一种保持人体体温恒定的双面面料及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种保持人体体温恒定的双面面料，属于复合材料领域，包括上下叠加黏合的散热层和保温层，所述散热层和所述保温层之间采用高分子纳米多孔膜黏合；所述散热层为包含碳材料的纤维布，所述保温层为包含纳米铜材料的纤维布。本发明专利技术的有益效果是：采用保温层和散热层两层叠加黏合，散热层为包含辐射率超高的碳材料的纤维布，而保温层包含辐射率超低的纳米铜材料的纤维布，利用保温层和散热层的辐射率差异，使保温层在外侧时，双面面料具体良好的保温保暖效果；当散热层在外侧时，双面面料具有良好的散热效果；从而实现了同一种面料可以同时用于高温和低温环境，具有保持人体体温恒定的作用。

Double faced fabric for keeping human body temperature constant and preparation process thereof

The invention discloses a double-sided fabric with constant body temperature, which belongs to the field of composite material, including the superimposed and glued heat dissipation layer and thermal insulation layer, and the heat layer and the thermal insulation layer are bonded with a polymer nano porous membrane, and the heat dissipation layer is a fiber cloth containing carbon material. A fiber cloth of a rice copper material. The beneficial effect of the invention is as follows: two layers of heat insulation layer and heat dissipation layer are superimposed and bonded, the heat dissipation layer is the fiber cloth containing the carbon material with high radiant rate, and the insulation layer contains the fiber cloth of the nanometer copper material with ultra-low radiant rate. Good heat preservation and heat preservation effect; when the heat dissipation layer is outside, the double-sided fabric has good heat dissipation effect; thus the same kind of fabric can be used at the same time at high temperature and low temperature environment, and it can keep the body temperature constant.

【技术实现步骤摘要】
一种保持人体体温恒定的双面面料及其制备工艺
本专利技术涉及复合材料领域，尤其涉及一种保持人体体温恒定的双面面料及其制备工艺。
技术介绍
