[发明专利]一种单向透湿、保温复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于纺织技术领域，涉及复合材料的制备方法，特别是指一种单向透湿、保温复合材料及其制备方法。所述单向透湿、保温复合材料包括蓬松层和气密层，所述蓬松层为纳米纤维层和粗旦纤维层交替排列而成，所述气密层为PET‑PA6双组份超细纤维非织造布，所述纳米纤维层为PVA纳米纤维层，所述粗旦纤维层为PE/PP皮芯双组份纤维、三维卷曲涤纶和亲水纤维混纺梳理的纤维层。本发明制备的纤维复合材料具有理想的单向导湿和保温作用，适合用于防寒服装、被褥的内衬和建筑保温材料、管道保温用高蓬松保温层等。

技术领域

本发明属于纺织技术领域，涉及复合材料的制备方法，特别是指一种单向透湿、保温复合材料及其制备方法。

背景技术

纤维质复合材料作为由纤维组成的多孔介质，具有轻质、疏松和多孔的特性，以其内部不流动的空气来阻隔热的传导。而非织造材料作为典型的纤维质材料，可以是多种不同类型的纤维通过机械固网法、热固网法等加工工艺方法直接形成的具有一定厚度和独特的结构，并表现为有通透性能的柔性纤维质材料，并在隔热保温、过滤等领域具有广泛的应用。而纤维质材料的保温性和导湿性是一个矛盾体，这个矛盾体的存在极大的降低了纤维质保温材料的综合性能和价值，并对被保温材料造成损伤，如：保温服、棉被内的湿气不能有效的传导将降低穿着舒适性，建筑保温材料内潮气引起霉变，管道壁面湿气引起锈蚀等。由此可见，隔热保温行业和纤维材料科学领域亟需解决纤维质保温材料的导湿性和保温性的矛盾。

现有的众多研究尝试利用将纤维质材料和膜材料进行复合应用以提高；如，专利CN201320178398.9尝试将聚氨醋薄膜设置在两层面料之间以获得一种抗风保温透湿性织物；专利CN201610488189.2.将涂层织物作为透湿层与面料层复合以获得透湿保暖纺织面料；但是涂层织物和覆膜纤维材料都会隔绝或阻碍了水汽扩散通道导致湿传输效果低。从水分在纤维材料中的传输机理来看，汽态水主要依靠通过纤维间的连续孔隙和纤维自身的吸湿和放湿散失于外界环境之中而，液态水主要依靠纤维间的芯吸作用以及纤维材料自身的传湿向外界传递。由此可见，纤维材料间贯通孔隙对导湿性有显著的影响。因此，通过对纤维材料的结构设计是提高保暖用纤维材料的导湿性的一种有效方式。如专利CN201310104507.7模仿羊毛原纤逐级分叉的白相似分形仿生结构，设计多层织物中的组织循环，进而缩短了水分沿纱线由织物低层向织物顶层的传输通道，获得一种透湿保暖型多层分形仿生织物；该方法主要针对由纱线组成的具有一定厚度的机织物或针织物来实现透湿保暖。而对于纤维直接组成的非织造类纤维复合材料来说，仅具有借鉴意义。也有相关研究针对非织造材料的单向导湿进行研究，如：CN201210057127.8、CN20151057477 1. 6和CN200910239652.X均采用拒水整理剂整理的方法以获得单向导湿性能，但是均没考虑其保暖性。

鉴于上述原因，本发明以期创设一种单向透湿、保温复合材料的生产方法用于生产具有单向透湿特性的保温纤维质复合材料用于防寒服装、被褥的内衬和建筑保温材料、管道保温用高蓬松保温层等。

发明内容

本发明提出一种单向透湿、保温复合材料及其制备方法，解决了现有技术中纤维复合材料功能单一不具有单向透湿、保温的功能的技术问题。本发明通过将棉、麻、黏胶等亲水纤维、PE/PET皮芯型双组份和三维卷曲PET分别按照一定比例混合后梳理-交叉铺放成混纺纤维层，并通过在线复合的方式将静电纺丝制备的纳米纤维层和梳理-交叉铺网制备的混纺纤维层进行在线复合；其中混纺纤维层按照亲水纤维的比例从下到上铺放成亲水纤维梯度增加的多层纤维网后通过热风穿透的方法定型成由多层纤维网组成的蓬松纤维层；所述蓬松纤维层由于亲水纤维比例的不同而形成亲水梯度，具有很好的虹吸效果，从而形成蓬松结构的透湿层；而在混纺纤维层之间的纳米纤维层则提高湿的纵向传导能力。蓬松纤维层与超细纤维气密层进行层间复合，从而将超细纤维层的气密性和蓬松纤维层的静止空气存储特性，超细纤维大比表面积的快干特性和亲水梯度的湿虹吸特性进行有机复合，进而提高材料保暖性的同时获得单向导湿特性。

本发明的技术方案是这样实现的：