本發(fā)明屬于紡織材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于微膠囊和氣凝膠的控溫隔熱降溫智能戶外面料。

背景技術(shù)：

近年來，隨著人們生活水平的不斷提高，人們探索自然的愿望也越來越強(qiáng)烈，但是自然界存在著許多不適合人類的極端惡劣的環(huán)境，為了探索必須要對(duì)戶外產(chǎn)品的功能性提出更加苛刻的要求。例如，在太陽光下持續(xù)照射會(huì)積聚大量熱量，導(dǎo)致人體的表面和內(nèi)部溫度快速身高，會(huì)引起人乏力脫水，甚至昏厥，因此具有控溫隔熱降溫功能的戶外紡織品顯得尤為重要。

目前市面上的控溫隔熱降溫功能的戶外紡織品多是依靠隔熱涂料。中國(guó)專利CN 100427670C公開的一種納米智能控溫導(dǎo)電面料及其制備方法和應(yīng)用，將面料中加入鍍銀或者鍍錫的紫銅導(dǎo)電絲，再浸漬納米溫度記憶材料，再經(jīng)聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯和三氧化銻或氮磷類阻燃劑涂層整理得到一種納米智能控溫導(dǎo)電面料。該面料需要施加一定的電壓后，使面料的溫度具有智能可控性，但是其面料在戶外的使用范圍受到限制。中國(guó)專利CN 103147278A公開的一種溫控型智能帳篷用織物及其制備方法，該智能帳篷織物包括篷布基質(zhì)和溫控涂層，篷布基質(zhì)可選用尼龍或者牛津布，溫控涂層中包括二氧化釩納米粉體，然后通過添加多種功能性助劑，使涂層具有防水、抗菌、抗紫外等功能性。制備的帳篷用織物的主要原料為二氧化釩，二氧化釩具有明顯的熱致相變特性，可以根據(jù)外界溫度的變化主動(dòng)調(diào)節(jié)帳篷內(nèi)的溫度，可以有效的改善帳篷內(nèi)部的溫度，提高使用者的舒適程度。

由上述現(xiàn)有技術(shù)可知，目前智能控溫的戶外產(chǎn)品多會(huì)將相變材料添加到織物的涂層整理中，這樣對(duì)織物基布的舒適性和強(qiáng)度影響不大，但是單一的相變材料對(duì)于溫度的控制范圍有限，而且在極端的環(huán)境下，起到的作用并不大。本發(fā)明的申請(qǐng)人將光伏技術(shù)和納米技術(shù)運(yùn)動(dòng)到戶外面料中，將環(huán)境資源充分利用，并且合理的配置基布和涂層的結(jié)構(gòu)，力求制備一款控溫隔熱降溫性能優(yōu)異的智能戶外面料，而且對(duì)環(huán)境無負(fù)擔(dān)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于微膠囊和氣凝膠的控溫隔熱降溫智能戶外面料，該智能戶外面料包括基布和涂層，所述基布由改性聚氨酯纖維構(gòu)成，改性聚氨酯纖維由聚氨酯、納米凹凸棒土、含溫度相變材料的微膠囊構(gòu)成，涂層包括聚酰亞胺層或者聚吡咯層高分子導(dǎo)電膜、太陽能發(fā)電薄膜、納米多孔纖維素氣凝膠和聚氨酯或者聚乙烯粘結(jié)保護(hù)膜，基布的至少一個(gè)表面含有涂層，涂層的結(jié)構(gòu)可以將氣凝膠與太陽能發(fā)點(diǎn)薄膜互換，也也可以重復(fù)疊加，增加戶外面料的控溫隔熱降溫性能。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種基于微膠囊和氣凝膠的控溫隔熱降溫智能戶外面料，所述基于微膠囊和氣凝膠的控溫隔熱降溫智能戶外面料包括基布和涂層，所述基布由改性聚氨酯纖維構(gòu)成，所述改性聚氨酯纖維中包含微膠囊，所述微膠囊中含有相變材料，所述涂層包括高分子導(dǎo)電膜、太陽能發(fā)電薄膜、氣凝膠和粘結(jié)保護(hù)膜，所述高分子導(dǎo)電膜為聚酰亞胺層或者聚吡咯層，所述氣凝膠為納米多孔纖維素凝膠。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述改性的聚氨酯纖維中還含有納米凹凸棒土，所述微膠囊位于納米凹凸棒土的孔洞中。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述相變材料為聚(N-異丙基丙烯酰胺)，所述壁材為明膠。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述保護(hù)膜為聚氨酯或者聚乙烯膜。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述涂層的結(jié)構(gòu)依次為粘結(jié)保護(hù)膜、高分子導(dǎo)電膜、太陽能發(fā)電薄膜、高分子導(dǎo)電膜、粘結(jié)保護(hù)膜和氣凝膠。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述涂層的結(jié)構(gòu)依次為粘結(jié)保護(hù)膜、氣凝膠、粘結(jié)保護(hù)膜、高分子導(dǎo)電膜、太陽能發(fā)電薄膜、高分子導(dǎo)電膜和粘結(jié)保護(hù)膜。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述涂層的結(jié)構(gòu)依次為高分子導(dǎo)電膜、太陽能發(fā)電薄膜、高分子導(dǎo)電膜、粘結(jié)保護(hù)膜和氣凝膠。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述基布的至少一個(gè)表面含有涂層。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述改性的聚氨酯纖維中聚氨酯、納米凹凸棒土和微膠囊的質(zhì)量比為100:5-8:2-7。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述粘結(jié)保護(hù)膜的厚度為0.5-1mm，所述高分子導(dǎo)電膜的厚度為0.3-0.5mm，所述太陽能發(fā)電薄膜厚度0.1-0.2mm，所述氣凝膠的厚度為50-100μm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明制備的基于微膠囊和氣凝膠的控溫隔熱降溫智能戶外面料中的基布由改性的聚氨酯纖維構(gòu)成，改性的聚氨酯纖維由聚氨酯、含相變材料的微膠囊和納米凹凸棒土構(gòu)成，聚氨酯本身是一種優(yōu)良的隔熱材料，成膜性好，可以將微膠囊和納米凹凸棒土牢固的包覆，形成無縫纖維，而且納米凹凸棒土為綠色吸附材料，具有強(qiáng)烈的吸附作用，可以吸附微膠囊和聚氨酯，將微膠囊吸附于孔洞結(jié)構(gòu)中，降低微膠囊所受的應(yīng)力，還可以增加聚氨酯纖維的拉伸強(qiáng)度。

