一种储能和光热转换的拉舍尔毛毯的制备方法与

本发明涉及纺织领域，特别涉及一种储能和光热转换的拉舍尔毛毯的制备方法。背景技术：1、随着人们生活水平日益提高，人们对于良好生存环境有了更高的要求。而随着现代化社会不断发展，能源短缺日益严重和能源成本日益增加，太阳能是一种取之不尽、用之不竭的可再生清洁能源，对于人类的可持续发展具有重要意义，但约占太阳能50％的可见光没有直接热效应，需要通过光热转换才能实现热利用。太阳能热利用系统集集热、储热和供热的功能于一体，是太阳能利用的重要途经。这种系统通常利用光捕集材料吸收太阳光中能直接产生热的近红外光，再通过相变储能材料将热能存储起来。太阳光中能够直接产生热量的近红外光占比40％左右，尤其是700nm～900nm左右的近红外光。因此，研究开发新型的储能和光热转换的拉舍尔毛毯，对减少电力资源的使用，且能够满足自身个性化需求，起着至关重要的作用。2、为了人类社会的可持续发展，光热转换储能材料是目前太阳能热利用的一个研究热点。常见的近红外吸收材料有无机纳米材料，如各种金银纳米颗粒、碳纳米管、石墨烯等，这些材料被广泛用在近红外光热治疗和荧光成像等领域。但无机纳米材料生产成本高，部分含有金属元素，与有机相变材料相容性差，使用过程容易析出，这导致其开发和应用受限。有机近红外吸收材料通常具有大的共辄结构，常见的有聚吡咯、聚苯胺、各种染料、颜料等。但目前研发的此类材料分子结构中不具备活性反应官能团，应用于光热转换相变储能材料时，和材料中其他组份结合力差，导致材料的稳定性不好，容易和材料分离。3、目前关于热能控制纤维的研究多集中于光热转换纤维、相变纤维的表征与制备技术。石海峰[1]等将光热转换陶瓷加入到聚丙烯材料中并进行熔融纺丝，制备得到光热转换纤维，并研究了纤维蓄能发热性能。hosokawa h[2]等采用皮芯复合湿法纺丝工艺，制备出芯层包含高密度的导电和光热转换陶瓷粒子，ato等为皮层的聚丙烯腈纤维。史丽梅[3]等采用真空熔融吸附的方法，将相变材料吸附到无机粉体表面，有效防止了液相相变材料的流动与渗漏，制备了皮芯复合相变pet纤维，并研究了纤维的储能性能。上述研究均集中于光热转化或相变储能功能上，尚未有研究光热转化相变协同调温功能的行为特性。实现光热转换与相变储能的协同作用，在储能和光热转换纺织品领域具有很好的实际意义。技术实现思路1、针对上述现有技术存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种储能和光热转换的拉舍尔毛毯的制备方法，主要包括选用银纳米线/纳米多孔聚乙烯复合纤维为绒纱，涤纶为底丝经拉舍尔经编机制备具有储能和光热转换性能的拉舍尔毛毯。通过制备银纳米线油墨并通过简单的“浸渍/干燥”法和热压工艺制备银纳米线/纳米多孔聚乙烯复合纤维从而赋予拉舍尔毛毯储能和光热转换性能，实现光热转换与相变储能的协同作用，此外，储能和光热转换的拉舍尔毛毯还具有非常高的导电性和优异的化学和机械稳定性，从而提高毛毯的附加值和市场竞争力。2、为实现本发明的发明目的，发明人提供如下技术方案：3、一种储能和光热转换的拉舍尔毛毯的制备方法，包括选用银纳米线/纳米多孔聚乙烯复合纤维为绒纱，涤纶为底丝，经拉舍尔经编机制得具有储能和光热转换性能的拉舍尔毛毯，其中，所述的银纳米线/纳米多孔聚乙烯复合纤维按下述方法制备获得：4、(1)制备银纳米线油墨：5、将多元醇置于反应釜中并预热以除去水分，加入氯化铜/多元醇溶液并保持温度，再将agno3/多元醇溶液和pvp倒入反应釜搅拌至混合均匀，于160℃～180℃反应2～3h后，冷却至室温；随后将混合溶液用丙酮稀释，并离心数次得ag nw，将ag nw分散在多元醇中并加入分散剂和表面活性剂制得银纳米线油墨，6、(2)制备银纳米线/纳米多孔聚乙烯复合纤维：7、将纳米多孔聚乙烯纤维浸入步骤(1)制得的银纳米线油墨中浸渍，然后在预热烤箱中干燥，重复此过程，再经热压工艺制得银纳米线/纳米多孔聚乙烯复合纤维。8、发明人研究发现，使用多元醇法制备银纳米线油墨时，通过调控反应条件，可以获得均匀性好，纵横比大的银纳米线油墨，具有更优的光热转换效率和抑菌效率。9、作为优选，根据本发明所述的一种储能和光热转换的拉舍尔毛毯的制备方法，其中，所述的步骤(1)中：所述多元醇为乙二醇、丙三醇、二丁醇或异丙醇中的一种，所述的pvp(即聚乙烯基吡咯烷酮)为k10(mw1/410,000)，k30(mw1/458,000)或k90(mw1/41300,000)中的一种。