灭病毒骨材与H13级熔喷布和石墨烯无纺布喷胶复合材料及制备方法

技术领域

本发明涉及一种石墨烯抗病毒复合材料及制备方法，具体地，涉及一种杀灭H1N1病毒骨材同H13级熔喷布及石墨烯无纺布喷胶复合材料及制备方法。

背景技术

石墨烯是从石墨中剥离出来的单层碳原子材料，由碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构，它是人类已知的厚度最薄、质地最坚硬、导电性最好的材料。石墨烯具有优异的力学、光学和电学性质，结构非常稳定，迄今为止研究者尚未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况，碳原子之间的链接非常柔韧，比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍，如果用石墨烯制成包装袋，它将能承受大约两吨重的物品，几乎完全透明，却极为致密，不透水、不透气，即使原子尺寸最小的氦气也无法通过，导电性能好，石墨烯中电子的运动速度达到了光速的1/300，导电性超过了任何传统的导电材料，化学性质类似石墨表面，可以吸附和脱附各种原子和分子，还有抵御强酸强碱的能力。

在普通材料中结合石墨烯材料，能够显著提高复合材料的抗菌和抗病毒功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种石墨烯杀病毒复合材料及制备方法，通过不同结构无纺布组合，构成能够达到优异杀菌及过滤效果的复合材料，该石墨烯复合材料具有优异的净化空气、除甲醛、除异味、杀病毒等功能。

为了达到上述目的，本发明提供了一种灭病毒骨材与H13级熔喷布和石墨烯无纺布喷胶复合材料的制备方法，其中，所述的方法包含：步骤1，选取H13级熔喷布；步骤2，制备抗流感病毒H1N1无纺布骨材；步骤3，制备石墨烯无纺布；步骤4，将抗流感病毒H1N1无纺布骨材的一面，以及石墨烯无纺布的一面，分别均匀喷射上热熔胶，然后将两面相对，并将H13级熔喷布夹在两面中间，置于热风烘箱中加热，同时由热压辊热压出花型，形成复合材料。

上述的灭病毒骨材与H13级熔喷布和石墨烯无纺布喷胶复合材料的制备方法，其中，所述的抗流感病毒H1N1无纺布骨材是在普通的无纺布原料中添加抗病毒因子，然后通过熔融纺丝，再通过气流牵伸、分丝成网制成的无纺布；所述的抗病毒因子的添加量按质量百分比计为无纺布的0.1％～5％；抗病毒因子为金属纳米粉体、金属氧化物，或石墨烯及其衍生物中的任意一种或多种。

上述的灭病毒骨材与H13级熔喷布和石墨烯无纺布喷胶复合材料的制备方法，其中，所述的抗病毒因子中，金属纳米粉体包含银和/或锌；金属氧化物包含二氧化钛。

上述的灭病毒骨材与H13级熔喷布和石墨烯无纺布喷胶复合材料的制备方法，其中，所述的步骤3包含：步骤3.1，称取原料：原料中按质量百分比计包含聚丙烯切片80％～99％，石墨烯材料0.1％～10％，表面活性剂0.1％～1％，添加剂0.1％～10％；步骤3.2，将聚丙烯切片进行研磨，研磨粒径大于或等于400目；步骤3.3，将聚丙烯粉与石墨烯粉、通过、添加剂混合，搅拌器搅拌均匀，再通过造粒机造粒，得到石墨烯聚丙烯混合母粒；步骤3.4，将混合母粒加入到螺杆挤压机中，加热熔融，然后经过熔体过滤器进入喷丝板，在高压热气流作用下，熔体被拉伸，形成超细长丝，然后在外侧冷空气作用下冷却固化，最后将纤维收集在滚筒接收器上，形成石墨烯熔喷无纺布。

上述的灭病毒骨材与H13级熔喷布和石墨烯无纺布喷胶复合材料的制备方法，其中，所述的石墨烯材料是采用机械剥离法、化学气相沉积法、氧化还原法中的任意一种方法制备的石墨烯或氧化石墨烯粉体。

上述的灭病毒骨材与H13级熔喷布和石墨烯无纺布喷胶复合材料的制备方法，其中，所述的表面活性剂为聚乙烯醇、聚乙二醇、木质素磺酸钠、十二烷基吡咯烷酮中的任意一种或多种。

