技术领域
[0001] 本
发明涉及园林绿化工程以及种植技术领域，尤其涉及一种适用于绿化种植使用的
石墨烯聚酯纤维种植垫。
背景技术
[0002] 环保绿化现在已经成了人们生活所关注的热点，而且如今不仅仅是在户外需要绿化，室内的绿化也被越来越多的人所需求。城市园林绿化工程是城市建设中重要的项目之一，近年来，随着城市污染的日益严重，园林绿化工程的重要性有了更加明显的体现。
[0003] 石墨烯为呈六
角型晶格的平面
薄膜，是只有一个
碳原子厚度的2维材料。它是已知材料中最薄的一种，质料非常牢固坚硬，
电阻率极低，
电子的移动速度极快，
导电性极高。在导热方面，更是超越了目前已知的其它所有材料，现已被称为是21世纪最为颠覆的材料。
[0004] 此外，石墨烯于近年来也广泛受
生物学所关注，包括生物检测，生物成象和生物组件等等。石墨烯很容易变得饱和，能吸收和
辐射高达40％的
远红外线。
[0005] 远红外线(Far Infrared，缩写FIR)，一般是指
光谱上位于4～1000μm区域的光波，属于红外线的
波长范围。其位于可见光光谱红色光的外侧，为不可见光。不同学界对于远红外线的范围定义常常不同，例如天文学上常定义远红外线为在波长25μm与350μm之间的
电磁波。生物体可以热的形式，感受及吸收其
能量。
[0006] 远红外线已确定是一种对动
植物有益的光波，其中最精华的波长称为生育之光，波长介于6～14μm，能与生物体内细胞的
水分子产生最有效的共振，同时具备了渗透性能，有效地促进动植物的生长，有助于酶活性活化，
加速发芽。酶是一种大分子生物催化剂，几乎所有细胞内的代谢过程都离不开酶，它能大大加快这些过程中各化学反应进行的速率。这些酶的化学反应都依赖着
水解过程，所以水分子团的大小品质对其反应过程有着密切关系，而水分子团越小对酶的活化及功效则越大。远红外线的波长振荡能使水分子团变小，这变小了的水分子团，一般都称为小分子水。
[0007] 比较小的水分子团在
接触细胞表面时，更有效率的打开氢键，分开成单一的水分子，迅速通过细胞膜的水通道，使细胞迅速补水。所以小水分子渗透
力较强，也可帮助营养和矿物素等物质，快速输送及进入细胞。此外，在泥土中的小水分子可以加快植物根部吸收水分及
种子发芽，加快分解
土壤中营养及吸收等。
[0008] 水是由无数个H2O水分子组成，如同一串串葡萄，聚结在一起形成大大小小的水分子团。小分子水团是由10个或以下水分子所聚集，以
核磁共振仪检测约为100Hz以下，而一般水的分子团含有15个水分子左右，共振检测约为125Hz左右。
[0009] 可是，一般
自来水、井水、河水和雨水都是约为15个水分子团左右或更多。自然界中的天然小分子水团多数埋藏在地底泉水或深层海洋水里。有些称为长寿村的水源则受到矿物质及或外来能量等的影响，平均值大都在共振检测80Hz-90Hz之间，他们种植的蔬果植物生长快又健康，特别鲜甜美味，营养值也较高。
[0010] 由于远红外线的好处，市面上都推出了一些种植用的照灯产品，但由于可能是耗电，安装设施及成本等问题，均未见普及于农业上应用。
发明内容
[0011] 针对上述存在问题，本发明的目的是为了解决上述技术不足而提供的一种石墨烯聚酯纤维种植垫制作方法。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0012] 一种石墨烯聚酯纤维种植垫制作方法包括以下实现步骤：