10、作为优选，根据本发明所述的一种储能和光热转换的拉舍尔毛毯的制备方法，其中，所述的步骤(1)中多元醇置于反应釜中并预热以除去水分是指将反应釜中的多元醇在160℃～190℃的温度下预热5～10min以除去水分。11、作为优选，根据本发明所述的一种储能和光热转换的拉舍尔毛毯的制备方法，其中，所述的步骤(1)中：加入氯化铜/多元醇溶液并将溶液温度保持在160℃～180℃下10min～15min。12、作为优选，根据本发明所述的一种储能和光热转换的拉舍尔毛毯的制备方法，其中，所述的步骤(1)中：搅拌是指将反应釜中的溶液在160℃～180℃的温度搅拌15min～20min。13、作为优选，根据本发明所述的一种储能和光热转换的拉舍尔毛毯的制备方法，其中，所述的步骤(1)中：为了从混合溶液中除去pvp，做提纯操作，将混合溶液在离心管中用丙酮按照1:2～1:4的体积比例稀释，并以6000rpm～10000rpm离心10min～30min分钟，离心2次。14、作为优选，根据本发明所述的一种储能和光热转换的拉舍尔毛毯的制备方法，其中，所述的步骤(1)中：将ag nw分散在多元醇中并加入分散剂和表面活性剂，添加量按照多元醇的质量计，添加0.2wt％～1wt％的ag nw，添加1wt％～8wt％的分散剂2-氨基2-甲基-1-丙醇，添加1wt％～5％wt％的氟碳表面活性剂。15、作为优选，根据本发明所述的一种储能和光热转换的拉舍尔毛毯的制备方法，其中，所述的步骤(2)中：将纳米多孔聚乙烯复合纤维浸入银纳米线油墨中浸渍3min～8min，然后在预热烤箱中100℃～120℃干燥1～2小时。此过程重复3～5次。所述的纳米多孔聚乙烯纤维采用市售产品。16、作为优选，根据本发明所述的一种储能和光热转换的拉舍尔毛毯的制备方法，其中，所述的步骤(2)中：所述的热压工艺的主要工艺参数包括温度为100～130℃，压强10～15mpa下处理3～5min。17、详细的，本发明提供了一种储能和光热转换的拉舍尔毛毯的制备方法，主要包括以下步骤：18、1)银纳米线油墨制备：将25l多元醇置于反应釜中并于160℃～190℃预热5～10min以除去水分，加入3l浓度为1mmol/l氯化铜/多元醇溶液并保持温度，再将10l浓度为0.1mol/l的agno3/多元醇溶液和200-250g pvp(k10(mw1/410,000)，k30(mw1/458,000)或k90(mw1/41300,000))倒入反应釜搅拌至混合均匀，于160℃～180℃反应2～3h后，冷却至室温；随后将混合溶液用丙酮(以1:2～1:4的体积比例)稀释并以6000rpm～10000rpm离心10min～30min分钟，离心两次得ag nw，将ag nw分散在多元醇中并加入按照多元醇计的1wt％～8wt％的分散剂2-氨基2-甲基-1-丙醇和1wt％～5％wt％的碳氟表面活性剂制备银纳米线油墨，19、2)银纳米线/纳米多孔聚乙烯复合纤维的制备：将纳米多孔聚乙烯纤维浸入银纳米线油墨中浸渍3min～8min，然后在预热烤箱中100℃～120℃干燥1～2小时，重复此过程3～5次；再经温度100～130℃，压强10～15mpa下处理3～5min的热压工艺制备银纳米线/纳米多孔聚乙烯复合纤维，20、3)以银纳米线/纳米多孔聚乙烯复合纤维为绒纱，涤纶为底丝，经拉舍尔经编机制备储能与光热转换拉舍尔毛毯。(制备方法可参考一种抗静电拉舍尔毛毯的生产方法申请号：cn201510721334.2)。21、由上述步骤可制成一种具备储能和光热转换的拉舍尔毛毯。为使本发明的发明目的、产品特征和优点能够更加明显易懂，下面会结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。22、与现有技术相比，本发明的有益效果是：23、1、本发明选用银纳米线油墨通过简单的“浸渍/干燥”法及热压工艺制备具有储能和光热转换功能的银纳米线/纳米多孔聚乙烯复合纤维，使拉舍尔毛毯具有非常高的导电性和优异的储能与光热转换功能，制备过程简单，适用于大规模工业化生产。24、2、通过在银纳米线醇分散液中添加2-氨基2-甲基-1-丙醇分散剂及氟碳表面活性剂制备银纳米线油墨，使银纳米线油墨具有优秀的分散稳定性和储存稳定性，并且消除油墨气泡的产生，使其可均匀的分布于聚乙烯纤维中。25、3、本发明使用热压工艺使银纳米线与纳米多孔聚乙烯纤维进行牢固的结合，极大地提高了产品耐久性，与此同时，银纳米线/纳米多孔聚乙烯纤维赋予了拉舍尔毛毯一定抗菌性能及抗静电性能，多孔聚乙烯纤维具有优秀的透气性，这些附加性能提高了产品的潜在价值。