上述的灭病毒骨材与H13级熔喷布和石墨烯无纺布喷胶复合材料的制备方法，其中，所述的添加剂为二乙烯三胺、六偏磷酸钠、碘化钾、硫代硫酸钠中的任意一种或多种。

上述的灭病毒骨材与H13级熔喷布和石墨烯无纺布喷胶复合材料的制备方法，其中，所述的步骤3.4中，喷丝模头温度为200～240℃，热空气温度为260～280℃，热空气压力为0.2～0.6MPa，接收滚筒转速为15～20r/min，接收距离为10～15cm，纤维直径为0.5～5μm。

上述的灭病毒骨材与H13级熔喷布和石墨烯无纺布喷胶复合材料的制备方法，其中，所述的步骤4中，采用的热熔胶为低熔点热熔胶，其用量按质量百分比计为复合材料总质量的10％-30％。

本发明还提供了一种上述的方法制备的灭病毒骨材与H13级熔喷布和石墨烯无纺布喷胶复合材料，其中，所述的材料由3层无纺布构成；第一层为抗流感病毒H1N1无纺布骨材，克重为20-100克/m

本发明提供的灭病毒骨材与H13级熔喷布和石墨烯无纺布喷胶复合材料及制备方法具有以下优点：

本发明使用复合工艺制备一种石墨烯抗H1N1病毒复合材料，该复合材料可贴附在空调、空气净化器、车载空气净化器等滤网上面，大幅提高原滤网过滤效率，能够有效去除室内、车内等环境中的含有的颗粒物、甲醛、苯、丙烯醛、细菌、病毒等有毒有害物质，保护人们身体健康。

该石墨烯抗病毒复合材料可过滤粒径大于0.1微米以上颗粒物，过滤效率达到99.95％以上，同时无纺布中的抗病毒因子及石墨烯具有抗菌功能，能够将吸附在滤网上细菌杀灭，持续保护人体健康。

本方法制备的石墨烯复合材料，工艺简单易操作，成本低廉，经济效益高，适合大规模工业化生产。

附图说明

图1为本发明的灭病毒骨材与H13级熔喷布和石墨烯无纺布喷胶复合材料的结构示意图。

其中，1、第一层；2、第二层；3、第三层。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步地说明。

本发明提供的灭病毒骨材与H13级熔喷布和石墨烯无纺布喷胶复合材料的制备方法，其包含：步骤1，选取H13级熔喷布；步骤2，制备抗流感病毒H1N1无纺布骨材；步骤3，制备石墨烯无纺布；步骤4，将抗流感病毒 H1N1无纺布骨材的一面，以及石墨烯无纺布的一面，分别均匀喷射上热熔胶，然后将两面相对，并将H13级熔喷布夹在两面中间，置于热风烘箱中加热，同时由热压辊热压出花型，形成复合材料。

H13级熔喷布是指过滤等级达到H13级的熔喷布。

过滤器的过滤等级主要划分为粗效过滤器、中效过滤器、高效过滤器等， H10、H11、H12、H13、H14都属于高效过滤器的等级划分。H13级的空气过滤效率为：对0.3μm以上的微粒的过滤效率大于等于99.99％。

抗流感病毒H1N1无纺布骨材是在普通的无纺布原料中添加抗病毒因子，然后通过熔融纺丝，再通过气流牵伸、分丝成网制成的无纺布；抗病毒因子的添加量按质量百分比计为无纺布的0.1％～5％；抗病毒因子为金属纳米粉体、金属氧化物，或石墨烯及其衍生物中的任意一种或多种。

抗病毒因子中的金属纳米粉体包含银和/或锌；金属氧化物包含二氧化钛。

该抗流感病毒H1N1无纺布骨材的制备过程包含：

步骤2.1：母粒制备，将普通聚丙烯切片研磨，研磨后粒径为100-200目，完成后将抗病毒因子加入其中混合均匀，通过造粒机制成混合料母粒，干燥备用；

步骤2.2：熔融纺丝，将混合料母粒放入螺杆挤出机中，设置进料区温度为205-215℃，熔融区为220-230℃，熔体经过过滤器进入纺丝箱体，纺丝箱体温度为225-235℃。调整设备参数，其中纺丝熔体压力为6-10Mpa，纺丝速度为3000-45000m/min，螺杆速度为50-60r/min；

