[发明专利]温度自适应控湿调温织物及其制备方法

说明书

本发明提供一种温度自适应控湿调温织物及其制备方法。所述温度自适应控湿调温织物的制备方法包括：在所述织物的两侧表面分别原位交联LCST型高分子材料与UCST型高分子材料，形成由LCST型高分子材料构成的内涂层以及由UCST型高分子材料构成的外涂层。本发明通过在织物的双面原位交联两种具有相反响应性的温敏高分子，可以在温度变化时实现水分可逆传导，从而达到控湿调温的效果。

技术领域

本发明涉及织物制备领域，尤其涉及一种温度自适应控湿调温织物及其制备方法。

背景技术

具有温度或湿度调节能力的衣物作为与人类近距离接触的“空调”材料，能够个性化、小范围、灵活性地调节体表微环境和舒适度，替代大面积空调使用，在节能减排、可持续发展方面意义重大，是近年来极具潜力的智能材料研究方向之一。其中通过结合特殊导热材料增强热传导效率，或通过调节材料微结构增强热辐射或热对流方式构建的温度调节衣物，被证明具有良好的散热冷却或保温效果。然而，单纯通过调节体表温度的方法达到穿着舒适往往不够，如果汗液不能及时排出，依然使穿着者感到闷热潮湿。因此，通过构建织物特殊浸润性或调控纤维、织物结构的方法促进吸湿排汗从而达到降温效果，成为炎热环境下获取清凉干爽体感的有效策略。然而，传统的吸湿排汗织物往往具有整体统一的表面能或结构，使得汗液传导过程不具备方向性，汗液依然部分留在体表。

近年来，膜材料领域出现的具有两面不同润湿性的Janus膜技术为实现湿度的单向传导(即单向导湿)提供了重要思路。其正反面不对称性能产生的压力差(包括表面能差或毛细力差)不仅为液体跨膜传输提供了内部驱动力，同时保证传输过程具有类似“二极管”的单向性。基于此策略，人们通过使织物内层(靠近皮肤层)疏水外层亲水，或构建由内向外逐渐增大的毛细管力而设计出了一系列具有单向导湿功能的织物，使得汗液不断由内向外排出并快速蒸发，起到凉爽干燥的效果。此方法使得衣物在夏季的户外穿着时有较好的舒适性，但是当考虑到复杂的实际日常穿着，尤其包括室内外场景切换时，其适应性差限制了实际应用。例如，在空调房里办公的城市上班族以及在特殊低温场所(如冷库、恒温室或冰球馆等)工作的人群，他们通常会面临从炎热环境进入寒冷环境的场景。当周围环境迅速变冷，体表和环境的巨大温差往往导致身体的极度不适，甚至导致一系列疾病如低体温症。因此，设计和开发在高温时促进体表热量和湿度释放，低温时又能保持体表温暖湿润的自适应织物，能够在复杂环境下最大限度地保持人体舒适度。

发明内容

本发明的目的首先在于提供一种温度自适应控湿调温织物的制备方法，制得的温度自适应控湿调温织物能够在温度变化时实现水分可逆传导，从而达到控湿调温的效果。

本发明的目的还在于提供一种温度自适应控湿调温织物，在温度变化时能够实现水分可逆传导，从而达到控湿调温的效果。

为实现以上目的，本发明首先提供一种温度自适应控湿调温织物的制备方法，包括：在所述织物的两侧表面分别原位交联LCST型高分子材料与UCST型高分子材料，形成由LCST型高分子材料构成的内涂层以及由UCST型高分子材料构成的外涂层。

可选的，所述LCST型高分子材料包括聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚(2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯)、以及中的至少一种。

可选的，所述UCST型高分子材料包括聚(N-丙烯酰甘氨酸酰胺)、聚[2-(甲基丙烯酰基氧基)乙基]二甲基-(3-磺酸丙基)氢氧化铵、聚(N-丙烯酰氨羰丙氨酸酰胺)以及聚(N-甲基丙烯酰氨羰丙氨酸酰胺)中的至少一种。

可选的，所述织物为含棉的织物，优选的，所述织物为纯棉织物。

在本发明一些实施例中，在所述织物的表面形成内涂层的步骤包括：

步骤a1、在所述织物上涂布LCST型单体溶液成膜；

步骤b1、使所述步骤a1制备的膜层固化；

步骤c1、采用第二溶剂对所述织物进行洗涤，之后进行干燥处理；