具有皮肤结构的降温面料及其制备方法

本发明涉及功能纺织品，尤其涉及一种具有皮肤结构的降温面料及其制备方法。背景技术：1、在动态和复杂的条件下保持人体温度稳定/热舒适，对我们的健康、生产力和经济都很重要。为了在室内提供一个舒适的环境，建筑物总是配备空调进行加热或制冷，这需要大量的能源消耗。据统计建筑物占全球最终能源消耗的30％以上，并占全球温室气体排放的10％左右；而在这一巨大的能源消耗中，近48％的能源消耗归因于建筑物空间的加热或冷却。基于纺织品的个人热管理针对的是人体周围的微环境，而不是整个建筑的内部空间，对于最大限度地减少室内建筑的能源消耗具有巨大的潜力。2、具有吸湿性能的功能性纺织品可以通过将汗液和水蒸气从人体中带走，同时也带走了皮肤表面的热量，为穿着者提供舒适感。传统的亲水性织物，如棉花，能够吸收汗液，但汗液不能以最快的速度蒸发，棉布会粘在皮肤表面，阻碍散热并产生粘性，大大影响织物的舒适性。疏水织物可以防止外部液体侵入皮肤内部，但不能解决汗液残留在皮肤表面的问题。3、针对上述问题，发明专利(申请号为cn201910880754.3)公开了一种疏水浆料、单向导湿织物及制备方法，该疏水浆料中含有防水防油剂、二氧化硅、增稠剂和水，使用方便，将其涂覆于织物表面，可以制得单向导湿织物，解决了现有的单向导湿织物制备方法技术要求高、成本高、生产工艺复杂且耗时的问题；但是疏水浆料涂覆于织物表面后，会对织物自身的透气和透湿性能产生不利影响，使得该单向导湿织物的舒适性差，不适合应用于服装领域。现有技术中，还有许多单向导湿性能的纺织品需要进行复杂的纱线结构设计，制备工艺复杂，成本昂贵，不利于工业化生产。4、有鉴于此，有必要设计一种改进的具有皮肤结构的降温面料及其制备方法，以解决上述问题。技术实现思路1、本发明的目的在于提供一种具有皮肤结构的降温面料及其制备方法，通过简单的制备工艺及常规的装置，将纳米疏水剂以点状结构复合于纺织品面料的表面，并采用超声波点焊机在该表面制备亲水点，以构成汗液运输通道，制备出实现汗液输送和水分管理的具有皮肤结构的降温面料。2、为实现上述发明目的，本发明提供了一种具有皮肤结构的降温面料的制备方法，包括以下步骤：3、s1、对纺织品面料进行预处理，去除其表面杂质；4、s2、在步骤s1预处理后的纺织品面料其中一侧的表面上喷涂纳米疏水剂，形成疏水表面；所述纳米疏水剂以雾化的形式喷涂至面料的表面；5、s3、采用超声波点焊机在所述纺织品面料的疏水表面制备亲水点，所述亲水点处形成由所述纺织品面料的疏水表面单向导湿至另一表面的汗液运输通道，即得具有皮肤结构的降温面料。6、作为本发明的进一步改进，在步骤s1中，所述纺织品面料为棉、麻、毛、丝、化纤中的一种或多种组合而成的亲水型纤维织物。7、作为本发明的进一步改进，在步骤s3中，若干所述亲水点在所述疏水表面聚集形成呈阵列分布的汗液运输点，所述汗液运输点的1～2mm，间距4～6mm。8、作为本发明的进一步改进，在步骤s2中，所述纳米疏水剂的质量百分浓度为0.2wt.％～20wt.％。9、作为本发明的进一步改进，所述纳米疏水剂雾化后的雾珠尺寸为2～5μm，所述纳米疏水剂在所述纺织品面料的表面形成均匀分布且互不相连的点状结构。10、作为本发明的进一步改进，在步骤s1中，所述预处理为将所述纺织品面料进行煮练处理，温度为80～120℃，时间为30～60min。11、作为本发明的进一步改进，所述纳米疏水剂为全氟丙烯酸酯聚合物纳米疏水剂、二乙基甲苯二胺聚合物纳米疏水剂、氟硅烷聚合物纳米疏水剂中的一种。12、作为本发明的进一步改进，在步骤s2中，雾化及喷涂所述纳米疏水剂采用的装置为喷墨印花机。13、一种具有皮肤结构的降温面料，由上述中任一项所述的具有皮肤结构的降温面料的制备方法制备得到。14、作为本发明的进一步改进，包括面料基体，所述面料基体的两表面分别为亲水表面与疏水表面，所述疏水表面由均匀分布在所述面料基体上的疏水点状结构构成，所述疏水表面还设有亲水点，所述亲水点处构成由所述疏水表面单向导湿至亲水表面的汗液运输通道。15、本发明的有益效果是：16、1、本发明的具有皮肤结构的降温面料及其制备方法，先对纺织品面料进行预处理，将纳米疏水剂以雾化的形式喷涂至纺织品面料其中一侧的表面上，形成疏水表面；最后采用超声波点焊机在纺织品面料的疏水表面制备亲水点，形成由纺织品面料的疏水表面单向导湿至另一表面的汗液运输通道，得到具有皮肤结构的降温面料。