【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于织物，特别涉及一种促进汗液快速蒸发的织物及其制备方法和应用。
技术介绍
1、湿舒适性是评价人体穿着舒适性的重要指标，而个人汗液管理纺织品可以快速转移皮肤表面的汗液，满足人体对湿舒适性的要求。在个人汗液管理纺织品的研究中，加快水分传输和提高水分蒸发速率是制备个人汗液管理纺织品的两个重点研究方向。目前，对于提高水分蒸发速率的方法还有很大的研究空间。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种摩擦—铁电协同促进汗液快速蒸发的可拉伸织物及其制备方法和应用，既能实现汗液的快速蒸发又能实现运动信号的实时监测，解决现有技术中摩擦电蒸发织物不能兼具良好蒸发速率和可拉伸性的缺陷。
2、本专利技术的一种功能性织物，其特征在于，所述织物依次包括疏水弹性聚合物层、碳纳米管层、摩擦电负性的高聚物层；其中织物整体为褶皱结构。
3、本专利技术的一种功能性织物的制备方法，包括：
4、(1)将疏水的弹性聚合物、溶剂混合，得到纺丝液，静电纺丝，得到弹性纳米纤维膜，将碳纳米管溶液喷涂在弹性纳米纤维膜表面，得到电极层，然后预拉伸，得到预拉伸的弹性纳米纤维膜；
5、(2)将高聚物、溶剂混合，得到纺丝液，以步骤(1)的预拉伸的弹性纳米纤维膜为接收装置进行静电纺丝，去除应力，得到功能性织物。
6、上述制备方法的优选方式如下：
7、所述步骤(1)中疏水的弹性聚合物包括聚氨酯弹性体；溶剂为n,n-二甲基甲酰胺；纺丝液的质量分数为10
8、所述步骤(1)中静电纺丝工艺参数：纺丝喷头为针式喷头，纺丝电压为10-20kv，接收距离为15-25cm，纺丝温度为20-30℃，环境相对湿度为30-60％，注射泵推进速度为0.5-1ml/h，纺丝时间为2-4h。
9、所述步骤(1)中预拉伸的应变范围为100-200％；所述步骤(1)中碳纳米管溶液的浓度为0.01-0.05wt％；所述碳纳米管和弹性纳米纤维膜的比例为30μl/cm2-80μl/cm2。
10、所述步骤(2)中高聚物为具有摩擦电负性的高聚物；所述具有摩擦电负性的高聚物包括聚偏二氟乙烯、聚(偏二氟乙烯-co-六氟丙烯)、聚(偏氟乙烯-co-三氟乙烯)中的至少一种；所述溶剂为丙酮和n,n-二甲基甲酰胺；纺丝液的质量百分浓度为10％-20％。
11、所述丙酮和n,n-二甲基甲酰胺的体积比为4:3～2:1。
12、进一步地，所述丙酮和n,n-二甲基甲酰胺的体积比为2：1，3：2或4：3。
13、所述步骤(2)中静电纺丝工艺参数包括：纺丝喷头为针式喷头，纺丝电压为10-20kv，接收距离为10-20cm，纺丝温度为20-30℃，环境相对湿度为30-60％，注射泵推进速度为0.3-1ml/h，纺丝时间为1-4h。
14、本专利技术的一种服装，所述服装含所述功能性织物面料，其中功能性织物缝合在服装的腋下或关节处。
15、将所述材料缝合在服装的腋下促进汗液的快速蒸发，提高人体的湿舒适性，另外通过测量输出的电信号来检测人体运动的情况。
16、本专利技术的一种所述功能性织物在促进汗液快速蒸发材料、湿舒适性纺织品、运动信号监测材料中的应用。
17、本专利技术还提供一种上述制备方法制备得到的摩擦—铁电协同促进汗液快速蒸发的织物在个人湿舒适性纺织品中的应用，包括将所述材料缝合在服装的腋下促进汗液的快速蒸发，提高人体的湿舒适性，同时也能对人体运动姿势进行实时监测。
18、本专利技术以疏水弹性聚合物为基体，先喷涂碳纳米管，然后在预拉伸的条件下静电纺丝摩擦电负性的材料，释放应力后即可得到具有褶皱结构的可拉伸摩擦电材料。
19、本专利技术将制备得到的单电极可拉伸摩擦电材料缝合在服装的腋下或关节处得到一种摩擦—铁电协同促进汗液快速蒸发的织物，不仅能够促进汗液快速蒸发，还能够实时监测人体运动。
20、本专利技术将弹性良好的聚合物弹性体溶解于溶剂中，通过静电纺丝制备具有弹性的疏水纳米纤维膜，将分散良好的碳纳米管分散液喷涂在纳米纤维膜上制备摩擦电材料的电极层，然后对其预拉伸。将摩擦电负性的高聚物溶解在溶剂中得到纺丝液，以喷涂碳纳米管的预拉伸弹性纳米纤维膜为接收面接收静电纺丝纳米纤维膜，得到相应的摩擦电负性层，去除预拉伸应力得到具有褶皱结构的单电极摩擦电材料；将其缝合在普通运动服的关节处或腋下得到一种摩擦—铁电协同促进汗液快速蒸发的织物。本专利技术制备的织物能够利用人体运动时产生的摩擦电场促进水分子的极化，改变水团簇的大小，从而促进纺织品中水分的快速蒸发；另外，将其用在人体腋下、关节处还能进行运动信号的监测。
