耐用型电热/光热可调控热管理棉织物及制备方法

本发明属于织物制备，具体涉及耐用型电热/光热可调控热管理棉织物的制备方法，还涉及该耐用型电热/光热可调控热管理棉织物。背景技术：1、个人热管理织物能够直接加热人体皮肤与织物之间微环境的温度，具有节能高效的优势。太阳能是一种绿色可再生能源，通过光热转换将太阳能转换为热能为人体提供热舒适温度，是行之有效的策略。研究者通常将碳纳米管、石墨烯、贵金属、二维过渡金属碳/氮化物(mxene)等通过浸渍、抽滤和涂覆等方法引入织物表面，赋予织物光热性能。然而，现存光热织物的太阳光捕获能力大多是固定的，导致其光热性能不可调控，难以适应人体多场景生活中的精确热管理。此外，当前大部分光热织物的光热填料与基底之间的结合力较弱，导致其耐用性较差，制约了其进一步广泛应用。因此，亟需开发一种面向寒冷气候的耐用型光热可调控人体热管理织物。2、棉织物具备穿着舒适、来源广泛和易生物降解等优点，将棉织物作为人体热管理基材，利于提升人体穿着舒适性。聚苯胺具有宽的光谱吸收范围和高光热转换效率，且聚苯胺易于与棉纤维表面的羟基形成大量氢键作用，能够赋予聚苯胺与棉纤维之间强的结合力。银浆由银粉和环氧树脂组成，具有温和的光热效果，且环氧树脂可以通过物理包覆作用增强银浆与棉纤维之间的结合牢度。除此之外，银浆的高导电性可以赋予棉织物良好的电加热性能。技术实现思路1、本发明的目的在于提供耐用型电热/光热可调控热管理棉织物的制备方法，该棉织物具有优异的电热性能和光热性能。2、本发明的另一目的在于提供耐用型电热/光热可调控热管理棉织物。3、本发明所采用的技术方案是，耐用型电热/光热可调控热管理棉织物的制备方法，具体按照以下步骤实施：4、步骤1：将棉织物浸入氢氧化钠溶液，并在水浴锅中反应，反应结束后，将棉织物用去离子水进行清洗，真空烘箱烘干，得到预处理后的棉织物；5、步骤2：将苯胺溶液加入至盐酸水溶液，在冰水浴条件下搅拌，之后将步骤1中预处理后的棉织物浸入溶液中搅拌，形成混合液；6、步骤3：将无水氯化铁溶解在盐酸水溶液，随后将上述溶液匀速滴加至步骤2的混合液中，滴加结束后，在冰水浴中反应，将棉织物用无水乙醇和去离子水清洗，并置于真空烘箱烘干；7、步骤4：将棉织物置于丝网印刷模版下方并压紧，将导电银浆置于印刷模版上方，通过刮刀匀速刮涂导电银浆，结束后，将棉织物放入烘箱固化，即可得到耐用型电热/光热可调控热管棉织物。8、本发明的特点还在于，9、步骤1中，棉织物与氢氧化钠溶液的质量体积比为1-15g：500ml；氢氧化钠溶液的浓度为5-20g/l；反应温度为50-90℃，反应时间为0.5-2.5h。10、步骤2中，苯胺与盐酸水溶液的质量体积比为0.5-1.5g：50ml；盐酸水溶液的浓度为0.5-1.5mol/l；在冰水浴条件下的搅拌时间为5-20min；浸入溶液后搅拌时间为20-60min。11、步骤3中，无水氯化铁与盐酸水溶液的质量体积比为1-5g：50ml；盐酸水溶液的浓度为0.5-1.5mol/l。12、步骤3中，滴加时间为30-90min；反应时间为6-36h。13、步骤4中，固化温度为70-120℃，固化时间为20-60min。14、本发明所采用的另一技术方案是，耐用型电热/光热可调控热管理棉织物，由耐用型电热/光热可调控热管理棉织物的制备方法制备得到。15、本发明的有益效果是：本发明制备的耐用型电热/光热可调控人体热管理棉织物，具有优异的电热性能、光热性能以及耐用性，且光热和电热性能可进行主动调节。该织物聚苯胺侧的太阳光吸收率约为98％，银浆侧的太阳光吸收率约为50％，两侧太阳光吸收率的不同，使该棉织物能够根据天气条件的变化，通过翻转调节光热温度，为人体提供热舒适；电导率可超过1.5×104s/m，在0.4v的低驱动电压下，电热温度可接近人体核心温度36-37℃，且电热温度可通过改变驱动电压任意调节；聚苯胺、银浆与棉纤维之间的强结合力，使该热管理棉织物具有良好的耐用性能。技术特征：1.耐用型电热/光热可调控热管理棉织物的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：2.如权利要求1所述的耐用型电热/光热可调控热管理棉织物的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，棉织物与氢氧化钠溶液的质量体积比为1-15g：500ml；氢氧化钠溶液的浓度为5-20g/l；反应温度为50-90℃，反应时间为0.5-2.5h。3.如权利要求1所述的耐用型电热/光热可调控热管理棉织物的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，苯胺与盐酸水溶液的质量体积比为0.5-1.5g：50ml；盐酸水溶液的浓度为0.5-1.5mol/l；在冰水浴条件下的搅拌时间为5-20min；浸入溶液后搅拌时间为20-60min。4.如权利要求1所述的耐用型电热/光热可调控热管理棉织物的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，无水氯化铁与盐酸水溶液的质量体积比为1-5g：50ml；盐酸水溶液的浓度为0.5-1.5mol/l。5.如权利要求1所述的耐用型电热/光热可调控热管理棉织物的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，滴加时间为30-90min；反应时间为6-36h。6.如权利要求1所述的耐用型电热/光热可调控热管理棉织物的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，固化温度为70-120℃，固化时间为20-60min。7.耐用型电热/光热可调控热管理棉织物，其特征在于，由权利要求1-6任一项所述的方法制备得到。技术总结本发明公开了耐用型电热/光热可调控热管理棉织物及制备方法，具体为：将棉织物浸入氢氧化钠溶液中，在水浴锅中反应，清洗，烘干，将苯胺溶液加入至盐酸水溶液，在冰水浴条件下搅拌，将棉织物浸入溶液中搅拌，形成混合液；将无水氯化铁溶解在盐酸水溶液，随后将上述溶液匀速滴加至混合液中，在冰水浴中反应，清洗，烘干；将棉织物置于丝网印刷模版下方并压紧，将导电银浆置于印刷模版上方，匀速刮涂导电银浆，固化，即可。本发明制备的耐用型电热/光热可调控人体热管理棉织物，具有优异的电热性能、光热性能以及耐用性，且光热和电热性能可进行主动调节。技术研发人员：吕斌,唐立涛,高党鸽受保护的技术使用者：陕西科技大学技术研发日：技术公布日：2024/8/21