一种基于气凝胶的复合保暖面料制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于气凝胶的复合保暖面料，所述面料由内向外包括发热调温层(1)、隔热层(2)和防护层(3)。本实用新型专利技术弥补了保暖性极佳的气凝胶材料应用于服装领域易掉粉和透湿性差的缺陷，通过巧妙的结构设计，复合以柔软透湿、自主发热、智能调温的功能性面料，在满足冬季服装基本保暖御寒功能前提下，还具备轻薄有型、自动发热调温的特点，丰富了冬季服装的品类，符合市场多元化的需求，具有广阔的发展前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于气凝胶的复合保暖面料
本技术涉及保暖面料领域，特别是涉及一种基于气凝胶的复合保暖面料。
技术介绍
御寒保暖是衡量冬季服装热湿舒适性的重要指标之一，利用棉絮、羽绒、各类化纤絮片等填充服装可达到保暖目的。然而，填充这类材料制作的服装，存在臃肿、适用环境受限(如：湿态条件下保暖效果降低等)、运动不便、洗涤保存困难等缺陷。随着现代人们对服装舒适性、功能性以及美观性要求的提高，羽绒类填充服装已无法满足消费者日益增长的时尚便捷的穿着需求。气凝胶是一种新式轻质纳米多孔材料，因具有较高的孔隙率(可高达90％-99.8％)、较大的比表面积(最高可达800-1000m2/g)、较小的结构尺寸(典型孔径小于50nm,骨架颗粒为1-20nm)而成为已知导热系数最小的材料，在高温隔热应用方面具有无与伦比的优越性。但其独特的网络结构、高孔隙率的特点也导致材料存在强度低、韧性差、纳米孔结构在外力作用下易破坏等缺点，极大地限制了其在服装领域的应用。基于此，气凝胶材料应用于服装领域主要采取两种形式：纤维增强气凝胶毡和气凝胶发泡材料。纤维增强气凝胶毡的应用形式有效改善了气凝胶的力学性能并因此得到广泛应用，但此种应用形式存在的弊端同样不容小觑，主要表现为：①为避免掉粉而采用封装的形式，严重影响了材料的透湿性；②服装制作裁剪、穿着运动摩擦及洗涤过程均会导致少量纳米气凝胶粉末逸出，损耗材料保暖性的同时威胁人体健康。气凝胶发泡材料利用发泡过程紧紧锁住气凝胶颗粒，有效解决了掉粉问题，专利CN209320415U和专利CN109927386A都提出了将气凝胶加入到发泡材料中解决掉粉问题的方法，但对材料存在的透湿性问题及解决方案却并未提及。气凝胶发泡材料为闭孔结构，透湿性受到了限制。人体热湿舒适感取决于自身产生的水分与周围环境水分之间能量交换的平衡。人体不断产生的汗水(显汗与潜汗)通过服装散失，服装在能量交换中起着调节作用并通过热湿传递过程实现。因此，服装面料透湿性能的好坏必然影响人体热湿平衡和舒适性。透湿性问题成为气凝胶材料应用于服装领域亟需解决的关键问题之一。服装保暖方式可分为被动式隔热保暖和积极式发热保暖。服装微气候理论认为，在环境-服装-人体这一复杂系统中，服装需根据外界环境、人体活动状态的不同相应的调节热湿交换量，使微气候保持在人体感到舒适的范围内。冬季室内外温差较大，在环境温度剧烈变化过程中，单纯被动隔热方式缓解皮肤表面温度波动能力有限，无法及时高效地营造一个相对稳定的微气候环境，人体易产生“冷感”或“热感”，影响舒适性。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是传统冬季服装臃肿、适用环境受限、运动不便、洗涤保存困难，气凝胶服装易掉粉、透湿性差、现有服装保暖形式单一、复杂环境条件下温度调节能力较差且适用场景有限。本技术提供了一种基于气凝胶的复合保暖面料，所述面料由内向外包括发热调温层、隔热层和防护层；所述发热调温层的贴肤面设置起绒层，另一面(非贴肤面)设置非连续相变涂层；所述隔热层为改性气凝胶发泡层，表面有绗缝线；所述防护层内侧贴合防水透湿膜。所述发热调温层由具有吸湿发热功能的纱线以及具有亲肤柔软、吸湿排汗功能的纱线织造而成。所述具有吸湿发热功能的纱线由EKS/铜氨纤维混纺纱与Coolmax长丝交织而成，构成易于起绒的衬垫纱。所述EKS纤维是一种可自行发热的纤维，不仅可以调节人体与服装之间的温度及湿度，还具有控制pH值、阻燃、抗起球和防静电等多种功能。所述铜氨纤维手感柔软、光泽柔和、吸湿透气、抗静电、悬垂性好，赋予面料优异的服用性能。所述Coolmax纤维具有独特的四沟槽截面结构，可有效增大纤维或织物的表面积，赋予纤维良好的湿气控制功能，随时将皮肤表面湿气排出体外并快速蒸发，使皮肤与服装时刻保持清新干爽的舒适接触。