(2)本發(fā)明制備的基于微膠囊和氣凝膠的控溫隔熱降溫智能戶外面料中的涂層中含有高分子導(dǎo)電膜、太陽能發(fā)電薄膜、氣凝膠和粘結(jié)保護(hù)膜，高分子導(dǎo)電膜作為太陽能發(fā)電薄膜的電極，將光能與電能之間形成轉(zhuǎn)換，氣凝膠是納米多孔纖維素凝膠，具備很高的多孔率及比表面積，具有良好的機(jī)械性能、透明性、生物相容性和可降解性能，比傳統(tǒng)的硅氣凝膠更加綠色環(huán)保，然后通過粘結(jié)保護(hù)膜的作用，降低太陽能發(fā)電薄膜和氣凝膠所受的應(yīng)力，提高使用率，此外粘結(jié)保護(hù)膜也具有隔熱降溫效果。

(3)本發(fā)明制備的基于微膠囊和氣凝膠的控溫隔熱降溫智能戶外面料將控溫材料和隔熱材料集于一體，將納米技術(shù)、光電技術(shù)和吸附技術(shù)綜合利用，制備出多功能的只能戶外面料，充分適應(yīng)戶外的溫度，而且充分利用環(huán)境資源，綠色環(huán)保。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

實(shí)施例1：

一種基于微膠囊和氣凝膠的控溫隔熱降溫智能戶外面料，包括基布和涂層，基布的一個(gè)表面含有涂層，基布由改性聚氨酯纖維構(gòu)成，改性聚氨酯纖維中聚氨酯、納米凹凸棒土和微膠囊的質(zhì)量比為100:5:2，微膠囊位于納米凹凸棒土的孔洞中，微膠囊的壁材為明膠，相變材料為聚(N-異丙基丙烯酰胺)，壁材與相變材料的質(zhì)量比為5:1，此外，改性聚氨酯纖維的織物組織結(jié)構(gòu)可為表里接結(jié)雙層組織。

涂層包括厚度為0.3mm的聚酰亞胺層高分子導(dǎo)電膜、厚度0.1mm的太陽能發(fā)電薄膜、厚度為50μm的納米多孔纖維素氣凝膠和厚度為0.5mm的聚氨酯粘結(jié)保護(hù)膜。

涂層的結(jié)構(gòu)依次為粘結(jié)保護(hù)膜、高分子導(dǎo)電膜、太陽能發(fā)電薄膜、高分子導(dǎo)電膜、粘結(jié)保護(hù)膜和氣凝膠。

