一种兼备稳态与非稳态传热状态保温的纺织品制

本申请涉及一种兼备稳态与非稳态传热状态保温的纺织品制备方法，属于纤维制品处理。背景技术：1、近年来，具有热调节性能的智能纺织品备受关注。当周围环境变化频繁或超出人体调节能力时，如寒冷冬季的户外活动，生活在昼夜变化较大的区域，或在制冷厂和冷库工作时，人们会感到不适。为解决这一问题，相变材料被广泛应用于纺织品中，通过在低温环境中释放热量来调节人体散热，实现热舒适。2、相变材料在纺织品中的常见应用方式分为纺丝法和后整理法两种。纺丝法将相变微胶囊固定在纤维内部，具有耐水洗和良好的调温效果。如：cn 115341293 a以相变微胶囊材料与塑料材料采用熔融纺丝工艺制成相变调温纤维；cn 108914238 a将调温抑菌微胶囊按照一定比例添加到成纤聚合物基质中，纺丝得到调温抑菌纤维；cn 116463106 a以端羟基改性聚硅氧烷为原料制备相变调温微胶囊的壳层聚合物，再以3-氨丙基三乙氧基硅烷为封端剂，制得与纤维结合力强的相变调温微胶囊；cn 118087089 a以纺制皮芯结构的纤维得到双层调温织物。然而，该方法操作复杂，所制备的调温纤维潜热值较低，且纺丝过程可能会损伤微胶囊囊壁，同时微胶囊的加入也会对纤维的热机械性能产生不利影响。后整理法操作简单，工艺方便，如：cn 110565373a采用涂敷方式将相变材料覆盖在织物表面。但织物的耐水洗性能较差，微胶囊容易脱落。此外，相变材料仅在人体-纺织品-环境间的非稳态传热阶段起到调温效果，对稳态传热阶段并没有提供保暖效果。3、在上述现有技术中，缺少可同时降低非稳态和稳态传热的产品，来提高防寒纺织品在整个传热阶段的保暖性能。此外，相变微胶囊与基底的结合牢度低、微胶囊易脱落问题，也无法实现兼容性解决。技术实现思路1、有鉴于此，本申请提供一种兼备稳态与非稳态传热状态保温的纺织品制备方法，不仅可以实现非稳态与稳态两种不同传热状态下的长期保暖，还提高了相变微胶囊与纤维的结合牢度，避免出现水洗等导致的保温性能不稳定。2、具体地，本申请是通过以下方案实现的：3、一种兼备稳态与非稳态传热状态保温的纺织品制备方法，其特征在于，步骤如下：4、步骤一，配制相变微胶囊整理液，将中空纤维置于相变微胶囊整理液中进行浸渍，浸渍温度为20~30 ℃，待浸渍完毕后，取出，烘干，清洗掉多余的相变微胶囊，得到相变纱线；5、步骤二，相变纱线织造得到织物；6、步骤三，制备质量浓度为1~ 5 mg/ml的银纳米线溶液；7、步骤四，将银纳米线溶液涂敷在步骤二的织物上，得到同时兼备稳态与非稳态传热状态下保温的纺织品。8、上述方案以中空纤维为原料，浸渍相变微胶囊溶液，相变微胶囊进入中空纤维的中空结构内，同时制备银纳米线（agnws）进行涂敷，当人体热量通过红外波段向外界辐射时，涂敷在织物表面的上述浓度的银纳米线堆积形成孔洞，借助于其孔隙小于人体红外波长的网状结构，可反射红外辐射，赋予辐射保暖的效果，配合浸渍了相变微胶囊的中空相变纤维实现织物在稳态传热阶段的调温效果。9、进一步的，作为优选：10、步骤一中，所述相变微胶囊整理液是由相变微胶囊悬浮液、粘合剂和水均匀混合得到，相变微胶囊悬浮液的质量百分数为10~25%，粘合剂1~5%。11、更优选的：12、所述相变微胶囊包括芯材和壁材，芯材相变温度为22~28 ℃。更优选的，所述壁材为能与纱线中纤维素纤维上的羟基（-oh）产生交联作用的聚脲，芯材为石蜡、脂肪酸和脂肪醇中的任意一种。13、所述粘合剂为聚丙烯酸酯类粘合剂，其较强的极性官能团，如酯基、羟基等，与纤维素纤维上的羟基生成氢键，使相变微胶囊与纱线具有良好的黏结性。14、所述烘干的温度为90~110 ℃。15、所述中空纤维为中空纤维素纤维或包含有中空纤维素的混纺纤维。16、步骤二中，织造采用针织、机织中的任意一种。织造设备不做特殊限定，采用本领域技术人员熟知的织造设备即可，如：机织物全自动剑杆织样机等。17、步骤三中，银纳米线溶液的制备方法为：将聚乙烯吡咯烷酮（pvp）、二水氯化铜（cucl2·2h2o）和硝酸银（agno3）固体溶解于乙醇（eg）中，分别得到聚乙烯吡咯烷酮乙醇（pvp/eg）溶液、氯化铜乙醇溶液、硝酸银乙醇（agno3/eg）溶液，将各溶液超声处理后，先将氯化铜乙醇溶液滴加到聚乙烯吡咯烷酮乙醇溶液中，再加入硝酸银乙醇溶液，加热至130~160 ℃反应毕，即得到银纳米线溶液。