具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

本实施例提供了一种三维荧光石墨烯纤维的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1、将纺织纤维浸渍于无水乙醇中，清洗干燥后获得洁净纺织纤维；优选的，所述纺织纤维包括天然纤维和化学纤维，所述天然纤维包括棉、麻、丝、毛，所述化学纤维包括粘纤、涤纶、锦纶、芳纶。

步骤S3、采用常温常压等离子体方法对通过步骤S1获得的洁净纺织纤维进行表面处理，获得表面改性纺织纤维；优选的，常温常压等离子体方法的处理条件为：在常压等离子体射流设备中通入氦气20～40LPM，在频率为10～15MHz，功率为40～45W的条件下处理洁净纺织纤维20～30s。

步骤S5、将石墨烯与水溶性荧光染料分散于水中，获得含石墨烯的荧光分散液；

步骤S7、将通过步骤S3获得的表面改性纺织纤维放置于荧光分散液氛围中，干燥后获得三维荧光石墨烯纤维。

上述技术方案中，通过对纺织纤维进行清洗，去除纺织纤维表面的油脂，然后采用等离子体方法对其进行表面改性，提高其与石墨烯以及荧光染料的复合效果。将石墨烯粉末与水溶性荧光染料分散于水中形成荧光分散液，然后将纺织纤维与荧光分散液相接触(例如浸渍)，获得三维荧光石墨烯纤维。

采用浸渍的方法使石墨烯附着在纺织纤维表面时，由于纺织纤维柔软且容易缠绕，因此在浸渍过程中石墨烯分散液不能进行大幅度的搅拌分散，当石墨烯分散液中的石墨烯含量较高时，容易团聚沉积，影响浸渍效果，而当石墨烯分散液中的石墨烯含量较低时，浸渍的时间需要相应延长，影响生产效率。为进一步解决上述技术问题，本实施例提供了一种优选的纺织纤维与荧光分散液的接触方式，具体技术方案如下，所述步骤S5和步骤S7之间还包括将荧光分散液进行雾化的步骤S6，所述步骤S6中，将荧光分散液雾化后形成雾化区600(参考附图1)，步骤S7中将表面改性纺织纤维缓慢通过所述雾化区600。

上述技术方案通过雾化接触的方式，消除了石墨烯在荧光分散液中的浓度限制，可以配制高石墨烯含量的荧光分散液，将高浓度的荧光分散液存储在持续搅拌的容器内，然后泵送至可以进行雾化的装置中进行雾化并形成雾化区600，纺织纤维通过雾化区600时与雾化的荧光分散液相接触，高效的完成纺织纤维与石墨烯以及荧光染料的复合，提高了工作效率和产品质量。

实施例2

结合附图1-2，本实施例提供了一种用于形成实施例1中雾化区600的雾化装置2，包括罐体100和盖体200，所述盖体200内设有第一雾化腔400，所述第一雾化腔400内设有雾化机构300，所述罐体100内设有雾化区600，荧光分散液被所述雾化机构300雾化后进入所述雾化区600，所述罐体100的进丝口107和出丝口108均连通所述雾化区600。

上述技术方案中，罐体100和盖体200可以采用现有技术中任意具有密封盖合效果的结构，雾化机构300可以采用现有技术中任意能够将液体进行雾化的结构。纺织纤维从进丝口107进入，穿过雾化区600后从出丝口108离开，在第一阶段，纺织纤维在雾化区600内静止不动，将荧光分散液泵送至雾化机构300，经雾化机构300雾化后，从第一雾化腔400内溢出至雾化区600内，当雾化后的荧光分散液完全充满雾化区600后，进入第二阶段，纺织纤维缓慢通过雾化区600，通过速率根据荧光分散液中石墨烯的含量以及纺织纤维所需负载的石墨烯量进行计算。在第一阶段中位于雾化区600内的纺织纤维需在后续工艺中进行切除，以保证三维荧光石墨烯纤维质量的均一性。

在生产过程中，参考图9，将高石墨烯含量的荧光分散液盛放在持续搅拌的搅拌罐4内，然后通过输送泵2泵送至雾化机构300，荧光分散液在雾化之前处于持续搅拌状态，避免了沉降，荧光分散液中的石墨烯含量越高，纺织纤维通过雾化区600的速度越快，缩短了生产时间，极大提高了生产效率。