實(shí)施例2：

一種基于微膠囊和氣凝膠的控溫隔熱降溫智能戶外面料，包括基布和涂層，基布的兩個(gè)表面含有涂層，基布由改性聚氨酯纖維構(gòu)成，改性聚氨酯纖維中聚氨酯、納米凹凸棒土和微膠囊的質(zhì)量比為100:8:7，微膠囊位于納米凹凸棒土的孔洞中，微膠囊的壁材為明膠，相變材料為聚(N-異丙基丙烯酰胺)，壁材與相變材料的質(zhì)量比為10:1，此外，改性聚氨酯纖維的織物組織結(jié)構(gòu)可為蜂巢組織。

涂層包括厚度為0.5mm的聚吡咯層高分子導(dǎo)電膜、厚度0.2mm的太陽能發(fā)電薄膜、厚度為100μm的納米多孔纖維素氣凝膠和厚度為1mm的聚乙烯膜粘結(jié)保護(hù)膜。

涂層的結(jié)構(gòu)依次為粘結(jié)保護(hù)膜、氣凝膠、粘結(jié)保護(hù)膜、高分子導(dǎo)電膜、太陽能發(fā)電薄膜、高分子導(dǎo)電膜和粘結(jié)保護(hù)膜。

實(shí)施例3：

一種基于微膠囊和氣凝膠的控溫隔熱降溫智能戶外面料，包括基布和涂層，基布的兩個(gè)表面含有涂層，基布由改性聚氨酯纖維構(gòu)成，改性聚氨酯纖維中聚氨酯、納米凹凸棒土和微膠囊的質(zhì)量比為100:6:3，微膠囊位于納米凹凸棒土的孔洞中，微膠囊的壁材為明膠，相變材料為聚(N-異丙基丙烯酰胺)，壁材與相變材料的質(zhì)量比為7:1，此外，改性聚氨酯纖維的織物組織結(jié)構(gòu)可為表里接結(jié)雙層組織。

涂層包括厚度為0.4mm的聚吡咯層高分子導(dǎo)電膜、厚度0.16mm的太陽能發(fā)電薄膜、厚度為80μm的納米多孔纖維素氣凝膠和厚度為0.6mm的聚氨酯粘結(jié)保護(hù)膜。

涂層的結(jié)構(gòu)依次為高分子導(dǎo)電膜、太陽能發(fā)電薄膜、高分子導(dǎo)電膜、粘結(jié)保護(hù)膜和氣凝膠。

實(shí)施例4：

一種基于微膠囊和氣凝膠的控溫隔熱降溫智能戶外面料，包括基布和涂層，基布的一個(gè)表面含有涂層，基布由改性聚氨酯纖維構(gòu)成，改性聚氨酯纖維中聚氨酯、納米凹凸棒土和微膠囊的質(zhì)量比為100:7:5，微膠囊位于納米凹凸棒土的孔洞中，微膠囊的壁材為明膠，相變材料為聚(N-異丙基丙烯酰胺)，壁材與相變材料的質(zhì)量比為8:1，此外，改性聚氨酯纖維的織物組織結(jié)構(gòu)可為縐組織。

涂層包括厚度為0.5mm的聚吡咯層高分子導(dǎo)電膜、厚度0.2mm的太陽能發(fā)電薄膜、厚度為50μm的納米多孔纖維素氣凝膠和厚度為1mm的聚乙烯膜粘結(jié)保護(hù)膜。

涂層的結(jié)構(gòu)依次為粘結(jié)保護(hù)膜、高分子導(dǎo)電膜、太陽能發(fā)電薄膜、高分子導(dǎo)電膜、粘結(jié)保護(hù)膜和氣凝膠。

實(shí)施例5：

一種基于微膠囊和氣凝膠的控溫隔熱降溫智能戶外面料，包括基布和涂層，基布的一個(gè)表面含有涂層，基布由改性聚氨酯纖維構(gòu)成，改性聚氨酯纖維中聚氨酯、納米凹凸棒土和微膠囊的質(zhì)量比為100:8:2，微膠囊位于納米凹凸棒土的孔洞中，微膠囊的壁材為明膠，相變材料為聚(N-異丙基丙烯酰胺)，壁材與相變材料的質(zhì)量比為9:1，此外，改性聚氨酯纖維的織物組織結(jié)構(gòu)可為表里接結(jié)雙層組織。

涂層包括厚度為0.5mm的聚酰亞胺層高分子導(dǎo)電膜、厚度0.14mm的太陽能發(fā)電薄膜、厚度為65μm的納米多孔纖維素氣凝膠和厚度為0.7mm的聚氨酯粘結(jié)保護(hù)膜。