步骤2.3：纤维冷却，冷却风机转速1450-1550r/min，冷却风温度15-30℃；

步骤2.4：气流牵伸，纤维牵伸速度为4500-5500m/min，牵伸倍数为 500-800倍；

步骤2.5：分丝与成网，纤维经过分丝装置，相互分离开来，分丝后纤维收集成网，成网速度为300-600m/min；

步骤2.6：热定型，纤网经过热定型区，由热压辊热压，形成一定花纹状结点，形成具有一定强力的无纺布；

步骤2.7：切边卷绕，纤网热定型后形成一定规格无纺布，而后经过切边机切边，卷绕在卷绕辊上，形成一定规格卷装的无纺布。

步骤3包含：步骤3.1，称取原料：原料中按质量百分比计包含聚丙烯切片80％～99％，石墨烯材料0.1％～10％，表面活性剂0.1％～1％，添加剂0.1％～ 10％；步骤3.2，将聚丙烯切片进行研磨，研磨粒径大于或等于400目；步骤 3.3，将聚丙烯粉与石墨烯粉、通过、添加剂混合，搅拌器搅拌均匀，再通过造粒机造粒，得到石墨烯聚丙烯混合母粒；步骤3.4，将混合母粒加入到螺杆挤压机中，加热熔融，然后经过熔体过滤器进入喷丝板，在高压热气流作用下，熔体被拉伸，形成超细长丝，然后在外侧冷空气作用下冷却固化，最后将纤维收集在滚筒接收器上，形成石墨烯熔喷无纺布。

石墨烯材料是采用机械剥离法、化学气相沉积法、氧化还原法等中的任意一种方法制备的石墨烯或氧化石墨烯粉体。

表面活性剂为聚乙烯醇、聚乙二醇、木质素磺酸钠、十二烷基吡咯烷酮等中的任意一种或多种。

添加剂为二乙烯三胺、六偏磷酸钠、碘化钾、硫代硫酸钠等中的任意一种或多种。

步骤3.4中，喷丝模头温度为200～240℃，热空气温度为260～280℃，热空气压力为0.2～0.6MPa，接收滚筒转速为15～20r/min，接收距离为10～ 15cm，纤维直径为0.5～5μm。

步骤4中，采用的热熔胶为低熔点热熔胶，其用量按质量百分比计为复合材料总质量的10％-30％。

三层不同结构无纺布，通过特殊粘合胶合工艺，制成石墨烯抗病毒复合材料。

三层无纺布喷胶复合，是将抗病毒H1N1无纺布骨材一面及石墨烯无纺布一面，分别按比例均匀喷射布满低熔点热熔胶，再将H13级熔喷布夹在中间，在热风烘箱中加热，同时由热压辊按一定花型热压，形成具有一定粘结强度的复合材料。

本发明中采用的生产设备与其他工艺条件等均为本领域中技术人员所已知的。

本发明还提供了该方法制备的灭病毒骨材与H13级熔喷布和石墨烯无纺布喷胶复合材料。该材料由3层无纺布构成；第一层1为抗流感病毒H1N1 无纺布骨材，克重为20-100克/m

下面结合实施例对本发明提供的灭病毒骨材与H13级熔喷布和石墨烯无纺布喷胶复合材料及制备方法做更进一步描述。

实施例1

一种灭病毒骨材与H13级熔喷布和石墨烯无纺布喷胶复合材料的制备方法，其包含：

步骤1，选取H13级熔喷布。

步骤2，制备抗流感病毒H1N1无纺布骨材。

抗流感病毒H1N1无纺布骨材是在普通的无纺布原料中添加抗病毒因子，然后通过熔融纺丝，再通过气流牵伸、分丝成网制成的无纺布；抗病毒因子的添加量按质量百分比计为无纺布的0.1％；抗病毒因子为金属纳米粉体。金属纳米粉体包含银。

