[发明专利]一种不掉粉的复合气凝胶纤维及其制备工艺

说明书

本发明属于气凝胶材料领域，公开了一种不掉粉的复合气凝胶纤维及其制备工艺，用于解决现有气凝胶易掉粉的问题。不掉粉的复合气凝胶纤维，包括气凝胶纤维和水性胶胶层，水性胶胶层包裹在气凝胶纤维外。制备方法为：首先制备好气凝胶纤维，然后将气凝胶纤维以抽丝的方式通过浸水性胶粘剂，使纤维丝上包覆上水性胶，然后通过烘道烘干，收卷。或者以挤出的方式，把胶挤出成筒状,气凝胶纤维从筒中穿过一块抽出。本发明采用水性胶粘剂形成薄膜把气凝胶纤维封装起来，制成了不掉粉的气凝胶纤维，能大幅度防止纤维掉粉情况的出现，杜绝了气凝胶布保温失效的情况，延长了气凝胶纤维的使用寿命，并且用不掉粉纤维织成的气凝胶布透气性良好，保温性能优异。

技术领域

本发明属于气凝胶材料领域，特别涉及了一种不掉粉复合气凝胶纤维及其制备工艺。

背景技术

气凝胶是一种三维网络结构的纳米先进材料，气凝胶的空间网状结构中充满的介质是空气，因此具有极低密度、低导热系数、高孔隙率、等优越性能，在保温隔热，节能降耗领域具有非常广阔的应用前景。

而气凝胶面料具有低导热系数，透气，保暖等优良性能，可以做成气凝胶衣服。气凝胶衣服相比传统衣服来说，保温性能相同的衣服气凝胶衣服的厚度更薄，因此在温度更低的时候，人们需要穿较多的传统衣物来满足保暖的要求，但是臃肿的衣物影响了美观，且让人笨重。而气凝胶衣服很薄就能达到保暖要求，使人在寒冷的冬天也保持良好的身材。而现有的气凝胶衣服具有易掉粉，不能水洗的缺点。

发明内容

针对上述现有技术中描述的不足，本发明为了实现把复合气凝胶纤维做成不掉粉的气凝胶衣服，从而提供一种不掉粉的复合气凝胶纤维及其制备工艺。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种不掉粉的复合气凝胶纤维，包括气凝胶纤维和水性胶胶层，水性胶胶层包裹在气凝胶纤维外。

作为本发明的优选方案，所述气凝胶纤维，直径为0.01mm-3mm，包括气凝胶粉体和纤维，且气凝胶粉体和纤维的重量份配比为每100份纤维所需的气凝胶粉体为1-60份。

作为本发明的优选方案，所述纤维为预氧丝纤维、玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、PP纤维、陶瓷纤维、莫来石纤维、聚氨酯纤维、PET纤维中的一种。

作为本发明的优选方案，所述气凝胶粉体包括SiO₂气凝胶粉、TiO₂气凝胶粉、AL₂O₃气凝胶粉、Li₂O气凝胶粉、石墨烯气凝胶粉、碳气凝胶粉、聚氨酯气凝胶粉、氧化锆气凝胶粉等中的一种或多种，且气凝胶粉体的粒度范围为80目~900目。

作为本发明的优选方案，所述水性胶胶层，厚度为0.01mm-3mm；包括水性胶粘剂，所述水性胶粘剂包括环氧树脂胶粘剂、丙烯酸胶粘剂、丙烯酸酯胶粘剂、EVA胶粘剂、聚酯胶粘剂、聚醚胶粘剂、聚氨酯胶粘剂、聚脲胶粘剂等中的一种。

一种不掉粉的复合气凝胶纤维的制备工艺，步骤为：

（1）制备气凝胶纤维。

具体步骤为：

(a)制备水解液；所述水解液中硅的含量和乙醇的含量以体积比进行配比为，硅：乙醇=1:5-40，然后添加催化剂催化水解，水解温度30℃-100℃。

（b）纤维浸胶；

进行溶胶化，把纤维浸到溶胶里，时间20min-180min。

（c）陈化；

在室温下进行凝胶老化，老化时间5h-36h。

（d）干燥；