[发明专利]一种基于碳纤维的感温变色面料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于碳纤维的感温变色面料及其制备方法。所述感温变色面料包括感温变色膜和基础面料；所述感温变色膜的原材料包括以下成分：按重量计，聚乙二醇12～18份、聚氨酯35～45份、氮化硼纳米片5～8份、热致变色微胶囊12～15份；有益效果：将热至变色涂料封装在聚合物壳层形成微胶囊中，有效保护涂料的使用寿命，以及分散均匀性；在微胶囊的壳层中引入反应性的甘油硼酸酯，增加抗氧化性，抑制颜料的被氧化，同时增加阻燃性；将微胶囊通过静电纺丝成膜，增加微胶囊在面料上的分散性；控制纺丝过程中的湿度，形成较粗的纳米纤维，从而使得膜层具有较高的透气性；通过对基础面料的预处理，增加面料于膜层之间的粘附力，从而不使用粘胶剂。

技术领域

本发明涉及变色面料的技术领域，具体为一种基于碳纤维的感温变色面料及其制备方法。

背景技术

随着中国社会化进程的加快，人们生活质量逐渐提升，对于服装的多功能性的需求越来越多。比如变色功能，其通过光、温度等感应使得面料应激变色，增加衣物的时尚性或隐蔽性。

在多种感应的变色面料中，感温变色面料由于可以通过温度简单操控颜色变化被广泛研究。但是感温面料的温感温度较高，传热较慢，通常需要通过外接条件才能产生，具有局限性；且不能通过人体体表温度变化产生感温变色，限制了面料做成衣服的应用价值；同时，阻燃性也是面料需要的功能之一，一般都是将面料通过浸渍阻燃剂而产生该功能，实际生活中，由于对面料的多次洗涤会降低阻燃性；此外，透气性也是面料需要的性能之一，需要保证人体穿着衣服的舒适度，但常见复合材料中，粘胶剂、阻燃剂等物质的使用，会降低孔隙率，降低透气性。

综上所述，解决上述问题，制备兼顾阻燃性、透气性的一种基于碳纤维的感温变色面料具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于碳纤维的感温变色面料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种基于碳纤维的感温变色面料，所述感温变色面料包括感温变色膜和基础面料；所述基础面料的原材料包括以下成分：按重量计，棉纤维60～70份、粘胶纤维20～25份、碳纤维8～10份；所述感温变色膜的原材料包括以下成分：按重量计，聚乙二醇12～18份、聚氨酯35～45份、氮化硼纳米片5～8份、热致变色微胶囊12～15份。

较为优化地，所述热致变色微胶囊的原材料包括以下成分：按重量计，三元核心溶液18～23份、甲基丙烯酸酯16～22份、甘油硼酸酯10～12份、甲基丙烯酸10～12份、乙二醇二甲基丙烯酸酯2～3份。

较为优化地，所述三元核心溶液是包括结晶紫内酯、聚丙烯、十四烷醇的均质溶液；三者的质量比为1:4:7。

较为优化地，所述甘油硼酸酯的原材料包括以下成分：按重量计，硼酸24～28份、甘油36～40份、柠檬酸38～40份、次磷酸钠10～12份。

较为优化地，所述微胶囊的粒径为10～15μm。

较为优化地，一种基于碳纤维的感温变色面料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：基础面料的制备：将棉纤维、粘胶纤维、碳纤维高速混合，熔融，通过网机平铺成网，水刺，浸渍在乙醇中2～3小时，通过轧机，设置温度为180～190℃，热轧成基础面料；

步骤2：基础面料的预处理：将基础面料浸渍在混合溶液中活化，设置液比为1:20，温度为80～85℃，搅拌40～50分钟；过滤洗涤，得到基础面料A；

步骤3：感温变色膜的制备：将15～20wt％的聚乙烯醇溶液、30～35wt％的聚氨酯溶液、5～7wt％的氮化硼纳米片分散液、5～7wt％的热致变色微胶囊分散液混合均匀，作为纺丝溶液，设置纺丝参数，执行静电纺丝；设置温度为130～135℃交联成膜，得到感温变色膜；