[0013] S1、石墨烯与PET材料混合制得母料粒：将90-100目的石墨烯粉末与90-100目的PET材料加入反应釜搅拌，充分混合之后加热使石墨烯与PET材料反应生成母料粒；
[0014] S2、熔融
挤压喷丝：母料粒加入到熔融挤压喷丝装置中，通过加热使母料粒成为熔融状态，然后熔融的母料受挤压喷出形成石墨烯PET卷丝；
[0015] S3、冷却成型：将喷出的高温且未
固化的石墨烯PET卷丝通
过冷却通道，使石墨烯PET卷丝冷却成型；
[0016] S4、加
热压片：成型的石墨烯PET卷丝通
过热压传送机压平，制成的石墨烯聚酯纤维种植垫；
[0017] S5、固化：从热压传送机出来的高温的石墨烯聚酯纤维种植垫通过冷却传送带进行冷却固化；
[0018] S6、卷绕：固化后的石墨烯聚酯纤维种植垫通过卷绕机卷绕运出；
[0019] 其中，在S4过程中所述的热压传送机包括链板传送带以及电热片；两条链板传送带上下固定，两条链板传送带的夹持部分形成运输通道；通过调节所述链板传送带之间的距离以调节所述运输通道的高度；所述电热片固定在链板传送带的内表面，所述链板传送带贴着电热片滑动；所述链板传送带的表面光滑，且链板与链板之间配合紧密；防止石墨烯PET卷丝在加热收压时与传送带黏连。
[0020] 石墨烯PET卷丝进入运输通道，受到两链板传送带的压缩；电热片发热使运输通道内
温度升高使石墨烯PET卷丝表面处于微熔状态，石墨烯PET卷丝的形状受热同时被压缩被重新定型，且石墨烯PET卷丝相互接触的部位会发生熔合且黏连在一起。
[0021] 其中，在S5固化过程中所述冷却装置包括冷
风机以及冷却传送带；所述冷却传送带固定在热压传送机的出料端，所述冷风机固定在所述冷却传送带的上方。
[0022] 其中，在S6卷绕的过程中，所述卷机固定在冷风传送带输出端，通过卷机将固
化成型的石墨烯聚酯纤维种植垫卷绕之后绑紧再运出；石墨烯聚酯纤维种植垫在使用时先平整土地，然后剪取石墨烯聚酯纤维种植垫，将石墨烯聚酯纤维种植垫铺在平整了的土地上；接着播撒种子或者载种植苗，最后
覆盖上一层表土。
[0023] 其中，在S1中石墨烯与PET材料混合制得母料粒的具体步骤为：
[0024] S11、PET原料与石墨烯的混合：将90-100目的PET材料与石墨烯材料混合，连续搅拌；
[0025] S12、加热反应：待石墨烯材料与PET材料充分混合之后，将混合物料送入循环
锅炉中进行加
热处理，并加入缓冲剂提高分散渗透效果；
[0026] S13、升温分散：将循环锅炉内的温度进一步升高并不断搅拌，使石墨烯材料均匀分散与溶解；
[0027] S14、冷却成粒：将溶解完成的母料
浆液冷却
造粒，即形成母料粒。
[0028] 其中，所述的PET材料与石墨烯材料的混合比例为，石墨烯材料占3-5％,PET材料95-97％；加热石墨烯与PET材料时加入缓冲剂提高分散渗透效果，所述加入的缓冲剂与石墨烯以及PET材料的混合物料比例为1:15000～1:1000。
[0029] 其中，在S2的过程中熔融挤压喷丝装置包括料斗、高温挤压筒以及
喷嘴；所述高温挤压筒的进料口与所述料斗的出料端相通，所述喷嘴固定在所述高温挤压筒的出料口处；母料粒在料斗中充分混合，然后被输送到高温挤压筒中进一步熔融处理，最后在喷嘴的喷出端被挤成丝状喷出。
[0030] 其中，所述高温挤压筒包括料筒和螺杆，所述螺杆可旋转固定在所述料筒的中
心轴位置上；所述料筒的外壁设有电热圈，所述电热圈的发热温度达到230℃～250℃；
