明公开的石墨烯木板的制备方法，将石墨烯涂料在涂料承载箱中混合均匀，然后流入到料箱中，石墨烯涂料通过重力作用沿着木板流下，涂抹工具在滑轮机构的带动下，将石墨烯涂料均匀的涂抹在木板上。该发明利用石墨烯具有高导热性和抗静电的功能，用电机、滑轮和链条带动粘附有石墨烯涂料的棍子在木板上滑动，以便于在木板上涂覆一层2～4mm厚的石墨烯涂料，使木板具有抗菌、除臭、防尘、防静电、透气的性能。该制备方法工艺简单、易于规模化生产制造。

进一步，本发明公开的石墨烯涂料，无毒无公害、易于生产制造、成分简单，具有较强的实用性；石墨烯具有良好的导热功能，吸光性能好，可以有效吸收太阳光，辐射给室内；采用该石墨烯涂料制作的石墨烯木板作为衣柜使用时，由于石墨烯的孔隙率较高，透气性能好，有助于衣物透气干燥，避免发生霉变，另外涂料中的花粉还具有除臭功能。

附图说明

图1是本发明的石墨烯木板制备装置的结构示意图：

其中：1为涂料承载箱；2为料箱；3为固定杆；4为涂抹工具；5为牵引件；6为滑轮；7为开关；8为电线；9为电机；10为木板；11为固定夹；12为抽板；13为固定环；14为活动底板；15为接料箱。

具体实施方式

参见图1，为本发明公开的一种石墨烯木板的制备装置，其具体包括涂料承载箱1、涂料箱2、涂抹工具4、牵引件5和滑轮6，涂料承载箱1放置在料箱2的上方，涂料承载箱1与料箱2之间设有活动底板14，料箱2下部设有抽板12，料箱2下部通过固定夹11与木板10固定连接；料箱2上安装有固定杆3，固定杆3上设有固定环13，牵引件5缠绕在滑轮6上并穿过固定环13形成闭合的环状，滑轮6与动力源连接；涂抹工具4一端固定在牵引件5上，另一端伸入料箱2内部。

活动底板14抽开时，涂料承载箱1与料箱2连通，涂料承载箱1中的涂料能够流入料箱2中，把涂抹工具4充分浸润，然后料箱2下方的抽板12抽走，涂料就从料箱2中顺着木板10流下。

一般，涂抹工具4可采用滚筒刷或辊子，牵引件5可采用链条或钢丝绳，固定夹11可采用弹簧卡等能够把木板10与料箱2夹紧的夹子或装置。

滑轮6通过旋转轴连接有动力源，动力源一般都采用电机，电机9可以采用双向旋转电机，电机通过电线8与电源连接，在电线8上设有开关7，通过开关7控制电机的启停。

在采用本发明的石墨烯木板制备装置制备石墨烯木板时，具体分为以下几个步骤：

1)将石墨烯涂料置入涂料承载箱1中；

2)将待涂漆的木板10用固定夹11固定在料箱2下方；

3)打开活动底板14，使石墨烯涂料流入料箱2中，涂抹工具4被浸润；

4)打开抽板12，石墨烯涂料沿木板10流下；

5)启动动力源，滑轮6转动，带动牵引件5转动，牵引件5带动涂抹工具4向下运动，涂抹工具4将石墨烯涂料涂抹在木板10上，反转滑轮6时，涂抹工具4向上运动，涂抹工具4回到料箱2中，关闭抽板12；

6)向涂料承载箱1中补充石墨烯涂料，重复步骤4)～5)，直至在木板上涂覆一层2～4mm厚的石墨烯涂料。

所用到的石墨烯涂料，以质量份数计，包括以下组分：石墨粉70～90份，聚四氟乙烯20～30份，石墨烯0.4～0.6份，氧化石墨烯水溶液20～30份，去离子水20～30份和花粉20～30份。

实施例1

本发明所用到的石墨烯涂料，以质量份数计，包括以下组分：石墨粉70份，聚四氟乙烯20份，石墨烯0.4份，氧化石墨烯水溶液20份，去离子水20份和花粉20份。

实施例2

本发明所用到的石墨烯涂料，以质量份数计，包括以下组分：石墨粉80份，聚四氟乙烯25份，石墨烯0.5份，氧化石墨烯水溶液25份，去离子水25份和花粉25份。

实施例3

本发明所用到的石墨烯涂料，以质量份数计，包括以下组分：石墨粉90份，聚四氟乙烯30份，石墨烯0.6份，氧化石墨烯水溶液30份，去离子水30份和花粉30份。

实施例4

本发明所用到的石墨烯涂料，以质量份数计，包括以下组分：石墨粉75份，聚四氟乙烯20份，石墨烯0.6份，氧化石墨烯水溶液28份，去离子水26份和花粉28份。

实施例5

本发明所用到的石墨烯涂料，以质量份数计，包括以下组分：石墨粉85份，聚四氟乙烯27份，石墨烯0.55份，氧化石墨烯水溶液27份，去离子水28份和花粉27份。

将实施例1～5制备的石墨烯涂料提前混合均匀，使用时，将石墨烯涂料搅拌均匀，倒入涂料承载箱1中即可。使用本石墨烯涂料制备出的石墨烯木板，具有抗菌、除臭、防尘、防静电、透气的性能。石墨烯具有良好的导热功能，吸光性能好，可以有效吸收太阳光，辐射给室内。当石墨烯木板作为衣柜使用时，由于石墨烯的孔隙率较高，透气性能好，有助于衣物透气干燥，避免发生霉变。另外涂料中的花粉具有除臭功能，石墨烯涂料具有较好的防静电功能。