[发明专利]一种冬暖夏凉的双面面料及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料领域，尤其涉及一种冬暖夏凉的双面面料及其制备工艺。

背景技术

保暖性是指人体着装以后，当环境温度较低时，防止人体散热的功能，或对人体保温的性质。服用材料对人体保暖的性能，来自于材料纤维的形态和性能，以及服装材料的结构与性能。如果是服装，还与服装的形态和组成相关，所以，服装的保暖性受到了多种综合因素的影响。然而服装材料的保暖性是服装保暖性的主体，也是最能主观调节服装保暖性的因素。

辐射率是指衡量物体表面以辐射的形式释放能量相对强弱的能力。物体的辐射率等于物体在一定温度下辐射的能量与同一温度下黑体辐射能量之比。黑体的辐射率等于1，其他物体的辐射率介于0和1之间。辐射率仅仅与物体表面的性质(成分、结构)有关。在定给温度条件下，任何物体的辐射率在数值上等于此物体的吸收率。因此，如果可以控制辐射率，让它在需要放热的时候变高，需要降温的时候变低，就可以改变人体对外辐射热量的多少，进而实现衣物帮助人体保温还是散热的调控。文献《a dual-mode textile for human body radiative heating and cooling》报导了一种利用铜和乙炔黑两种辐射率不同的材料制备保温材料，但是其柔韧性和大面积可穿戴性还有待改进和加强，此外，耐磨、耐洗性还急需提高。

发明内容

为克服现有技术中存在的同一面料只适用于冬天或夏天、功能性差、适用范围窄等问题，一方面，本发明旨在提供了一种冬暖夏凉的双面面料，用于服装面料，具有保持人体体温恒定、适用于春夏秋冬四季，具有冬暖夏凉的功效，其包括上下叠加黏合的散热层和保温层，所述散热层与所述保温层之间经防水透气的TPU层黏合，所述散热层至少含有20～40重量份聚酯纤维、5～20重量份碳材料或/和其他高辐射率材料和40～70重量份棉纤维；所述保温层由竹纤维复合材料与棉纤维组成。

优选地，所述竹纤维复合材料由80～95重量份竹纤维和5～15重量份铜材料和0～15重量份的其他低辐射率的材料组成。

优选地，所述铜材料为铜纳米材料，包括铜纳米颗粒和纳米铜线中的一种或两种。

优选地，所述铜材料为纳米铜线。

优选地，所述竹纤维复合材料占所述保温层总重量的40～60％。

优选地，所述散热层还包括低于10重量份的压电陶瓷粉末。

优选地，所述碳材料为石墨烯、碳纳米管、乙炔黑、科琴黑或Cabot碳材料。

优选地，所述其他高辐射材料为电瓷、SiC、Cr₂O₃及氮化物中的一种或两种以上的混合物。

优选地，所述竹纤维复合材料可以是竹纤维复合长丝或竹纤维复合短纤维，其细度为1～3D,优选为2.5D。

优选地，所述散热层和保温层可以是机织布、针织布或无纺布，如若是无纺布，优选为水刺无纺布。

优选地，所述散热层中优选聚酯纤维的细度为1.5D，长度为38mm；棉纤维的长度优选为长度为31～38mm的长绒棉；所述碳材料或/和其他高辐射率材料优选通过浸轧处理包覆于所述聚酯纤维和棉纤维表面。

优选地，所述碳材料或/和其他高辐射率材料也可以为纤维状，如碳纤维，其细度为3D、长度为28～35mm。

另一方面，本发明还提供了一种上述冬暖夏凉的双面面料的制备工艺，包括如下步骤：

步骤一：将聚酯纤维和棉纤维按比例混合、开松，再加入碳材料或/和其他高辐射率材料，混合均匀，编织成机织布散热层、针织布散热层或无纺布散热层；

步骤二：将铜材料或/和其他低辐射率的材料以及抗氧化剂搅拌混合均匀，然后加入至竹纤维中，经捏合机混合，双螺杆挤出机挤出、纺丝箱体纺丝得到竹纤维复合材料；

步骤三：将竹纤维复合材料与棉纤维编织成机织布保温层、针织布保温层或无纺布保温层；

步骤四：将机织布散热层、针织布散热层或无纺布散热层与机织布保温层、针织布保温层或无纺布保温层黏合，黏合胶水采用防水透气的TPU高分子材料。

优选地，步骤二中所述捏合机的捏合温度为170～200℃，时间为10～30分钟

优选地，步骤二中纺丝温度为250～260℃，纺丝速度为1000～1200m/min。

优选地，所述铜材料或/和其他低辐射率的材料、抗氧化剂以及竹纤维在捏合机捏合前，先经两次研磨机进行研磨，控制内部颗粒直径最大为1～3μm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：