[0031] 母料粒加入料斗后，旋转的螺杆连续不断地把母料粒送入料筒，同时电热圈放热使料筒中的温度为230℃～250℃；被送入料筒中的母料粒不断被加热升温，同时受到旋转螺杆的
研磨和挤压，从而使得母料粒被充分熔解成为流浆状态。
[0032] 其中，所述喷嘴的喷出端设有挤孔片，所述挤孔片通过
螺纹配合固定在所述喷嘴的喷出端，所述挤孔片与喷嘴的喷出端之间设有密闭
垫片；所述挤孔片上设有多种形状不同的小孔，小孔的形状包括月牙形、半圆形以及椭圆形；
[0033] 当流浆状态的母料粒从挤孔片上的小孔喷出时，不同小孔喷出不同形状的石墨烯PET卷丝，而且不同小孔喷出的石墨烯PET卷丝的弯曲的
曲率也不一样。
[0034] 其中，在S3冷却成型的过程中，使用风冷的冷却方式；所述冷却通道包括外送风层和内送风层，所述内送风层在外送风层的中心轴线上，所述外送风层与内送风层之间形成通道；所述内送风层与外送风层均设有均匀分布的
通风孔，所述通风孔由通道内斜向下开设；
[0035] 通道内不断地有8-12摄氏度的冷风从通风孔斜向上吹出，当喷出的高温且未固化石墨烯PET卷丝通过冷却通道时，冷风对石墨烯PET卷丝进行冷却且加快石墨烯PET卷丝固化成型。
[0036] 本发明的有益效果是：
[0037] 与
现有技术相比，通过将石墨烯材料熔合在PET材料中，再将石墨烯与PET材料组成的混合材料与泥土混合制成石墨烯聚酯纤维种植垫；以PET材料为载体，将石墨烯熔合在PET材料中可以使石墨烯更加稳定地存在；利用石墨烯能有效发放远红外线的性质，而且远红外线可以把大的水分子团拆分为小的水分子；又因为小的水分子相对于大的水分子团更容易被植物吸收，不止如此还可以使土壤里的养分及矿物质更易被分解、吸收和使用；同时远红外线还可以促进植物细胞成长，加快植物新陈代谢效率；使用时石墨烯聚酯纤维种植垫只需铺在地面上，在石墨烯聚酯纤维种植垫上
播种子或种植后再加一层土壤便可，使用起来不仅可以疏松土壤同时可以保持水土养分，在实现这些功能时主要是利用石墨烯自身的性质，且无需使用及依赖一些人造的设备，所以使用简单方便，无需维护。
附图说明
[0038] 附图1为石墨烯聚酯纤维种植垫的制作
流程图；
[0039] 附图2为本发明的熔融挤压喷丝装置及冷却通道结构图；
[0040] 附图3为挤孔片放大图；
[0041] 附图4为石墨烯PET卷丝制成石墨烯聚酯纤维种植垫过程示意图。
[0042] 1、料斗 2、料筒
[0043] 3、电热圈 4、螺杆
[0044] 5、喷嘴 6、挤孔片
[0045] 7、内送风层 8、外送风层
[0046] 9、通风孔 10、热压传送机
[0047] 11、冷却装置 12、卷绕机
[0048] 13、冷却传送带 14、电热片。
具体实施方式
[0049] 下面结合附图和
实施例对本发明作进一步详细说明。
[0050] 一种石墨烯聚酯纤维种植垫制作方法包括以下实现步骤：
[0051] 具体实施例1：
[0052] S1、石墨烯与PET材料混合制得母料粒：将90目的石墨烯粉末与100目的PET材料加入反应釜搅拌，充分混合之后加热使石墨烯与PET材料反应生成母料粒，其中，PET材料与石墨烯材料的混合比例为，石墨烯材料占3％,PET材料97％。
[0053] 其中，石墨烯与PET材料混合制得母料粒的具体步骤为：
[0054] S11、PET原料与石墨烯的混合：将100目的PET材料与石墨烯材料混合，连续搅拌；
