【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纺织、纺织化学与染整工程领域，特别涉及一种可动态调控红外辐射的单向导湿植绒面料及制备方法。
技术介绍
1、随着全球极端气候事件的频繁发生，人体热调节对热舒适、健康和工作效率至关重要。据统计，总用电量的近20％用于空调和电风扇的建筑和空间热调节，这带来了巨大的能源消耗和危机。虽然已经开发了各种热管理设备，如电加热可穿戴设备或热电设备，但它们仍然需要额外的电力，而且往往太笨重而不具有穿着舒适性。
2、被动辐射冷却技术是一种零能耗和环保的策略，辐射冷却材料可以通过大气透明窗口(8-13μm)和高太阳光(0.3-2.5μm)反射向外太空发射长波红外(lwir)，从而自发地冷却物体。相反，被动辐射加热是通过高太阳吸收量和低红外发射率来实现的。辐射制冷和加热材料的关键设计是将材料的固有特性与结构光子工程相结合，实现对光的选择性响应，从而控制辐射制冷和加热性能。然而，这些材料通常是静态的，用于冷却或加热的用途单一，不能适应不断变化的环境和天气。因此，在同一材料中实现这两种相互矛盾的特性是非常重要和具有挑战性的。
3、双模式织物被认为是可实现在同一纺织品中进行辐射冷却和加热新型织物。hsu等人通过在红外透明纳米多孔聚乙烯层中嵌入双层发射器，同时控制织物两侧具有不同的厚度，当高发射率层面向环境时，外部的高发射率以及发射器与皮肤较短的距离带来的的高传热系数，使得织物处于冷却模式；相反，低发射率层朝外时，发射器与皮肤的距离增加，导致导热系数降低，此时织物处于加热模式。ding等人通过一步静电纺丝技术，开发了一种具
4、根据热不适对光通道进行自适应调整将从根本上改善服装系统的功能。zhang等人设计了一种红外自适应纺织品，使用由疏水三乙酸酯和亲水纤维素组成的双形态纤维作为基础聚合物材料，通过类似溶液染色的方法，在双形态纤维编织的针织物上简单涂覆少壁碳纳米管。由于疏水性和亲水性的相互竞争，双形态纤维可以驱动纤维间距随相对湿度的变化而变化。当高温/潮湿时，纱线会坍塌，使相邻纤维靠的更近，从而引起共振电磁耦合，这种耦合可以改变纺织品的发射率以更好地匹配人体的热辐射，从而有效增强热交换。当寒冷/干燥时，纱线以相反的方式响应，以减少散热。尽管该织物能够根据外界条件进行自适应热管理，但由于出汗造成人体的湿不适仍有待解决，且纤维的制备过程复杂，难以实现高效制备。
5、单向导湿技术能够为人体提供一个更干燥和更凉爽的微环境，已经受到越来越多的关注。单向导湿材料最明显的特征是非对称润湿性梯度，这种非对称结构会使液体受力不平衡，从而自发运动。在润湿梯度的基础上构筑锥形结构或三维孔道可进一步增加液体的拉普拉斯压差，以提高单向导湿性能。dai等人通过在具有润湿梯度的纺织品内嵌入具有亲水内表面的锥形微孔阵列，可以实现定向液体输送。当具有大开口亲水锥形微孔的疏水聚酯层与液体接触时，织物可以通过亲水锥形微孔将液体泵送至超亲水硝化纤维层，从而消除了汗液带来的湿不适。在实现汗液定向输送的同时，自适应地调控纺织品热辐射特性的技术还未被开发。
6、静电植绒织物是通过高压静电将植绒绒毛植于涂有植绒胶的布料表面，使纤维在表面形成垂直排列结构。目前的静电植绒面料大多用于保暖隔热和吸音降噪，未见专用于单向导湿的相关专利及文献公开，更未有基于静电植绒织物单向导湿特性的热辐射自适应调控技术被开发。该技术面临如下关键问题：(1)植绒胶在将植绒绒毛牢固结合的同时，会将织物的孔隙堵塞而关闭了水分反向运输的通道，因此，如何平衡植绒绒毛结合牢度和织物整体单向导湿性能是需解决的关键问题之一；(2)传统植绒面料结构固定，不能通过外界环境变化而自动调节热性能，难以实现多变环境下的热舒适；(3)即使植绒面料结构可变，如何维持原有单向导湿性能也需被考虑；(4)织物在多次结构变化及汗水浸渍后应保持原有的热辐射特性，因此，热辐射调控材料与织物间应具有良好的结合牢度。
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能根据湿度变化调控织物热辐射特性，同时解决人体的湿不适问题的静电植绒织物。
2、为实现以上目的，本专利技术提供了一种可动态调控红外辐射的单向导湿植绒面料，所述面料包括基底布、植绒绒毛和热辐射材料；所述基底布一侧通过植入植绒绒毛改性，随后在植绒绒毛侧喷涂酚铵溶液，并涂覆热辐射材料；所述基底布的材料为疏水性面料，所述植绒绒毛的材料为亲水且吸水溶胀材料。
3、所述基底布为机织、针织或非织造结构。
4、优选地，所述基底布的材料为涤纶、锦纶、聚乳酸、腈纶、丙纶或芳纶。
5、更优选地，所述基底布为机织涤纶。
6、优选地，所述植绒绒毛的材料为海藻纤维、黏胶纤维或聚丙烯酸纤维。
