[发明专利]一种导湿快干的吸湿发热纤维海绵材料及其制备方法

权利要求书

1.一种导湿快干的吸湿发热纤维海绵材料，其特征是：所述导湿快干的吸湿发热纤维海绵材料由三层组成，具有梯度孔径结构，底层为具有大孔径的半亲水纤维海绵材料，中层为具有中等大小孔径的吸湿发热纤维海绵材料，上层为具有小孔径的亲水纤维海绵材料，且上层具有局部闭孔结构；

所述大孔径为100～500μm，中等大小孔径为10～100μm，小孔径为1～10μm；

所述导湿快干的吸湿发热纤维海绵材料的压缩回弹率大于95％，克罗值为2～4clo。

2.根据权利要求1所述的导湿快干的吸湿发热纤维海绵材料，其特征在于，所述半亲水纤维、吸湿发热纤维或亲水纤维的平均直径为10nm～50μm，半亲水纤维、吸湿发热纤维或亲水纤维的平均长径比为20～50000；其中，直径为半亲水纤维＞吸湿发热纤维＞亲水纤维。

3.制备如权利要求1或2所述的导湿快干的吸湿发热纤维海绵材料的方法，其特征是：分别将所述半亲水纤维、吸湿发热纤维和亲水纤维通过纤维分散液在同一模具内冷冻成型以及通过纤维间的辐射交联形成相互连接的块状体，之后进行加热干燥处理制得导湿快干的吸湿发热纤维海绵材料。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，制备步骤为：

第一步：将半亲水纤维分散在对其不溶的溶剂内，获得低密度均质纤维分散液；将吸湿发热纤维分散在对其不溶的溶剂内，获得中密度均质纤维分散液；将亲水纤维分散在对其不溶的溶剂内，获得高密度均质纤维分散液，同时在高密度均质纤维分散液中加入极稀浓度高分子聚合物溶液；

第二步：首先将第一步制备的低密度均质纤维分散液注入预模型中进行冷冻成型处理，获得低密度均质纤维分散液冷冻块；再将第一步制备的中密度均质纤维分散液直接倒在低密度均质纤维分散液冷冻块上，进行冷冻成型处理，获得二层梯度密度纤维分散液冷冻块；最后将第一步制备的高密度均质纤维分散液倒在二层梯度密度纤维分散液冷冻块上，进行冷冻成型处理，获得三层梯度密度的纤维分散液冷冻块；

第三步：对第二步中得到的三层梯度密度的纤维分散液冷冻块进行低温辐射交联处理，得到交联后梯度密度的纤维分散液冷冻块；

第四步：对第三步中得到的交联后梯度密度的纤维分散液冷冻块进行常压加热干燥处理，去除溶剂后得到具有梯度孔径和局部闭孔结构的吸湿发热纤维海绵材料。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，第一步中半亲水纤维分散液的质量分数为0.1～10wt％，吸湿发热纤维分散液的质量分数为15～30wt％，亲水纤维分散液的质量分数为35～50wt％；

所述的半亲水纤维为吸水率为0.1～6％的纤维；所述亲水纤维为吸水率为8～15％的纤维；所述的溶剂为水、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、叔丁醇和丙酮中的一种以上。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述极稀浓度是指高分子聚合物的浓度小于2wt％；所述高分子聚合物为水性聚氨酯、软性聚丙烯酸酯、热塑性聚氨酯、聚四氟乙烯或热塑性聚酯。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的冷冻成型处理温度是-196～-30℃，处理时间是1～5h。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的辐射交联辐射量为10～200kGy，辐射时间为1～60s，辐射环境温度为-196～-30℃，辐照方式为平面静止辐照、环绕式移动辐照或360°圆圈式移动辐照。

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述加热干燥温度为100～200℃，干燥时间为2～4h。