[0055] S12、加热反应：待石墨烯材料与PET材料充分混合之后，将混合物料送入循环锅炉中进行加热处理，并加入缓冲剂提高分散渗透效果，其中加入的缓冲剂与石墨烯以及PET材料的混合物料比例为1:15000；
[0056] S13、升温分散：将循环锅炉内的温度进一步升高并不断搅拌，使石墨烯材料均匀分散与溶解；
[0057] S14、冷却成粒：将溶解完成的母料浆液冷却造粒，即形成母料粒。
[0058] S2、熔融挤压喷丝：母料粒加入到熔融挤压喷丝装置中，通过加热使母料粒成为熔融状态，然后熔融的母料受挤压喷出形成石墨烯PET卷丝；
[0059] S3、冷却成型：将喷出的高温且未固化的石墨烯PET卷丝通过冷却通道，使石墨烯PET卷丝冷却成型；
[0060] S4、加热压片：成型的石墨烯PET卷丝通过热压传送机10压平，制成的石墨烯聚酯纤维种植垫；
[0061] S5、固化：从热压传送机10出来的高温的石墨烯聚酯纤维种植垫通过冷却传送带13进行冷却固化；
[0062] S6、卷绕：固化后的石墨烯聚酯纤维种植垫通过卷绕机12卷绕运出；
[0063] 在本实施例中，在S4过程中所述的热压传送机包括链板传送带以及电热片；两条链板传送带上下固定，两条链板传送带的夹持部分形成运输通道；通过调节所述链板传送带之间的距离以调节所述运输通道的高度；所述电热片固定在链板传送带的内表面，所述链板传送带贴着电热片滑动；所述链板传送带的表面光滑，且链板与链板之间配合紧密；防止石墨烯PET卷丝在加热收压时与传送带黏连。
[0064] 石墨烯PET卷丝进入运输通道，受到两链板传送带的压缩；电热片发热使运输通道内温度升高使石墨烯PET卷丝表面处于微熔状态，石墨烯PET卷丝的形状受热同时被压缩被重新定型，且石墨烯PET卷丝相互接触的部位会发生熔合且黏连在一起。
[0065] 在本实施例中，在S5固化过程中所述冷却装置包括冷风机以及冷却传送带；所述冷却传送带固定在热压传送机的出料端，所述冷风机固定在所述冷却传送带的上方。
[0066] 在本实施例中，在S6卷绕的过程中，所述卷机固定在冷风传送带输出端，通过卷机将固化成型的石墨烯聚酯纤维种植垫卷绕之后绑紧再运出；石墨烯聚酯纤维种植垫在使用时先平整土地，然后剪取石墨烯聚酯纤维种植垫，将石墨烯聚酯纤维种植垫铺在平整了的土地上；接着播撒种子或者载种植苗，最后覆盖上一层表土。
[0067] 在本实施例中，所述的PET材料与石墨烯材料的混合比例为，石墨烯材料占3％,PET材料97％；加热石墨烯与PET材料时加入缓冲剂提高分散渗透效果，所述加入的缓冲剂与石墨烯以及PET材料的混合物料比例为1:15000；
[0068] 在本实施例中，在S2的过程中熔融挤压喷丝装置包括料斗1、高温挤压筒以及喷嘴5；所述高温挤压筒的进料口与所述料斗1的出料端相通，所述喷嘴5固定在所述高温挤压筒的出料口处；母料粒在料斗1中充分混合，然后被输送到高温挤压筒中进一步熔融处理，最后在喷嘴5的喷出端被挤成丝状喷出。
[0069] 在本实施例中，所述高温挤压筒包括料筒2和螺杆4，所述螺杆4可旋转固定在所述料筒2的中心轴位置上；所述料筒2的外壁设有电热圈3，所述电热圈3的发热温度达到230℃～250℃；
[0070] 母料粒加入料斗1后，旋转的螺杆4连续不断地把母料粒送入料筒2，同时电热圈3放热使料筒2中的温度为230℃；被送入料筒2中的母料粒不断被加热升温，同时受到旋转螺杆4的研磨和挤压，从而使得母料粒被充分熔解成为流浆状态。