步骤3，制备石墨烯无纺布。

步骤3包含：

步骤3.1，称取原料：原料中按质量百分比计包含聚丙烯切片99％，石墨烯材料0.1％，表面活性剂0.1％，添加剂0.8％。

石墨烯材料是采用机械剥离法制备的石墨烯粉体。

表面活性剂为聚乙烯醇。添加剂为二乙烯三胺。

步骤3.2，将聚丙烯切片进行研磨，研磨粒径大于或等于400目。

步骤3.3，将聚丙烯粉与石墨烯粉、通过、添加剂混合，搅拌器搅拌均匀，再通过造粒机造粒，得到石墨烯聚丙烯混合母粒。

步骤3.4，将混合母粒加入到螺杆挤压机中，加热熔融，然后经过熔体过滤器进入喷丝板，在高压热气流作用下，熔体被拉伸，形成超细长丝，然后在外侧冷空气作用下冷却固化，最后将纤维收集在滚筒接收器上，形成石墨烯熔喷无纺布。

喷丝模头温度为200～240℃，热空气温度为260～280℃，热空气压力为0.2～0.6MPa，接收滚筒转速为15～20r/min，接收距离为10～15cm，纤维直径为0.5～5μm。

步骤4，将抗流感病毒H1N1无纺布骨材的一面，以及石墨烯无纺布的一面，分别均匀喷射上热熔胶，然后将两面相对，并将H13级熔喷布夹在两面中间，置于热风烘箱中加热，同时由热压辊热压出花型，形成复合材料。

采用的热熔胶为低熔点热熔胶，其用量按质量百分比计为复合材料总质量的10％。

本实施例还提供了该方法制备的灭病毒骨材与H13级熔喷布和石墨烯无纺布喷胶复合材料。

该材料由3层无纺布构成；第一层1为抗流感病毒H1N1无纺布骨材，克重为20-100克/m

实施例2

一种灭病毒骨材与H13级熔喷布和石墨烯无纺布喷胶复合材料的制备方法，其包含：

步骤1，选取H13级熔喷布。

步骤2，制备抗流感病毒H1N1无纺布骨材。

抗流感病毒H1N1无纺布骨材是在普通的无纺布原料中添加抗病毒因子，然后通过熔融纺丝，再通过气流牵伸、分丝成网制成的无纺布；抗病毒因子的添加量按质量百分比计为无纺布的1％；抗病毒因子为金属纳米粉体。金属纳米粉体包含银和锌。

步骤3，制备石墨烯无纺布。

步骤3包含：

步骤3.1，称取原料：原料中按质量百分比计包含聚丙烯切片92.8％，石墨烯材料2％，表面活性剂0.2％，添加剂5％。

石墨烯材料是采用化学气相沉积法制备的石墨烯粉体。

表面活性剂为聚乙二醇。添加剂为六偏磷酸钠。

步骤3.2，将聚丙烯切片进行研磨，研磨粒径大于或等于400目。

步骤3.3，将聚丙烯粉与石墨烯粉、通过、添加剂混合，搅拌器搅拌均匀，再通过造粒机造粒，得到石墨烯聚丙烯混合母粒。

步骤3.4，将混合母粒加入到螺杆挤压机中，加热熔融，然后经过熔体过滤器进入喷丝板，在高压热气流作用下，熔体被拉伸，形成超细长丝，然后在外侧冷空气作用下冷却固化，最后将纤维收集在滚筒接收器上，形成石墨烯熔喷无纺布。

喷丝模头温度为200～240℃，热空气温度为260～280℃，热空气压力为 0.2～0.6MPa，接收滚筒转速为15～20r/min，接收距离为10～15cm，纤维直径为0.5～5μm。

步骤4，将抗流感病毒H1N1无纺布骨材的一面，以及石墨烯无纺布的一面，分别均匀喷射上热熔胶，然后将两面相对，并将H13级熔喷布夹在两面中间，置于热风烘箱中加热，同时由热压辊热压出花型，形成复合材料。

采用的热熔胶为低熔点热熔胶，其用量按质量百分比计为复合材料总质量的15％。

本实施例还提供了该方法制备的灭病毒骨材与H13级熔喷布和石墨烯无纺布喷胶复合材料。

该材料由3层无纺布构成；第一层1为抗流感病毒H1N1无纺布骨材，克重为20-100克/m

实施例3

一种灭病毒骨材与H13级熔喷布和石墨烯无纺布喷胶复合材料的制备方法，其包含：

步骤1，选取H13级熔喷布。

步骤2，制备抗流感病毒H1N1无纺布骨材。

抗流感病毒H1N1无纺布骨材是在普通的无纺布原料中添加抗病毒因子，然后通过熔融纺丝，再通过气流牵伸、分丝成网制成的无纺布；抗病毒因子的添加量按质量百分比计为无纺布的3％；抗病毒因子为金属纳米粉体。金属纳米粉体包含锌。