服装最重要的功能在于维持人体正常温度，使人体感到舒适。服装的热传递基本上可分为两种：显热传递，即人体温度和外界环境存在差异可产生的热量传递，它主要通过热传导、对流和辐射来完成；潜热传递，即由于人体与外界环境之间的蒸汽浓度差而产生的湿热传递，它主要通过蒸发和排汗来完成。传统服装主要通过控制人体与外界环境之间的热辐射、热传导和对流而达到保温目的。当环境温度较低时，可通过适当增加织物的丰厚度，使织物的静止空气层的空间加大以提高保暖效果；环境温度接近或高于体温时，人体已难以通过辐射、对流和传导来散失热量，此时应降低织物厚度以增大人体与环境间的热交换，且皮肤还需大量排汗，利用汗液的蒸发带走热量才能维持体温的恒定。随着服装的时装化，仅通过增加或降低织物厚度来维持人体适宜的温度，不但麻烦而且有时也很困难，而且也不美观。作为一种恒温动物，人是通过体内产热和体表散热的动态平衡来维持合理的体温的。所谓的体内产热，就是通过类似于燃烧燃料的方法，消耗葡萄糖等能量物质产生热量；而散热则包括热传导、对流换热和辐射换热三种形式。其中，人体静止时，有40％-60％的散热量是通过向外辐射红外线实现的。当周围的环境温度低于人体温度时，人体便可以把热量以红外线的形式向外辐射。因此，在维持体温的动态平衡中，如果辐射的热量大于体内产热，人就会降温；而如果辐射的热量小于体内的产热，则会升温。而辐射量的高低，主要取决于“辐射率”。辐射率是一个物体表面的固有属性，辐射率高，辐射出的能量就多；而辐射率低，通过热辐射带走的能量就少。因此，如果可以控制辐射率，让它在需要放热的时候变高，需要降温的时候变低，就可以改变人体对外辐射热量的多少，进而实现衣物帮助人体保温还是散热的调控。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的同一面料只适用于低温或高温、功能性差、适用范围窄、无法保持人体体温恒定等问题，本专利技术旨在提供一种保持人体体温恒定的双面面料，包括上下叠加黏合的散热层和保温层，所述散热层和所述保温层之间采用高分子纳米多孔膜黏合；所述散热层为包含碳材料的纤维布，所述保温层为包含纳米铜材料的纤维布。优选地，所述高分子纳米多孔膜为纳米级多孔的PE膜、纳米级多孔的TPU膜、纳米级多孔的PTFE膜或纳米级多孔的PP膜。优选地，所述高分子纳米多孔膜为纳米级多孔的PE膜或纳米级多孔的TPU膜。优选地，所述散热层包含的所述碳材料为石墨烯、乙炔黑、科琴黑、Cabot的炭黑、BP2000中的一种或两种以上的混合物。优选地，所述碳材料占所述散热层重量的10～100％。优选地，所述散热层还包括占散热层重量低于10％的压电陶瓷粉末。优选地，所述保温层中的纳米铜材料为纳米铜颗粒。优选地，所述保温层中纳米铜颗粒重量占比为10～50％。优选地，所述保温层中还包括重量占比为0.5～2％的抗氧化剂。本专利技术还提供了一种根据上述保持人体体温恒定的双面面料的制备工艺，包括如下步骤：步骤一：称取适量的聚丙烯腈溶于DMF中，待聚丙烯腈溶解完全后，加入适量碳材料，将纺丝液加热60～80℃搅拌4～6h，得到第一纺丝液；步骤二：将第一纺丝液进行静电纺丝即得到散热层；步骤三：称取适量的聚丙烯腈溶于DMF中，待聚丙烯腈溶解完全后，加入纳米铜材料和抗氧化剂，将纺丝液加热60～80℃搅拌4～6h，得到第二纺丝液；步骤四：将第二纺丝液进行静电纺丝即得到保温层；步骤五：将散热层与保温层经高分子纳米多孔膜黏合即得到所需的双面织物。优选地，步骤一和步骤三中所述聚丙烯腈占DMF溶剂重量的7～15％。优选地，所述纺丝温度为250～260℃，纺丝速度为10～20m/s，收集器与纺丝针的距离为1～2m。优选地，静电纺丝电压为10～20kV。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)采用保温层和散热层两层叠加黏合，散热层为包含辐射率超高的碳材料的纤维布，而保温层包含辐射率超低的纳米铜材料的纤维布，利用保温层和散热层的辐射率差异，使保温层在外侧时，双面面料具体良好的保温保暖效果；当散热层在外侧时，双面面料具有良好的散热效果；从而实现了同一种面料可以同时用于高温和低温环境，具有保持人体体温恒定的作用；(2)散热层中，碳层的辐射率高达1高于大部分的常规衣服面料的辐射率(0.8左右)，当它朝外时，辐射散失的热量会大于体内的产热，从而导致体表温度的下降：而铜层的辐射率则只有0.3，当这一层朝外时，辐射散失的热量会小于体内的产热，从而起到比常规织物好得多的保温效果。