18、更优选的：19、反应毕的产物呈灰绿色油状液体，可将该液体冷却至室温后，装入离心管内，采用无水乙醇离心分散3~4次，使产物分散在乙醇溶液中，得到银纳米线溶液。20、聚乙烯吡咯烷酮乙醇溶液质量浓度为 20~40 mg/ml，氯化铜乙醇溶液质量浓度为0.5~1.0 mg/ml，硝酸银乙醇溶液质量浓度为 10~20 mg/ml。21、上述制备过程实现一维纳米材料银纳米线的获得，当其在涂敷时，会因此堆积形成孔洞，这是稳态下实现保温的原因所在；而该银纳米线的制备，还具有优异的化学稳定性和较低的制备成本，是实现其应用推广的基础。22、步骤四中，涂覆采用双面或单面涂覆，次数为1~10次。涂覆方式和进行涂覆所采用的设备不做特殊限定，采用本领域技术人员熟知的涂覆方式和涂覆设备即可。23、本发明的有益效果是：24、（1）本发明公开了一种非稳态和稳态传热阶段均可起到保暖作用的调温纺织品制备方法，采用银纳米线涂覆在相变织物上，由于相变材料遇低温放热和银纳米线网可反射人体辐射，使得纺织品在非稳态和稳态传热阶段均具有保暖调温效果，可达到长期调温，应用前景广泛，具有较高的实用性。25、（2）本发明通过填充中空纤维的方法制备相变纱线，克服了传统制备方法中相变微胶囊与纺织基材间结合牢度差、易剥离的问题，所制得的相变调温纺织品具有耐洗牢度好、制备工艺简单等优点。技术特征：1.一种兼备稳态与非稳态传热状态保温的纺织品制备方法，其特征在于，步骤如下：2.根据权利要求1所述的一种兼备稳态与非稳态传热状态调温的纺织品制备方法，其特征在于：步骤一中，所述相变微胶囊整理液是由相变微胶囊悬浮液、粘合剂和水均匀混合得到，相变微胶囊悬浮液的质量百分数为10~25%，粘合剂1~5%。3. 根据权利要求2所述的一种兼备稳态与非稳态传热状态保温的纺织品制备方法，其特征在于：所述相变微胶囊包括芯材和壁材，芯材相变温度为22~28 ℃。4.根据权利要求3所述的一种兼备稳态与非稳态传热状态保温的纺织品制备方法，其特征在于：所述壁材为聚脲，芯材为石蜡、脂肪酸和脂肪醇中的任意一种。5.根据权利要求2所述的一种兼备稳态与非稳态传热状态保温的纺织品制备方法，其特征在于：所述粘合剂为聚丙烯酸酯类粘合剂。6. 根据权利要求1所述的一种兼备稳态与非稳态传热状态保温的纺织品制备方法，其特征在于：所述烘干的温度为90~110 ℃。7.根据权利要求1所述的一种兼备稳态与非稳态传热状态保温的纺织品制备方法，其特征在于：所述中空纤维为中空纤维素纤维或包含有中空纤维素的混纺纤维。8. 根据权利要求1所述的一种兼备稳态与非稳态传热状态保温的纺织品制备方法，其特征在于，步骤三中，银纳米线溶液的制备方法为：将聚乙烯吡咯烷酮、二水氯化铜和硝酸银固体溶解于乙醇中，分别得到聚乙烯吡咯烷酮乙醇溶液、氯化铜乙醇溶液、硝酸银乙醇溶液，将各溶液超声处理后，先将氯化铜乙醇溶液滴加到聚乙烯吡咯烷酮乙醇溶液中，再加入硝酸银乙醇溶液，加热至130~160 ℃反应毕，即得到银纳米线溶液。9. 根据权利要求8所述的一种兼备稳态与非稳态传热状态保温的纺织品制备方法，其特征在于：聚乙烯吡咯烷酮乙醇溶液质量浓度为 20~40 mg/ml，氯化铜乙醇溶液质量浓度为0.5~1.0 mg/ml，硝酸银乙醇溶液质量浓度为 10~20 mg/ml。10.根据权利要求1~9任一项所述的一种兼备稳态与非稳态传热状态保温的纺织品制备方法，其特征在于：步骤四中，涂覆采用双面或单面涂覆，次数为1~10次。技术总结本申请提供一种兼备稳态与非稳态传热状态保温的纺织品制备方法，属于纤维制品处理技术领域。配制相变微胶囊整理液，中空纤维在相变微胶囊整理液中浸渍完毕后，烘干，清洗，得到相变纱线，相变纱线织造得到织物；制备银纳米线溶液，将银纳米线溶液涂敷在织物上，得到同时兼备稳态与非稳态传热状态下保温的纺织品。本申请所得纺织品应用于智能防寒服领域，可达到长期调温的效果，相变微胶囊与织物基材间结合良好，耐洗牢度好。技术研发人员：屠乐希,沈华,潘彤,白婷,韩溶,瞿炫琳受保护的技术使用者：浙江理工大学桐乡研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/21