[0071] 在本实施例中，所述喷嘴5的喷出端设有挤孔片6，所述挤孔片6通过螺纹配合固定在所述喷嘴5的喷出端，所述挤孔片6与喷嘴5的喷出端之间设有密闭垫片；所述挤孔片6上设有多种形状不同的小孔，小孔的形状包括月牙形、半圆形以及椭圆形；当然，本发明并不局限于使用上述不同小孔的设计方案，只要是能够实现喷嘴中喷出缠绕式丝带效果的小孔设计方案均属于本发明的简单
变形和变换，应当落入本发明的保护范围；
[0072] 当流浆状态的母料粒从挤孔片6上的小孔喷出时，不同小孔喷出的会形成不同形状的石墨烯PET卷丝，而且不同小孔喷出的石墨烯PET卷丝的弯曲的曲率也不一样。
[0073] 在本实施例中，在S3冷却成型的过程中，使用风冷的冷却方式；所述冷却通道包括外送风层8和内送风层7，所述内送风层7在外送风层8的中心轴线上，所述外送风层8与内送风层7之间形成通道；所述内送风层7与外送风层8均设有均匀分布的通风孔9，所述通风孔9由通道内斜向下开设；
[0074] 通道内不断地有8-12摄氏度的冷风从通风孔9斜向上吹出，当喷出的高温且未固化石墨烯PET卷丝通过冷却通道时，冷风对石墨烯PET卷丝进行冷却且加快石墨烯PET卷丝固化成型。
[0075] 具体实施例2：
[0076] S1、石墨烯与PET材料混合制得母料粒：将100目的石墨烯粉末与90目的PET材料加入反应釜搅拌，充分混合之后加热使石墨烯与PET材料反应生成母料粒，PET材料与石墨烯材料的混合比例为，石墨烯材料占5％,PET材料95％；
[0077] 其中，石墨烯与PET材料混合制得母料粒的具体步骤为：
[0078] S11、PET原料与石墨烯的混合：将90目的PET材料与石墨烯材料混合，连续搅拌；
[0079] S12、加热反应：待石墨烯材料与PET材料充分混合之后，将混合物料送入循环锅炉中进行加热处理，并加入缓冲剂提高分散渗透效果，其中加入的缓冲剂与石墨烯以及PET材料的混合物料比例为1:1000；
[0080] S13、升温分散：将循环锅炉内的温度进一步升高并不断搅拌，使石墨烯材料均匀分散与溶解；
[0081] S14、冷却成粒：将溶解完成的母料浆液冷却造粒，即形成母料粒。
[0082] S2、熔融挤压喷丝：母料粒加入到熔融挤压喷丝装置中，通过加热使母料粒成为熔融状态，然后熔融的母料受挤压喷出形成石墨烯PET卷丝；
[0083] S3、冷却成型：将喷出的高温且未固化的石墨烯PET卷丝通过冷却通道，使石墨烯PET卷丝冷却成型；
[0084] S4、加热压片：成型的石墨烯PET卷丝通过热压传送机10压平，制成的石墨烯聚酯纤维种植垫；
[0085] S5、固化：从热压传送机10出来的高温的石墨烯聚酯纤维种植垫通过冷却传送带13进行冷却固化；
[0086] S6、：固化后的石墨烯聚酯纤维种植垫通过卷绕机12卷绕运出；
[0087] 在本实施例中，在S4过程中所述的热压传送机包括链板传送带以及电热片；两条链板传送带上下固定，两条链板传送带的夹持部分形成运输通道；通过调节所述链板传送带之间的距离以调节所述运输通道的高度；所述电热片固定在链板传送带的内表面，所述链板传送带贴着电热片滑动；所述链板传送带的表面光滑，且链板与链板之间配合紧密；防止石墨烯PET卷丝在加热收压时与传送带黏连。
[0088] 石墨烯PET卷丝进入运输通道，受到两链板传送带的压缩；电热片发热使运输通道内温度升高使石墨烯PET卷丝表面处于微熔状态，石墨烯PET卷丝的形状受热同时被压缩被重新定型，且石墨烯PET卷丝相互接触的部位会发生熔合且黏连在一起。
