[发明专利]耐水洗双功能自适应调温面料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐水洗双功能自适应调温面料及其制备方法。所述耐水洗双功能自适应调温面料分透气型和非透气型两种，共同特征是由聚乙二醇嵌段共聚物组成，耐水洗，耐温性能达90℃及以上，同时具有辐射致冷能力，温度降低能力大于2.4℃和相变调温能力，相变含达90J/g以上，即辐射致冷和相变调温双重功能。所述制备方法包括：采用活性聚合法合成聚乙二醇嵌段共聚物，将其与溶剂混合，形成聚乙二醇嵌段共聚物溶液；之后进行成膜处理，再干燥，获得透气型或非透气型耐水洗双功能自适应调温面料。本发明的耐水洗双功能自适应调温面料制备方法简单、功能性强，可用于服装，在炎热潮湿环境下能够自适应调整温度，维持人体舒适。

技术领域

本发明涉及一种智能织物，特别涉及一种耐水洗双功能自适应调温面料及其制备方法，属于智能纺织品技术领域。

背景技术

随着生活水平不断提高，人们对纺织品的需要已经从防寒取暖渐渐向舒适、时尚和智能化发展，特别是在夏天等炎热环境下具有智能调温功能的服装，在室外或无空调房间具有无源降温凉爽功能，而在空调房低温下具有无源保暖功能，实现单衣多功能用途。传统的相变纤维织物能够解决部分问题，可维持温度在相变点左右，但维持和调控功能有限，例如长时间在室外高温环境下，相变发生后便不再发挥作用，温度会持续上升，国际著名期刊发表的综述对此有详细论述(J.Mater.Chem.A,2017,5,18379-18396)。为此，近年来又开发了超级保温材料，来实现对热的管理和调控，如将多孔气凝胶材料制备成纤维，再编织成面料，可以实现超级隔热(ACS Nano 2020,14,11919-11928)，但这种面料一般只适合低温下的保温，炎热环境下虽然一定程度上隔热外界高温热气，但体内产生的大量热量也无法散出，依然没有解决炎热环境下的自适应调温能力。

通过最本质的科学原理入手，热量的传递主要有三部分决定的：固体热传导、空气对流、热辐射。而人体热量的散失50％以上依赖中红外辐射，波长范围介于7-15微米之间，依据此原理，聚乙稀的中红外透过率极高，因此将聚乙稀纺丝成纤维织成面料，可以用于夏季的服装制备，身体产生的热量可以大量散失，达到凉爽的效果(Science Advances 2019；5:eaat9480；Science 2016,353,1019-1023)，然而，聚乙烯面料在力学强度、穿着舒适性上还有待改善。同时聚乙烯面料的隔热性能差，无法隔绝环境的高温，红外透过起到散热的效果也极其有限，同时没有相变调温功能。最近，研究人员采用聚乙二醇通过静电纺丝工艺制备了辐射致冷的面料(Nature nanotechnology 2020,DOI:10.1038/s41565-020-00800-4)，该工作完全采用聚乙二醇，具有很好的辐射致冷效果，然而但温度大于其相变点时(如65℃)后熔化成液态，且聚乙二醇具有优异的水溶性，因此该面料既不耐高温，也不能与水接触，作为服装面料，皆无法使用。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种耐水洗的具有双功能自适应调温面料及其制备方法，解决目前遇到的功能单一、不耐高温、不能水洗等问题，以克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种耐水洗双功能自适应调温面料的制备方法，其包括：

采用活性聚合法，使聚乙二醇材料和选定单体反应合成聚乙二醇嵌段共聚物，其中，所述选定单体包括苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸已丁酯、N-异丙基丙烯酰胺中的任意一种或两种以上的组合；

将所述聚乙二醇嵌段共聚物与溶剂混合，形成聚乙二醇嵌段共聚物溶液；

对所述聚乙二醇嵌段共聚物溶液进行成膜处理，形成多孔面料致密薄膜，之后干燥，获得透气型或非透气型耐水洗双功能自适应调温面料。