涂層的結(jié)構(gòu)依次為粘結(jié)保護(hù)膜、氣凝膠、粘結(jié)保護(hù)膜、高分子導(dǎo)電膜、太陽能發(fā)電薄膜、高分子導(dǎo)電膜和粘結(jié)保護(hù)膜。

實(shí)施例6：

一種基于微膠囊和氣凝膠的控溫隔熱降溫智能戶外面料，包括基布和涂層，基布的兩個(gè)表面含有涂層，基布由改性聚氨酯纖維構(gòu)成，改性聚氨酯纖維中聚氨酯、納米凹凸棒土和微膠囊的質(zhì)量比為100:8:5，微膠囊位于納米凹凸棒土的孔洞中，微膠囊的壁材為明膠，相變材料為聚(N-異丙基丙烯酰胺)，壁材與相變材料的質(zhì)量比為5:1，此外，改性聚氨酯纖維的織物組織結(jié)構(gòu)可為蜂巢組織。

涂層包括厚度為0.4mm的聚吡咯層高分子導(dǎo)電膜、厚度0.2mm的太陽能發(fā)電薄膜、厚度為100μm的納米多孔纖維素氣凝膠和厚度為0.7mm的聚氨酯或者聚乙烯膜粘結(jié)保護(hù)膜。

涂層的結(jié)構(gòu)依次為粘結(jié)保護(hù)膜、高分子導(dǎo)電膜、太陽能發(fā)電薄膜、高分子導(dǎo)電膜、粘結(jié)保護(hù)膜和氣凝膠。

實(shí)施例7：

一種基于微膠囊和氣凝膠的控溫隔熱降溫智能戶外面料，包括基布和涂層，基布的兩個(gè)表面含有涂層，基布由改性聚氨酯纖維構(gòu)成，改性聚氨酯纖維中聚氨酯、納米凹凸棒土和微膠囊的質(zhì)量比為100:7:77，微膠囊位于納米凹凸棒土的孔洞中，微膠囊的壁材為明膠，相變材料為聚(N-異丙基丙烯酰胺)，壁材與相變材料的質(zhì)量比為7:1，此外，改性聚氨酯纖維的織物組織結(jié)構(gòu)可為表里接結(jié)雙層組織。

涂層包括厚度為0.5mm的聚酰亞胺層高分子導(dǎo)電膜、厚度0.1mm的太陽能發(fā)電薄膜、厚度為75μm的納米多孔纖維素氣凝膠和厚度為0.7mm的聚氨酯粘結(jié)保護(hù)膜。

涂層的結(jié)構(gòu)依次為高分子導(dǎo)電膜、太陽能發(fā)電薄膜、高分子導(dǎo)電膜、粘結(jié)保護(hù)膜和氣凝膠。

實(shí)施例8：

一種基于微膠囊和氣凝膠的控溫隔熱降溫智能戶外面料，包括基布和涂層，基布的兩個(gè)表面含有涂層，基布由改性聚氨酯纖維構(gòu)成，改性聚氨酯纖維中聚氨酯、納米凹凸棒土和微膠囊的質(zhì)量比為100:7:3，微膠囊位于納米凹凸棒土的孔洞中，微膠囊的壁材為明膠，相變材料為聚(N-異丙基丙烯酰胺)，壁材與相變材料的質(zhì)量比為6:1，此外，改性聚氨酯纖維的織物組織結(jié)構(gòu)可為表里接結(jié)雙層組織、蜂巢組織和縐組織。

涂層包括厚度為0.4mm的聚吡咯層高分子導(dǎo)電膜、厚度0.2mm的太陽能發(fā)電薄膜、厚度為100μm的納米多孔纖維素氣凝膠和厚度為0.5mm的聚氨酯粘結(jié)保護(hù)膜。

涂層的結(jié)構(gòu)依次為粘結(jié)保護(hù)膜、高分子導(dǎo)電膜、太陽能發(fā)電薄膜、高分子導(dǎo)電膜、粘結(jié)保護(hù)膜和氣凝膠。

經(jīng)檢測(cè)，實(shí)施例1-8制備的基于微膠囊和氣凝膠的控溫隔熱降溫智能戶外面料的控溫性能的結(jié)果如下所示：

由上表可見，本發(fā)明制備的基于微膠囊和氣凝膠的控溫隔熱降溫智能戶外面料的熱量保存率高，控溫區(qū)間穩(wěn)定，保溫系數(shù)好，還可以抗紫外，提高機(jī)械性能。

上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。