[发明专利]一种二氧化硅气凝胶复合保温面料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种二氧化硅气凝胶复合保温面料及其制备方法。本发明中的保温面料主要由具有壳核结构的复合纤维编织而成，复合纤维的核材为改性长纤，复合纤维的壳材主要由改性二氧化硅气凝胶、纤维基材混合而成；将改性长纤、壳材复合得到的复合纤维隔热保温效果好，抑菌率高，力学性能优异，使用该符合纤维制备的保温面料耐洗涤效果好，水洗30次以后保温隔热、抑菌性能均无明显降低，使用寿命长，具有较强的实用价值。

技术领域

本发明涉及面料技术领域，具体为一种二氧化硅气凝胶复合保温面料及其制备方法。

背景技术

每当天气降温的时候人们通常会选择添加衣物来抵御寒冷，但是穿着过多的衣物会给人造成笨重、行动不便的困扰，尤其是当人们需要出席一些正式场合的时候，就亟需一款既轻薄又保暖的面料制成的服饰来满足人们的需要。

二氧化硅气凝胶是一种具有多孔网络结构的材料，具有较高的比表面积、低导热率、低折射率，将其添加到面料中制成的衣物具有超薄、隔热保温，疏水透气的优异性能，但是二氧化硅气凝胶力学性能较差，质脆易裂，限制其发展；目前将二氧化硅气凝胶引入面料中的方法主要有两个，一种是直接将二氧化硅气凝胶涂覆在面料表面；另一种是将二氧化硅直接与纺丝液混合制成面料；前者制备得到的面料中的二氧化硅会随着日常使用和洗涤过程逐渐流失，并使得保温面料的保温性能逐渐下降直至消失；第二种方法由于二氧化硅气凝胶在纺丝液中易发生团聚，容易造成纺丝管道出口的堵塞，增加对机器的维护成本，同时二氧化硅气凝胶的直接添加对纤维性能也具有一定影响。

为了解决上述问题，人们迫切需要一种轻薄、耐洗涤、保温效果好的面料及其制备方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种二氧化硅气凝胶复合保温面料及其制备方法。

一种二氧化硅气凝胶复合保温面料，所述保温面料主要成分为复合纤维，所述复合纤维包括改性长纤、壳材，所述壳材包裹在改性长纤外，所述改性长纤、壳材的质量比例为(1-3)：5。

进一步的，所述改性长纤各原料组分如下：以重量份计，改性电气石60-90份、基材混合料100-120份、六钛酸钾晶须25-45份、碳化硼20-40份、可溶性淀粉30-60份。

本发明制得的改性长纤中添加的基材混合料具有较强的隔热保温、耐高温性能，六钛酸钾晶须的加入能够进一步降低基材混合料的热导率，强化改性长纤的隔热保温能力；本发明中特别添加的碳化硼在高温环境下发生氧化变成氧化硼，能够显著增强改性长纤熔融物质的浆料粘度，同时对改性长纤的保温隔热、耐高温性能进一步强化；本发明中添加的可溶性淀粉在碳化硼尚未氧化成氧化硼时，对熔融物质起到暂时性粘结的作用，待熔融物质的浆料温度进一步升高时，可溶性淀粉在高温下完全氧化分解形成孔隙；制备得到的改性长纤多孔结构以及优异的隔热保温性能。

进一步的，所述基材混合料为石英石、煤矸石、莫来石、焦宝石中的一种或多种。

进一步的，所述壳材主要包括改性二氧化硅气凝胶、纤维基材，所述改性二氧化硅气凝胶、纤维基材的质量比例为(1-3):10。

进一步的，所述改性电气石各原料组分如下：以重量份计，电气石90-100份、阳离子表面活性剂60-80份、氧化石墨烯50-70份。

进一步的，所述阳离子表面活性剂为2-烷基氨基乙基咪唑啉、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵中的一种或多种。