一种轻便型二氧化硅气凝胶复合保温面料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及面料领域，具体涉及一种轻便型二氧化硅气凝胶复合保温面料及其制备方法。一种轻便型二氧化硅气凝胶复合保温面料，至少包括表层的耐磨防护面料层、中间层的保温隔热层以及内层的贴身舒适面料层，耐磨防护面料层的材质为锦纶，保温隔热层的材质为二氧化硅气凝胶/粘胶纤维复合材料，贴身舒适面料层的材质为腈纶。通过选用特定尺寸的粘胶纤维和采用含羧基的硅烷偶联剂对二氧化硅气凝胶/粘胶纤维复合材料进行改性等技术手段相结合，有效地提高了复合材料耐水洗、耐缩水的性能，进一步保障了复合面料的轻便与保温效果。

A lightweight silica aerogel composite thermal insulation fabric and its preparation method

The invention relates to the field of fabrics, in particular to a lightweight silica aerogel composite thermal insulation fabric and a preparation method thereof. A lightweight silica aerogel composite thermal insulation fabric, comprising at least the wear-resistant fabric layer of the surface layer, the insulation layer of the middle layer and the comfortable and comfortable fabric layer of the inner layer, the material of the wear-resistant protective fabric layer is nylon, the material of the thermal insulation layer is silica aerogel / viscose fiber composite material, and the material of the comfortable and comfortable fabric layer is acrylic fiber. By combining the specific size of viscose fiber and silane coupling agent containing carboxyl groups to modify the silica aerogel / viscose fiber composite material, the performance of composite materials for washing and shrinkage resistance has been effectively improved, and the lightweight and thermal insulation effect of the composite surface has been further guaranteed.

【技术实现步骤摘要】
一种轻便型二氧化硅气凝胶复合保温面料及其制备方法
本专利技术涉及面料领域，具体涉及一种轻便型二氧化硅气凝胶复合保温面料及其制备方法。
技术介绍
随着科技的发展以及社会的进步，人们对生活质量的要求也越来越高，纺织品从传统的遮体御寒功能延伸到美观、舒适、轻便等功能。随着人们消费理念的发展，各种智能化、功能性面料得到广泛关注与发展。近些年来，各种改性复合等新型保暖材料不断出现，如水洗棉、定型脱脂水洗棉、羽绒絮毡、毛织物、复合针刺、熔喷棉等保暖材料，同时也不断有新技术、新工艺、新设备的出现，对传统的保暖材料进行改进研究，扬长避短，提高技术含量，提高其综合性能。气凝胶因其独特的三维纳米级孔隙结构，极低的密度与导热系数，被认为是改变世界中最轻的材料，不仅可以作为气体过滤的原料，还可以制备做隔热保温材料。其中最为常见的气凝胶为二氧化硅气凝胶，但是由于构成二氧化硅气凝胶网络结构的骨架较细，且二氧化硅气凝胶次级粒子之间的作用力较弱，使其存在易吸水、韧性差等缺点，因此不能单独使用，多和其他材料(如玻璃纤维、粘胶纤维、树脂等)复合制备多功能气凝胶，此多功能材料具有气凝胶的优良特性，广泛应用于面料、医药、军工、航天、航海、高铁、造纸等领域。但是，二氧化硅气凝胶与粘胶纤维复合时，其制备的轻便保温面料具有韧性差，不耐水洗，经长时间重复水洗后尺寸稳定性较差等缺点，此外，复合面料还容易吸湿，缩水较为严重，进而导致制得的二氧化硅气凝胶复合材料的隔热、保温等性能差的现象发生。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的第一个方面提供了一种轻便型二氧化硅气凝胶复合保温面料，至少包括表层的耐磨防护面料层、中间层的保温隔热层以及内层的贴身舒适面料层，所述耐磨防护面料层的材质为锦纶，所述保温隔热层的材质为二氧化硅气凝胶/粘胶纤维复合材料，所述贴身舒适面料层的材质为腈纶。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述耐磨防护面料层与保温隔热层、保温隔热层与贴身舒适面料层之间通过粘合剂粘贴在一起。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述粘合剂为有机硅树脂粘合剂。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述粘胶纤维的切断长度为35～40mm，纤度为1.0～2.5旦。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述粘胶纤维的切断长度为36.5～38.5mm，纤度为1.2～2.0旦。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述二氧化硅气凝胶/粘胶纤维复合材料为硅烷偶联剂改性二氧化硅气凝胶/粘胶纤维复合材料。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述硅烷偶联剂为含有羧基的硅烷偶联剂。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述二氧化硅气凝胶/粘胶纤维复合材料的制备方法包括以下步骤：(1)将正硅酸乙酯、水、乙醇以摩尔比为1:(3～7):(6～10)的比例混合，向前驱体溶液加入0.05～0.25mol/L草酸溶液，将该溶液pH调整至3～4.5之间，搅拌20～40min后，将混合溶液取出置于水浴锅中恒温水解13～18h，再加入0.45～0.65mol/L的氨水溶液，调节pH值至7～8，搅拌后静置，得到硅溶胶；(2)用模具将粘胶纤维定型，得到纤维预制件，再抽真空浸渍硅溶胶，封口保存，得到凝胶1，将凝胶1置于乙醇溶液中老化10～13h，溶剂交换1～2.5d，得到凝胶2；(3)采用正己烷与硅烷偶联剂摩尔比为1:(2～8)的溶液对凝胶2进行表面处理，用正己烷洗去残留的改性液，常压干燥，即得。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述二氧化硅气凝胶/粘胶纤维复合材料与硅烷偶联剂的质量比为1:(1～6)。本专利技术的第二个方面提供了轻便型二氧化硅气凝胶复合保温面料的制备方法包括以下步骤：(1)先将表层的耐磨防护面料层与中间层的保温隔热层通过粘合剂粘贴在一起，再将中间层的保温隔热层与内层的贴身舒适面料层通过粘合剂粘结在一起，得到面料1；(2)将上述面料1通过超声波缝绽机的波头，使布面在花辊上产生波振，形成压点均匀的布面，即得。有益效果：本专利技术提供了一种轻便型二氧化硅气凝胶复合保温面料及其制备方法，首先选用了特定尺寸的粘胶纤维与二氧化硅气凝胶进行复合，得到了轻便的保温面料；其次，通过含有羧基的硅烷偶联剂对二氧化硅气凝胶/粘胶纤维复合材料进行改性，不仅提高了二氧化硅气凝胶与粘胶纤维的结合力度，还改善了二氧化硅气凝胶的韧性和易吸水的性能，维护了其三维网络孔结构；另一方面，还改善了复合材料易缩水的现象，保证了复合材料经长时间水洗后的尺寸稳定性；此外，本专利技术选用特定尺寸的粘胶纤维和采用含羧基的硅烷偶联剂对复合材料进行改性等技术手段相结合，有效地提高了复合材料耐水洗还不缩水的性能，进一步保障了复合面料的轻便与保温效果。具体实施方式参选以下本专利技术的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本专利技术的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本专利技术所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本专利技术并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本专利技术不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。此外，本专利技术要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻便型二氧化硅气凝胶复合保温面料，其特征在于，至少包括表层的耐磨防护面料层、中间层的保温隔热层以及内层的贴身舒适面料层，所述耐磨防护面料层的材质为锦纶，所述保温隔热层的材质为二氧化硅气凝胶/粘胶纤维复合材料，所述贴身舒适面料层的材质为腈纶。/n