与现有技术相比，本发明的制备方法简单易实施，装置均为常规器械，成本低廉，易于工业化生产；且制备的具有皮肤机构的降温面料能够在动态环境中调控人体皮肤表面温度，在汗液传输过程中为皮肤提供干燥的环境。17、2、本发明将纳米疏水剂雾化后喷涂至纺织品面料的表面，以点状结构复合于纺织品面料的表面，实现了疏水剂在纱线上的原位复合，形成了纳米疏水层，既赋予了面料优异的疏水性，又不会堵塞面料的孔隙，而影响面料自身的透气和透湿性能。本发明还采用超声波点焊机在纺织品的疏水表面制备亲水点，构成了汗液运输通道，形成了类似于皮肤表面的汗毛孔结构；因为亲水点处的疏水剂被激光点破坏，在疏水表面形成了局部的亲水性差异点，使得汗液在亲水点处聚集，从亲水点处传输至纺织品面料的更亲水的一侧表面，实现了纺织品面料的单向汗液传输，制备出了能实现汗液输送和水分管理的具有皮肤结构的降温面料，该降温面料能够在动态环境中调控人体皮肤表面的温度，具有良好的应用价值和前景。技术特征：1.一种具有皮肤结构的降温面料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：2.根据权利要求1所述的具有皮肤结构的降温面料的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，所述纺织品面料为棉、麻、毛、丝、化纤中的一种或多种组合而成的亲水型纤维织物。3.根据权利要求1所述的具有皮肤结构的降温面料的制备方法，其特征在于，在步骤s3中，若干所述亲水点在所述疏水表面聚集形成呈阵列分布的汗液运输点，所述汗液运输点的尺寸为1～2mm，间距为4～6mm。4.根据权利要求1所述的具有皮肤结构的降温面料的制备方法，其特征在于，在步骤s2中，所述纳米疏水剂的质量百分浓度为0.2wt.％～20wt.％。5.根据权利要求4所述的具有皮肤结构的降温面料的制备方法，其特征在于，所述纳米疏水剂雾化后的雾珠尺寸为2～5μm，所述纳米疏水剂在所述纺织品面料的表面形成均匀分布且互不相连的点状结构。6.根据权利要求1所述的具有皮肤结构的降温面料的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，所述预处理为将所述纺织品面料进行煮练处理，温度为80～120℃，时间为30～60min。7.根据权利要求4所述的具有皮肤结构的降温面料的制备方法，其特征在于，所述纳米疏水剂为全氟丙烯酸酯聚合物纳米疏水剂、二乙基甲苯二胺聚合物纳米疏水剂、氟硅烷聚合物纳米疏水剂中的一种。8.根据权利要求1所述的具有皮肤结构的降温面料的制备方法，其特征在于，在步骤s2中，雾化及喷涂所述纳米疏水剂采用的装置为喷墨印花机。9.一种具有皮肤结构的降温面料，其特征在于，所述降温面料由权利要求1～8中任一项所述的具有皮肤结构的降温面料的制备方法制备得到。10.根据权利要求9所述的具有皮肤结构的降温面料，其特征在于，包括面料基体，所述面料基体的两表面分别为亲水表面与疏水表面，所述疏水表面由均匀分布在所述面料基体上的疏水点状结构构成，所述疏水表面还设有亲水点，所述亲水点处构成由所述疏水表面单向导湿至亲水表面的汗液运输通道。技术总结本发明提供了一种具有皮肤结构的降温面料及其制备方法，先将纳米疏水剂以雾化的形式喷涂至纺织品面料其中一侧的表面上，形成疏水表面；再采用超声波点焊机在纺织品面料的疏水表面制备亲水点，形成由纺织品面料的疏水表面单向导湿至另一表面的汗液运输通道，得到具有皮肤结构的降温面料。本发明将纳米疏水剂在纱线上原位复合，避免了对面料透气透湿性的影响；采用超声波点焊机在纺织品疏水表面制备亲水点，构成了汗液运输通道，形成了类似于皮肤表面的汗毛孔结构，实现了纺织品面料的单向汗液传输，能够在动态环境中调控人体皮肤表面温度，在纺织品的个人热管理领域具有巨大优势。本发明制备方法简单，装置常规，成本低廉，易于工业化生产。技术研发人员：张骞,陈涛,肖杏芳,王满玉,徐卫林受保护的技术使用者：武汉纺织大学技术研发日：技术公布日：2024/7/9