[发明专利]一种多功能复合面料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种多功能复合面料及其制备方法和应用，使用聚偏氟乙烯材料在织物表面沉积一层具有微孔结构的纳米薄膜，由于聚偏氟乙烯分子结构表面没有亲水性基团，具有微孔结构，这种纳米薄膜对纤维本身柔软性没有影响，且透气防水性能优异；另外，涤纶表面含有自发热纳米碳材料，在睡眠同时能够将人体发射的红外线反射，达到优异的保温效果；而且，自发热纳米材料和聚偏氟乙烯材料具有优异的阻燃性能，赋予面料优异的阻燃性能。

技术领域

本发明属于新材料制备领域，具体涉及一种多功能复合面料及其制备方法和应用。

背景技术

随着社会科技的高速发展，军警用装备技术也日益发达，其中军用睡袋是一种非常重要的行军用装备，关系着我国军人作战状态。如今随着信息化作战形式的高速发展，军用睡袋的功能化越加显得重要。不仅需要轻量化，而且需要具有防水透气、抗菌抑菌、阻燃、保暖、红外自发热等多种功能以满足现代化作战要求。

然而目前的军用睡袋保暖性不足、阻燃性差、透气率低、厚重，不利于行军队伍的携带。因此设计开发一种兼具轻量化、阻燃、防水透气、保暖自发热等多功能军用睡袋面料是我国军需加工部门的核心技术需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多功能复合面料，具有良好的透气、防水、阻燃功能，而且具有自发热功能，保温效果好，柔软轻便。

本发明另一目的在于提供一种多功能复合面料的制备方法，基于红外自发热和透气拒水原理开发制备。

本发明最后一个目的在于提供一种多功能复合面料的应用，用于制作睡袋，尤其是军用睡袋。

本发明具体技术方案如下：

一种多功能复合面料的制备方法，包括以下步骤：

1)将碳材料煅烧后，得自发热纳米碳材料；

2)将步骤1)制备的自发热碳纳米材料、聚偏氟乙烯和聚乙二醇溶解分散于溶剂中，搅拌，得到涂层浆料；

3)利用步骤2)制备的涂层浆料改性织物面料，即得多功能复合面料。

步骤1)中具体为：将碳材料置于马弗炉中，升温至600-700℃，并保温2-4小时，然后降温至280-310℃并保温1-3小时，随后降至室温，将得到的材料进行球磨粉碎，即可。

进一步的，步骤1)中，将得到的材料进行高能球磨粉碎至粒径为400-720nm。

优选的，步骤1)中所述碳材料选自咖啡渣或炭渣。一方面这2种材料是多孔、电子传输性能优异，红外线光子能量传输和反射性能好；另一方面在本发明的碳化温度处理下，这两种碳材料表面含有不同的官能团，这些官能团也起到一定的保温作用。

步骤1)中升温至600-700℃，控制升温速率为5-10℃/min。

步骤1)中降温至280-310℃的降温速率为2-5℃/min，

步骤1)中降至室温的速度是指3-5℃/min；

步骤2)中，将步骤1)制备的自发热碳纳米材料、聚偏氟乙烯和聚乙二醇在30-50℃条件下溶解分散于溶剂中。

步骤2)中所述溶剂是指N,N-二甲基甲酰胺(DMF)。

步骤2)所述涂层浆料中，自发热碳纳米材料质量分数为2-5％，聚偏氟乙烯质量分数为4-7％，聚乙二醇的分子量为500-2000，其用量与溶剂的比例为5-10g/L；

步骤2)中所述搅拌是指按照200-300转/分钟的转速条件下持续匀速磁力搅拌12-15小时。