7、更优选地，植绒绒毛的材料为黏胶纤维或聚丙烯酸纤维。
8、优选地，所述热辐射材料为碳纳米管、mxene、石墨烯或金属单质。
9、本专利技术还提供一种上述可动态调控红外辐射的单向导湿植绒面料的制备方法，包括如下步骤，
10、(1)在基底布一侧喷涂植绒胶，将植绒绒毛在高压静电场作用下植入喷胶一侧，烘干得静电植绒底布；
11、(2)配制酚胺溶液并喷涂于静电植绒底布的植绒绒毛侧，烘干；
12、(3)在植绒绒毛侧涂覆热辐射材料，真空烘干。
13、进一步地，所述步骤(1)、(2)中烘干温度为70-90℃，所述步骤(3)中烘干温度为40-60℃。
14、所述酚胺溶液的配制方法如下，取30ml的tris缓冲液，加入0.5-3.0g的多酚试剂，溶解后，加入0.05-0.3g的胺类化合物，充分搅拌溶解。
15、优选地，所述多酚试剂为单宁酸、咖啡酸、多巴胺或没食子酸。
16、优选地，所述胺类化合物为聚乙烯亚胺、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、三乙烯四胺或二乙烯三胺。
17、更优选地，所述酚铵溶液的配制及使用方法如下，取30ml的tris缓冲液(ph 8.5)，加入2.0g的单宁酸，溶解后，加入0.2g的聚乙烯亚胺，充分搅拌溶解后，将其喷涂于植绒面料的植绒绒毛侧，然后于80℃烘箱烘干。反应过程如下：
18、
19、进一步地，所述热辐射材料通过浸渍、喷涂、真空镀或化学镀方式涂覆在植绒绒毛侧。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可动态调控红外辐射的单向导湿植绒面料，其特征在于，所述面料包括基底布、植绒绒毛和热辐射材料；所述基底布一侧通过植入植绒绒毛改性，随后在植绒绒毛侧喷涂酚铵溶液，并涂覆热辐射材料；所述基底布的材料为疏水性面料，所述植绒绒毛的材料为亲水且吸水溶胀材料。
2.根据权利要求1所述的可动态调控红外辐射的单向导湿植绒面料，其特征在于，所述基底布为涤纶、锦纶、聚乳酸、腈纶、丙纶或芳纶。
3.根据权利要求1所述的可动态调控红外辐射的单向导湿植绒面料，其特征在于，所述植绒绒毛的材料为海藻纤维、黏胶纤维或聚丙烯酸纤维。
4.根据权利要求1所述的可动态调控红外辐射的单向导湿植绒面料，其特征在于，所述热辐射的材料为碳纳米管、MXene、石墨烯或金属单质。
5.一种如权利要求1所述的可动态调控红外辐射的单向导湿植绒面料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤，
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)、(2)中烘干温度为70-90℃；所述步骤(3)中烘干温度为40-60℃。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述多酚试剂为单宁酸、咖啡酸、多巴胺或没食子酸。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述胺类化合物为聚乙烯亚胺、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、三乙烯四胺或二乙烯三胺。
10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述热辐射材料通过浸渍、喷涂、真空镀或化学镀方式涂覆在植绒绒毛侧。
...【技术特征摘要】
1.一种可动态调控红外辐射的单向导湿植绒面料，其特征在于，所述面料包括基底布、植绒绒毛和热辐射材料；所述基底布一侧通过植入植绒绒毛改性，随后在植绒绒毛侧喷涂酚铵溶液，并涂覆热辐射材料；所述基底布的材料为疏水性面料，所述植绒绒毛的材料为亲水且吸水溶胀材料。
2.根据权利要求1所述的可动态调控红外辐射的单向导湿植绒面料，其特征在于，所述基底布为涤纶、锦纶、聚乳酸、腈纶、丙纶或芳纶。
3.根据权利要求1所述的可动态调控红外辐射的单向导湿植绒面料，其特征在于，所述植绒绒毛的材料为海藻纤维、黏胶纤维或聚丙烯酸纤维。
4.根据权利要求1所述的可动态调控红外辐射的单向导湿植绒面料，其特征在于，所述热辐射的材料为碳纳米管、mxene、石墨烯或金属单质。
5.一种如权利要求1所述的可动态调控红外辐射的单向导湿植绒面料的制...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡再生，李晓彦，杜培波，计雅亭，张金萍，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：
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