实施例3

本实施例提供了一种用于实施例2的优选的雾化机构300，所述雾化机构300可形成顺时针和逆时针往复回转的荧光分散液雾化氛围。其技术方案如下，如图4所示，所述雾化机构300包括进料仓301，围绕所述进料仓301圆周等距排列的多个转轮302，传送带303活动套设于多个所述转轮302上，靠近所述传动带303的各边处均设有与其平行的导杆304，内部设有混合腔室的混合装置305固定于所述传动带303上，并与所述导杆304可滑动连接，所述混合装置305面向所述罐体100一端设有可旋转雾化喷嘴306，所述混合腔室通过进气管(图中未示出)连接气源，通过软管307连接进料仓301。

本实施例中，转轮305通过电机(图中未示出)驱动旋转，转轮302共设有四个，四个转轮302将传送带303分隔成一个正方形，导杆304相应设有四个，导杆304采用常规方式固定，不详述；荧光分散液从进料仓301的顶部中心处泵入进料仓301，进料仓301采用圆柱形(也可以其他具有规整几何结构的形状)，规整的几何结构可以使进入进料仓301的荧光分散液的周向扩散速度均匀一致，荧光分散液通过四条软管307分别进入四个混合装置305的混合腔室内，气源通过进气管向混合装置305的混合腔室内通入高压气体，荧光分散液和高压气体在混合腔室内高速混合后从可旋转雾化喷嘴306喷出(可旋转雾化喷嘴306采用现有技术中的常规结构，不详述)。

上述技术方案中，转轮305驱动传送带303持续进行顺时针和逆时针的往复旋转，从而使混合装置305沿导杆304作匀速往复运动，混合装置305的匀速往复运动配合可旋转雾化喷嘴306的360°旋转，可以使雾化的荧光分散液快速均匀的充满第一雾化腔400，提高扩散效率，最终提高生产效率。

实施例4

结合附图1至3，本实施例提供了一种用于实施例2的优选的罐体100和盖体200的结构，具体技术方案如下，所述罐体100顶端开口，底端为锥形并设有排液口101，内部设有分别连通所述第一雾化腔400的两个第二雾化腔500，所述雾化区600设于两个所述第二雾化腔500之间。

如图1所示，靠近所述罐体100顶端开口处对称设有两个水平的托板102，所述托板102上设有第一通孔106，所述罐体100的锥形底端上方设有隔板103，所述罐体100、所述托板102和所述隔板103共同围合成两个所述第二雾化腔500，两个第二雾化腔500之间的区域为所述雾化区600，所述第二雾化腔500中隔板103的上端面为倾斜的斜面，其斜面最低处设有第一集液口104，所述雾化区600中所述隔板103的上端面为倾斜的斜面，其斜面最低处设有第二集液口105；倾斜的斜面可以使隔板103上汇聚的荧光分散液集中流入罐体100的底部，并从排液口101流出罐体100。

如图3所示，所述盖体200包括盖板201和箱体202，所述箱体202上端开口，所述盖板201可拆卸密封固定于所述箱体202上端，所述雾化机构300固定于所述盖板201的下端面，所述箱体202的下端面对称设有两个平面底板203以及分别与两个平面底板203相连且向上凸起的曲面底板204，两个所述平面底板203上分别设有第二通孔204。

上述技术方案中，盖体200密封盖合于罐体100的上端面，所述罐体100内对称设有与所述第一雾化腔400连通的两个第二雾化腔500，两个所述第二雾化腔500之间为所述雾化区600。该结构可以使雾化的荧光分散液在雾化区600内的分散更加均匀。盖板201和箱体202共同围合形成了第一雾化腔400，盖板201和箱体202之间可拆卸连接，便于对雾化机构300进行检修，箱体202下端面的两个平面底板203与罐体100上两个水平的托板102相配合，使盖体201可以稳固的盖合于罐体100上，曲面底板204位于两个平面底板203之间，即曲面底板204的下端面位于雾化区600内，向上凸起的曲面底板204可以使雾化区600内凝结在曲面底板204下端面的荧光分散液液滴沿其倾斜的曲面流向雾化区600的侧壁，最后沿侧壁流入隔板104上，避免了荧光分散液的液滴直接从雾化区600的上方滴落至纺织纤维上。优选的，在曲面底板204的下端面设置引流槽(图中未示出)，引流槽将荧光分散液的液滴引流至雾化区600的侧壁，从而加快液滴向侧壁的流淌速度。

实施例5

结合附图1、附图5至附图7，本实施例中提供了一种稳流机构700，雾化后的荧光分散液经过稳流机构700进行稳流降噪后进入雾化区600。以实施例4中的罐体100结构为例，如图1所示，稳流机构700设置于第二雾化腔500和雾化区600之间，将所述第二雾化区500内雾化后的荧光分散液分层稳流并降噪后，溢出至所述雾化区600。