21、本专利技术静电纺制备得到的聚氨酯纳米纤维膜相对于聚氨酯弹性体来说既能有效阻止汗液以液态的形式传输到电极层影响电极的性能，又能使一部分汗液以气态的形式传输出去加快蒸发。
22、有益效果
23、本专利技术制备的摩擦—铁电协同促进汗液快速蒸发的织物可以通过摩擦电场的作用实现水分子的极化，用于人体热湿管理，同时本专利技术所使用的摩擦电负性材料为铁电聚合物，能够进一步增强摩擦纳米发电机的输出，从而进一步加快汗液的蒸发；与现有摩擦电蒸发织物的研究不同的是，本专利技术所制备的摩擦纳米材料具有褶皱结构，这种结构是由静电纺弹性纳米纤维的拉伸-回复得到的，不仅能够增强外部接触发电进一步提高水分蒸发速率，还能实现人体运动时由拉伸引起的电极层与摩擦电负性材料的内部发电，同时具有监测人体运动的功能，为传统服装行业带来了创新，具有良好的应用前景。
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1.一种功能性织物，其特征在于，所述织物依次包括疏水弹性聚合物层、碳纳米管层、摩擦电负性的高聚物层；其中织物整体为褶皱结构。
2.一种功能性织物的制备方法，包括：
3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中疏水的弹性聚合物包括聚氨酯弹性体；溶剂为N,N-二甲基甲酰胺；纺丝液的质量分数为10-25wt％。
4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中静电纺丝工艺参数：纺丝喷头为针式喷头，纺丝电压为10-20kV，接收距离为15-25cm，纺丝温度为20-30℃，环境相对湿度为30-60％，注射泵推进速度为0.5-1mL/h，纺丝时间为2-4h。
5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中预拉伸的应变范围为100-200％；所述步骤(1)中碳纳米管溶液的浓度为0.01-0.05wt％；所述碳纳米管和弹性纳米纤维膜的比例为30μL/cm2-80μL/cm2。
6.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中高聚物为具有摩擦电负性的高聚物；所述具有摩擦电负性的高聚物
7.根据权利要求6所述制备方法，其特征在于，所述丙酮和N,N-二甲基甲酰胺的体积比为4:3～2:1。
8.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中静电纺丝工艺参数包括：纺丝喷头为针式喷头，纺丝电压为10-20kV，接收距离为10-20cm，纺丝温度为20-30℃，环境相对湿度为30-60％，注射泵推进速度为0.3-1mL/h，纺丝时间为1-4h。
9.一种服装，其特征在于，所述服装含权利要求1所述功能性织物面料。
10.一种权利要求1所述功能性织物在促进汗液快速蒸发材料、湿舒适性纺织品、运动信号监测材料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种功能性织物，其特征在于，所述织物依次包括疏水弹性聚合物层、碳纳米管层、摩擦电负性的高聚物层；其中织物整体为褶皱结构。
2.一种功能性织物的制备方法，包括：
3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中疏水的弹性聚合物包括聚氨酯弹性体；溶剂为n,n-二甲基甲酰胺；纺丝液的质量分数为10-25wt％。
4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中静电纺丝工艺参数：纺丝喷头为针式喷头，纺丝电压为10-20kv，接收距离为15-25cm，纺丝温度为20-30℃，环境相对湿度为30-60％，注射泵推进速度为0.5-1ml/h，纺丝时间为2-4h。
5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中预拉伸的应变范围为100-200％；所述步骤(1)中碳纳米管溶液的浓度为0.01-0.05wt％；所述碳纳米管和弹性纳米纤维膜的比例为30μl/cm2-80μl/cm2。
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【专利技术属性】
技术研发人员：王黎明，郑茂荣，王宗文，柯文博，覃小红，俞建勇，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：
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