[发明专利]纺织服装用电热御寒防火防水防辐射复合织物及制备方法

说明书

本发明公开了一种纺织服装用电热御寒防火防水防辐射复合织物及制备方法，属于纺织服装材料技术领域，包括以下步骤：将碳纤维原丝织造成碳纤维原丝织物，将原丝织物依次经过浸轧烘干处理、预氧化处理、无氧低温碳化、无氧高温碳化制备成碳纤维织物，或将原丝通过上述处理碳化后再编织得到碳纤维编织物；将所述碳纤维织物浸渍在石墨烯和/碳纳米管的分散液中，经过高温高压浸轧、烘干处理后，制得复合织物，再复合上绝缘层、面料等使其达到纺织服装类使用舒适安全；为纺织服装用碳基电热御寒阻燃防火防水电磁屏蔽防辐射复合织物的进一步应用提供了良好的条件。

技术领域

本发明属于纺织服装材料技术领域，具体涉及一种纺织服装用电热御寒防火防水防辐射复合织物及制备方法。

背景技术

目前，比较常见的电热御寒或阻燃防火材料主要有4类：

一类为合金电热材料，主要由铜镍等金属合金材料制作而成。合金电热材料因其发展时间较长，技术成熟稳定，成本低廉，拥有着较大的市场占有率，但其不如织物柔软，在纺织服装类上使用有一定的限制性，且在使用过程中，传统的合金电热材料会发生腐蚀、老化，极性减弱等现象，同时其驱动电压通常较高，会产生明火，具有一定的安全隐患，不适合纺织服装领域应用。

一类为碳电热材料，碳电热材料作为一种新型的柔性加热材料，因其电热转化率高、可低电压驱动以及加热安全阻燃防火，耐强酸强碱等优势发展迅速，但是其无法染色印花，并且表面刺痒，舒适性极差，亦无法在纺织服装领域直接使用。

一类为消防及军警常用的芳纶1313，1414，或者阻燃纤维，其具有天然的阻燃性，但防火性差(耐火温300-450℃)，同时其不具有加热性，解决不了酷寒的问题。

还有一类为纺织服装面料通过后阻燃整理后，得到阻燃面料，同样防火性差(耐火温300-450℃)，同时其不具有加热性，解决不了酷寒的问题。

常见的碳类电热防火材料主要有石墨烯、碳纳米管、碳纤维等。其中，碳纳米管是由碳-碳共价键结合而成的新型碳材料，是一种纳米尺度的由碳原子形成的石墨片卷曲而成的无缝、中空的管体，具有完整的分子结构；碳纳米管管径小、长径比大的特点使其与石墨烯一样具有优良的电热学性能并且具有良好的力学性能，碳纳米管的杨氏模量和剪切模量与金刚石相同，理论强度可达1.06TPa，是普通钢的100倍；碳纳米管具有很高的韧性，而密度仅为钢的1/7；碳纳米管还具有耐强酸、强碱性，用于柔性电热材料的制备中也具有良好的稳定性，但是纯石墨烯和碳纳米管造价高、生产速率极低，限制了其大规模使用。而碳纤维电热材料主要有两类，一类为预浸料碳纤维编织而成的碳纤维布，此类材料由于编织工艺导致其紧密度低，并且碳纤维上浸有环氧树脂，极大的影响了其碳纤维的电热转化率；另一类为碳纤维毡，碳纤维毡是通过短切碳纤维与胶黏剂铺网、压片、粘结而成，不够柔软，并且受胶黏剂影响，方阻增大，电热转化率下降。同时，以上三者不绝缘，安全性差；不能染色印花，表面刺痒，舒适性、美观性差；故均无法直接用于纺织服装领域。

综上所述，目前的发热材料，防火材料均存在弊端，因此研究一种性能更加优异的纺织服装用碳基电热御寒阻燃防火复合织物是非常有必要的，特别是用于消防、作战、特种工作服装、电热毯等纺织服装领域对人体会有非常好的防火保护性及御寒保护性。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种纺织服装用电热御寒防火防水防辐射复合织物及制备方法，本发明将碳纳米管和/或石墨烯与碳纤维织物复合形成新型碳基电热御寒阻燃防火织物，再通过复合绝缘层及纺织服装面料得到可直接裁用的成品，制备方法简单，且该新型碳基复合织物柔性、导电发热、阻燃、防火、力学性能稳定且能均匀加热。

本发明第一个目的是提供一种纺织服装用电热御寒防火防水防辐射复合织物的制备方法，包括以下步骤：

S1、将碳纤维原丝纺织成碳纤维原丝织物；将所述碳纤维原丝织物经过碳化处理制成碳纤维织物；