如图5所示，所述稳流机构700包括引流板701和稳流板，所述引流板701上纵向等距设有多个水平的引流槽702，所述稳流板由多个稳流单元703互相连接形成。如图6所示，所述稳流单元703包括中空且依次连接的等边的多边形部704和锥形部705，所述多边形部704的各侧壁上均设有第五通孔706，所述锥形部705的锥形侧壁上圆周等距设有多个第三通孔707，底部设有第四通孔708。本实施例中多边形部704的形状包括但不限于正六边形，锥形部705包括但不限于棱锥，锥形部705既可以面向多边形部704的外部凸起(如图6所示)，也可以面向多边形部704的内部凸起(如图7所示)。

上述技术方案中，雾化的荧光分散液和雾化机构300雾化时引起的噪音经引流槽702导入稳流板，引流槽702能够保证雾化的荧光分散液和噪音的流畅均匀分布，避免涡流产生。雾化的荧光分散液和噪音随后进入稳流板。稳流板由多个稳流单元703顺序排列组成，稳流单元703的多边形部704和锥形部705连续排列，使稳流板形成了内部互通的多级折射结构，在多级折射结构的作用下，雾化的荧光分散液均匀的在稳流板内分散，噪音声波的振幅在分散过程中逐渐衰减降低，最终雾化的荧光分散液均匀的从稳流板溢出至雾化区600内，同时罐体100内的噪音得到大幅度消减。

实施例6

本实施例中，在罐体100的进丝口107和出丝口108处均设置了对辊机构800，所述对辊机构800包括两个可在弹性力作用下发生相对位移的第一压辊807和第二压辊808，纺织纤维经所述对辊机构800挤压形成厚度为单个纺织纤维直径的单层丝。

如图1、图2和图8所示，所述对辊机构800包括对称设于所述进丝口107或出丝口108长度方向两端的固定座801，沿所述固定座801长度方向设有滑动轨道802，所述滑动轨道802的一端固定设有限位板803，另一端固定设有第一压辊固定块804，所述滑动轨道802上滑动设有第二压辊固定块805，弹簧806一端连接所述第二压辊固定块805，另一端连接所述限位板803，第一压辊807和第二压辊808分别可旋转固定于所述第一压辊固定块804和所述第二压辊固定块805上，所述弹簧806自然伸长状态下，所述第一压辊807抵接所述第二压辊808。

使用时，先将纺织纤维初步梳理成层状，然后从进丝口107和出丝口108处对辊机构800的第一压辊807和第二压辊808之间穿过。将层状的纺织纤维在第一压辊807处张紧，第二压辊808在弹簧806的弹力作用下进一步对层状的纺织纤维施压，使其分散排布为厚度约为单个纺织纤维直径的层状，这样可以使雾化区600内雾化的荧光分散液均匀的附着在每根纺织纤维丝的表面，获得质量均一的产品。

实施例7

结合附图1至9，本实施例提供了一种雾化装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤S100、将纺织纤维经分丝装置1梳理成层状后，依次通过雾化装置2的两个对辊机构800后连接牵引装置3；将雾化装置2的排液口101连接装有荧光分散液的搅拌罐4的进液口，输送泵5一端连接搅拌罐4的出液口，另一端连接雾化装置2的雾化机构300；

步骤S200、启动雾化装置2和输送泵5，将盛放在搅拌罐4内的荧光分散液泵送至雾化机构300内雾化，雾化后的荧光分散液依次经第一雾化腔400和第二雾化腔500进入雾化区600；

步骤S300、待雾化区600的雾化氛围稳定后，牵引装置3牵引纺织纤维缓慢通过雾化区600，荧光分散液吸附于纺织纤维表面；

步骤S400、雾化装置2的排液口101将罐体100内汇集的荧光分散液回流至搅拌罐4中，形成循环。

本实施例中将雾化装置2与分丝装置1、牵引装置3、搅拌罐4和输送泵5配合使用，形成一个连续生产系统。分丝装置1可以采用现有技术中任意具有将丝束梳理成层状的装置；牵引装置3可采用现有技术中任意具有丝束牵引功能的设备，搅拌罐4、输送泵5和雾化装置2构成了荧光分散液的雾化循环系统，使雾化装置2内凝聚的荧光分散液能够重新进入使用循环中，降低生产成本。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围。