[0089] 在本实施例中，在S5固化过程中所述冷却装置包括冷风机以及冷却传送带；所述冷却传送带固定在热压传送机的出料端，所述冷风机固定在所述冷却传送带的上方。
[0090] 在本实施例中，在S6卷绕的过程中，所述卷机固定在冷风传送带输出端，通过卷机将固化成型的石墨烯聚酯纤维种植垫卷绕之后绑紧再运出；石墨烯聚酯纤维种植垫在使用时先平整土地，然后剪取石墨烯聚酯纤维种植垫，将石墨烯聚酯纤维种植垫铺在平整了的土地上；接着播撒种子或者载种植苗，最后覆盖上一层表土。
[0091] 在本实施例中，所述的PET材料与石墨烯材料的混合比例为，石墨烯材料占5％,PET材料95％；加热石墨烯与PET材料时加入缓冲剂提高分散渗透效果，所述加入的缓冲剂与石墨烯以及PET材料的混合物料比例为1:1000；
[0092] 在本实施例中，在S2的过程中熔融挤压喷丝装置包括料斗1、高温挤压筒以及喷嘴5；所述高温挤压筒的进料口与所述料斗1的出料端相通，所述喷嘴5固定在所述高温挤压筒的出料口处；母料粒在料斗1中充分混合，然后被输送到高温挤压筒中进一步熔融处理，最后在喷嘴5的喷出端被挤成丝状喷出。
[0093] 在本实施例中，所述高温挤压筒包括料筒2和螺杆4，所述螺杆4可旋转固定在所述料筒2的中心轴位置上；所述料筒2的外壁设有电热圈3，所述电热圈3的发热温度达到230℃～250℃；
[0094] 母料粒加入料斗1后，旋转的螺杆4连续不断地把母料粒送入料筒2，同时电热圈3放热使料筒2中的温度为250℃；被送入料筒2中的母料粒不断被加热升温，同时受到旋转螺杆4的研磨和挤压，从而使得母料粒被充分熔解成为流浆状态。
[0095] 在本实施例中，所述喷嘴5的喷出端设有挤孔片6，所述挤孔片6通过螺纹配合固定在所述喷嘴5的喷出端，所述挤孔片6与喷嘴5的喷出端之间设有密闭垫片；所述挤孔片6上设有多种形状不同的小孔，小孔的形状包括月牙形、半圆形以及椭圆形；当然，本发明并不局限于使用上述不同小孔的设计方案，只要是能够实现喷嘴中喷出缠绕式丝带效果的小孔设计方案均属于本发明的简单变形和变换，应当落入本发明的保护范围；
[0096] 当流浆状态的母料粒从挤孔片6上的小孔喷出时，不同小孔喷出的会形成不同形状的石墨烯PET卷丝，而且不同小孔喷出的石墨烯PET卷丝的弯曲的曲率也不一样。
[0097] 在本实施例中，在S3冷却成型的过程中，使用风冷的冷却方式；所述冷却通道包括外送风层8和内送风层7，所述内送风层7在外送风层8的中心轴线上，所述外送风层8与内送风层7之间形成通道；所述内送风层7与外送风层8均设有均匀分布的通风孔9，所述通风孔9由通道内斜向下开设；
[0098] 通道内不断地有8-12摄氏度的冷风从通风孔9斜向上吹出，当喷出的高温且未固化石墨烯PET卷丝通过冷却通道时，冷风对石墨烯PET卷丝进行冷却且加快石墨烯PET卷丝固化成型。
[0099] 本发明利用了石墨烯容易变得饱和，能吸收和辐射高达40％的远红外线。在太阳日照之下，可以大量吸收
热能，转化为远红外线并辐射到土壤和植物里，让植物在生长过程中能吸收远红外线带来的益处，同时把土壤里的水分子拆分到10个水团以下，成为小分子水，有效提高植物的生长率及营养水平。
[0100] 以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