步骤3，制备石墨烯无纺布。

步骤3包含：

步骤3.1，称取原料：原料中按质量百分比计包含聚丙烯切片93％，石墨烯材料6％，表面活性剂0.9％，添加剂0.1％。

石墨烯材料是采用氧化还原法制备的石墨烯粉体。

表面活性剂为木质素磺酸钠。添加剂为碘化钾。

步骤3.2，将聚丙烯切片进行研磨，研磨粒径大于或等于400目。

步骤3.3，将聚丙烯粉与石墨烯粉、通过、添加剂混合，搅拌器搅拌均匀，再通过造粒机造粒，得到石墨烯聚丙烯混合母粒。

步骤3.4，将混合母粒加入到螺杆挤压机中，加热熔融，然后经过熔体过滤器进入喷丝板，在高压热气流作用下，熔体被拉伸，形成超细长丝，然后在外侧冷空气作用下冷却固化，最后将纤维收集在滚筒接收器上，形成石墨烯熔喷无纺布。

喷丝模头温度为200～240℃，热空气温度为260～280℃，热空气压力为 0.2～0.6MPa，接收滚筒转速为15～20r/min，接收距离为10～15cm，纤维直径为0.5～5μm。

步骤4，将抗流感病毒H1N1无纺布骨材的一面，以及石墨烯无纺布的一面，分别均匀喷射上热熔胶，然后将两面相对，并将H13级熔喷布夹在两面中间，置于热风烘箱中加热，同时由热压辊热压出花型，形成复合材料。

采用的热熔胶为低熔点热熔胶，其用量按质量百分比计为复合材料总质量的20％。

本实施例还提供了该方法制备的灭病毒骨材与H13级熔喷布和石墨烯无纺布喷胶复合材料。

该材料由3层无纺布构成；第一层1为抗流感病毒H1N1无纺布骨材，克重为20-100克/m

实施例4

一种灭病毒骨材与H13级熔喷布和石墨烯无纺布喷胶复合材料的制备方法，其包含：

步骤1，选取H13级熔喷布。

步骤2，制备抗流感病毒H1N1无纺布骨材。

抗流感病毒H1N1无纺布骨材是在普通的无纺布原料中添加抗病毒因子，然后通过熔融纺丝，再通过气流牵伸、分丝成网制成的无纺布；抗病毒因子的添加量按质量百分比计为无纺布的4％；抗病毒因子为金属氧化物；金属氧化物包含二氧化钛。

步骤3，制备石墨烯无纺布。

步骤3包含：

步骤3.1，称取原料：原料中按质量百分比计包含聚丙烯切片81.5％，石墨烯材料8％，表面活性剂0.5％，添加剂10％。

石墨烯材料是采用机械剥离法制备的氧化石墨烯粉体。

表面活性剂为十二烷基吡咯烷酮。添加剂为硫代硫酸钠。

步骤3.2，将聚丙烯切片进行研磨，研磨粒径大于或等于400目。

步骤3.3，将聚丙烯粉与石墨烯粉、通过、添加剂混合，搅拌器搅拌均匀，再通过造粒机造粒，得到石墨烯聚丙烯混合母粒。

步骤3.4，将混合母粒加入到螺杆挤压机中，加热熔融，然后经过熔体过滤器进入喷丝板，在高压热气流作用下，熔体被拉伸，形成超细长丝，然后在外侧冷空气作用下冷却固化，最后将纤维收集在滚筒接收器上，形成石墨烯熔喷无纺布。

喷丝模头温度为200～240℃，热空气温度为260～280℃，热空气压力为 0.2～0.6MPa，接收滚筒转速为15～20r/min，接收距离为10～15cm，纤维直径为0.5～5μm。

步骤4，将抗流感病毒H1N1无纺布骨材的一面，以及石墨烯无纺布的一面，分别均匀喷射上热熔胶，然后将两面相对，并将H13级熔喷布夹在两面中间，置于热风烘箱中加热，同时由热压辊热压出花型，形成复合材料。