【技术特征摘要】
1.一种轻便型二氧化硅气凝胶复合保温面料，其特征在于，至少包括表层的耐磨防护面料层、中间层的保温隔热层以及内层的贴身舒适面料层，所述耐磨防护面料层的材质为锦纶，所述保温隔热层的材质为二氧化硅气凝胶/粘胶纤维复合材料，所述贴身舒适面料层的材质为腈纶。


2.根据权利要求1所述的轻便型二氧化硅气凝胶复合保温面料，其特征在于，所述耐磨防护面料层与保温隔热层、保温隔热层与贴身舒适面料层之间通过粘合剂粘贴在一起。


3.根据权利要求2所述的轻便型二氧化硅气凝胶复合保温面料，其特征在于，所述粘合剂为有机硅树脂粘合剂。


4.根据权利要求1所述的轻便型二氧化硅气凝胶复合保温面料，其特征在于，所述粘胶纤维的切断长度为35～40mm，纤度为1.0～2.5旦。


5.根据权利要求4所述的轻便型二氧化硅气凝胶复合保温面料，其特征在于，所述粘胶纤维的切断长度为36.5～38.5mm，纤度为1.2～2.0旦。


6.根据权利要求1所述的轻便型二氧化硅气凝胶复合保温面料，其特征在于，所述二氧化硅气凝胶/粘胶纤维复合材料为硅烷偶联剂改性二氧化硅气凝胶/粘胶纤维复合材料。


7.根据权利要求6所述的轻便型二氧化硅气凝胶复合保温面料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为含有羧基的硅烷偶联剂。


8.根据权利要求6所述的轻便型二氧化硅气凝胶复合保温面料，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昌录，
申请(专利权)人：张昌录，
类型：发明
国别省市：广东;44