所述具有亲肤柔软、吸湿排汗功能的纱线为棉/兰精莫代尔纤维混纺纱。棉/兰精莫代尔纤维混纺纱线和氨纶丝交织构成地组织且氨纶丝参与所有线圈的编织。所述发热调温层为单面纬编两线衬垫组织以实现织物轻薄化。所述起绒层吸湿排汗、亲肤柔软且吸湿发热，身体湿气易于通过该层散发至面料外层。起绒方法为刷绒，形成轻起绒从而减少对纱线的损伤。所述非连续相变涂层位于该功能性面料的未起绒侧，以实现服装智能感温、自动调节为主要目的。相变材料可吸收、储存并重新分配和放出热量，在感应到服装内部温度产生较大变化时自动调节以便人体时刻处于舒适状态。非连续相变涂层采用圆网或丝网印花工艺以维持织物柔软手感风格，涂层分布均匀且涂层面积为65.09％-93.59％。所述发热调温层的克重为150-220g/m2。所述改性气凝胶发泡层中的气凝胶为无机气凝胶、有机气凝胶、碳气凝胶中的一种，发泡基材为聚氨酯、聚酰亚胺、橡胶等发泡材料中的一种。所述改性为透湿性改性。方法为气凝胶发泡材料外侧经亲水涂层整理后材料整体再经过绗缝。运用单向导湿机理，以实现该材料内外层亲、疏水性差异，汗液自发、不可逆从材料内侧传至外侧并迅速蒸发为目的。所述绗缝工艺图案可选用“回形”、“菱形”或其它形状，所述绗缝线为EKS/Coolmax发热导湿纤维混纺纱，Coolmax纤维优异的吸湿排汗效果为湿气导出提供便捷通道，EKS纤维绝佳的吸湿发热功能降低了对材料隔热性的破坏，控制绗缝深度近似于材料厚度以使材料不受绗缝压力作用产生压缩，影响材料保暖性。所述隔热层的厚度为0.5-3mm，克重为30-180g/m2，可根据具体环境选用，热导率小于0.026W/(m·k)。所述防护层的基材面料可根据需求选择锦纶、涤纶、羊毛及其混纺面料等，面料经防泼水整理且防泼水等级高达5级。面料内侧贴合有防水透湿膜，所述防水透湿膜可选择TPU或ePTFE中的一种，厚度为10-200um，静水压大于10000mmH2O，透湿量大于10000g/(m2·24h)。所述发热调温层、隔热层和防护层通过PUR热熔粘合。热熔胶可选择PA、PES、TPU、PUR中的一种。有益效果(1)本技术将隔热保暖效果绝佳的气凝胶加入发泡材料并改善材料透湿性，不仅解决了气凝胶材料使用过程中易掉粉的问题，制备出轻薄保暖的气凝胶发泡材料，亦改善了材料的透湿性从而提高服用性能；(2)本技术采用主动式发热调温与被动式隔热保暖方式相结合的复合面料制作的冬季服装，可根据感应到的服装内部温度变化进行自动可逆的双向温度调节，在服装面料周围形成基本恒定的微气候环境，使人体时刻处于舒适状态。(3)本技术防护层的使用拓宽了服装面料的应用领域，不仅满足常规室内外服用需求，亦可适用于严苛的户外环境。(4)本技术所涉及面料通过巧妙的结构设计，在满足冬季服装基本保暖御寒功能前提下，化繁为简，仅三层结构复合赋予面料更轻薄的外观风格，简洁的结构也更有利于投放市场，实现量产，有效服务消费者。(5)使用本技术复合面料制作的冬季服装，在满足御寒保暖功能的同时，轻薄有型、自动发热调温，属智能服装范畴。丰富了冬季服装的品类，符合市场多元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于气凝胶的复合保暖面料，其特征在于，所述面料由内向外包括发热调温层(1)、隔热层(2)和防护层(3)；所述发热调温层(1)的贴肤面设置起绒层(4)，另一面设置非连续相变涂层(5)；所述隔热层(2)为改性气凝胶发泡层，表面有绗缝线(6)；所述防护层(3)内侧贴合防水透湿膜(7)。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于气凝胶的复合保暖面料，其特征在于，所述面料由内向外包括发热调温层(1)、隔热层(2)和防护层(3)；所述发热调温层(1)的贴肤面设置起绒层(4)，另一面设置非连续相变涂层(5)；所述隔热层(2)为改性气凝胶发泡层，表面有绗缝线(6)；所述防护层(3)内侧贴合防水透湿膜(7)。


2.根据权利要求1所述的复合保暖面料，其特征在于，所述发热调温层(1)由具有吸湿发热功能的纱线以及具有亲肤柔软、吸湿排汗功能的纱线织造而成。


3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪新颖，王先锋，靳晓松，杜博超，杨兴友，
申请(专利权)人：上海驰纺材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31