采用的热熔胶为低熔点热熔胶，其用量按质量百分比计为复合材料总质量的25％。

本实施例还提供了该方法制备的灭病毒骨材与H13级熔喷布和石墨烯无纺布喷胶复合材料。

该材料由3层无纺布构成；第一层1为抗流感病毒H1N1无纺布骨材，克重为20-100克/m

实施例5

一种灭病毒骨材与H13级熔喷布和石墨烯无纺布喷胶复合材料的制备方法，其包含：

步骤1，选取H13级熔喷布。

步骤2，制备抗流感病毒H1N1无纺布骨材。

抗流感病毒H1N1无纺布骨材是在普通的无纺布原料中添加抗病毒因子，然后通过熔融纺丝，再通过气流牵伸、分丝成网制成的无纺布；抗病毒因子的添加量按质量百分比计为无纺布的5％；抗病毒因子为石墨烯及其衍生物中的任意一种或多种。

步骤3，制备石墨烯无纺布。

步骤3包含：

步骤3.1，称取原料：原料中按质量百分比计包含聚丙烯切片80％，石墨烯材料10％，表面活性剂1％，添加剂9％。

石墨烯材料是采用化学气相沉积法制备的氧化石墨烯粉体。

表面活性剂为聚乙烯醇、聚乙二醇、木质素磺酸钠、十二烷基吡咯烷酮中的任意多种。

添加剂为二乙烯三胺、六偏磷酸钠、碘化钾、硫代硫酸钠中的任意多种。

步骤3.2，将聚丙烯切片进行研磨，研磨粒径大于或等于400目。

步骤3.3，将聚丙烯粉与石墨烯粉、通过、添加剂混合，搅拌器搅拌均匀，再通过造粒机造粒，得到石墨烯聚丙烯混合母粒。

步骤3.4，将混合母粒加入到螺杆挤压机中，加热熔融，然后经过熔体过滤器进入喷丝板，在高压热气流作用下，熔体被拉伸，形成超细长丝，然后在外侧冷空气作用下冷却固化，最后将纤维收集在滚筒接收器上，形成石墨烯熔喷无纺布。

喷丝模头温度为200～240℃，热空气温度为260～280℃，热空气压力为 0.2～0.6MPa，接收滚筒转速为15～20r/min，接收距离为10～15cm，纤维直径为0.5～5μm。

步骤4，将抗流感病毒H1N1无纺布骨材的一面，以及石墨烯无纺布的一面，分别均匀喷射上热熔胶，然后将两面相对，并将H13级熔喷布夹在两面中间，置于热风烘箱中加热，同时由热压辊热压出花型，形成复合材料。

采用的热熔胶为低熔点热熔胶，其用量按质量百分比计为复合材料总质量的30％。

本实施例还提供了该方法制备的灭病毒骨材与H13级熔喷布和石墨烯无纺布喷胶复合材料。

该材料由3层无纺布构成；第一层1为抗流感病毒H1N1无纺布骨材，克重为20-100克/m

对各实施例所得的复合材料成品进行功能性测试，结果如下表1所示。

表1.测试结果。

本发明提供的灭病毒骨材与H13级熔喷布和石墨烯无纺布喷胶复合材料及制备方法，旨在制备一种石墨烯杀病毒复合材料，该石墨烯复合材料具有优异的净化空气、除甲醛、除异味、杀病毒等功能，可以广泛应用贴附在空调、空气净化器、车载净化器等滤网上面，增强空气过滤效能，有效去除室内、车内等环境中的含有的H1N1病毒、颗粒物、甲醛、苯、丙烯醛、细菌、病毒等有毒有害物质，保护人们身体健康。

本发明制备的复合材料要包括3层不同结构的无纺布，通过不同结构无纺布组合，构成具有优异杀菌及过滤效果的复合材料。该石墨烯抗病毒复合材料可用在空调、空气净化器、车载净化器等表层，可过滤粒径大于0.1微米以上颗粒物，过滤效率达到99.95％以上，同时无纺布中的抗病毒因子及石墨烯具有抗菌功能，能够将吸附在滤网上细菌杀灭，持续保护人体健康。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。