这种贴身穿着的织物不依赖制冷剂，也不用需要暖宝宝里铁粉的氧化反应，更不需要额外的能耗输入，而只需要将将两层织物复合在一起，就可以实现被动式的辐射换热：保温层在外，可以最大限度减少人体对外的热辐射，实现体表保温；反之，最大限度增加人体对外辐射，比常规衣物明显凉快得多；(3)采用静电纺丝工艺得到的纤维具有直径小、比表面积大、接触空气机会多等特点，还可以设计喷丝孔的截面，使其呈十字型、米字形、弯月形等异型，使得纤维“捕捉”静止空气量多，保温性能更好。附图说明图1为本专利技术较佳之双面面料结构图；图2为本专利技术所用铜颗粒扫描电镜图；图3为本专利技术较佳之静电纺丝得到保温层的扫描电镜图；图4为本专利技术较佳之静电纺丝得到散热层的扫描电镜图。具体实施方式以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，保持人体体温恒定的双面面料包括上下叠加黏合的散热层1和保温层2，所述散热层1和所述保温层2之间采用高分子纳米多孔膜3黏合；所述散热层1为包含碳材料的纤维布，所述保温层2为包含纳米铜材料的纤维布。作为一种优选的实施方式，所述高分子纳米多孔膜为纳米级多孔的PE膜、纳米级多孔的TPU膜、纳米级多孔的PTFE膜或纳米级多孔的PP膜。作为一种优选的实施方式，所述高分子纳米多孔膜为纳米级多孔的PE膜或纳米级多孔的TPU膜。作为一种优选的实施方式，所述散热层包含的所述碳材料为石墨烯、乙炔黑、科琴黑、Cabot的炭黑、BP2000中的一种或两种以上的混合物。作为一种优选的实施方式，所述碳材料占所述散热层重量的10～100％。作为一种优选的实施方式，所述散热层还包括占散热层重量低于10％的压电陶瓷粉末。作为一种优选的实施方式，所述保温层中的纳米铜材料为纳米铜颗粒。作为一种优选的实施方式，所述保温层中纳米铜颗粒重量占比为10～50％。作为一种优选的实施方式，所述保温层中还包括重量占比为0.5～2％的抗氧化剂。本实施方式还提供了一种保持人体体温恒定的双面面料的制备工艺，包括如下步骤：步骤一：称取适量的聚丙烯腈溶于DMF中，待聚丙烯腈溶解完全后，加入适量碳材料，将纺丝液加热60～80℃搅拌4～6h，得到第一纺丝液；步骤二：将第一纺丝液进行静电纺丝即得到散热层，如图4所示为散热层的扫描电镜图；步骤三：称取适量的聚丙烯腈溶于DMF中，待聚丙烯腈溶解完全后，加入铜颗粒和抗氧化剂，将纺丝液加热60～80℃搅拌4～6h，得到第二纺丝液，铜颗粒的扫描电镜图如图2所示；步骤四：将第二纺丝液进行静电纺丝即得到保温层，保温层的扫描电镜图如图3所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种保持人体体温恒定的双面面料，其特征在于，包括上下叠加黏合的散热层和保温层，所述散热层和所述保温层之间采用高分子纳米多孔膜黏合；所述散热层为包含碳材料的纤维布，所述保温层为包含纳米铜材料的纤维布。

【技术特征摘要】
1.一种保持人体体温恒定的双面面料，其特征在于，包括上下叠加黏合的散热层和保温层，所述散热层和所述保温层之间采用高分子纳米多孔膜黏合；所述散热层为包含碳材料的纤维布，所述保温层为包含纳米铜材料的纤维布。2.根据权利要求1所述的一种保持人体体温恒定的双面面料，其特征在于，所述高分子纳米多孔膜为纳米级多孔的PE膜、纳米级多孔的TPU膜、纳米级多孔的PTFE膜或纳米级多孔的PP膜。3.根据权利要求2所述的一种保持人体体温恒定的双面面料，其特征在于，所述高分子纳米多孔膜为纳米级多孔的PE膜或纳米级多孔的TPU膜。4.根据权利要求1所述的一种保持人体体温恒定的双面面料，其特征在于，所述散热层包含的所述碳材料为石墨烯、乙炔黑、科琴黑、Cabot的炭黑、BP2000中的一种或两种以上的混合物。5.根据权利要求4所述的一种保持人体体温恒定的双面面料，其特征在于，所述碳材料占所述散热层重量的10～100％。6.根据权利要求1所述的一种保持人体体温恒定的双面面料，其特征在于，所述保温层中的纳米铜材料为纳米铜颗粒。...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑小华，
申请(专利权)人：郑小华，
类型：发明
国别省市：福建,35