一种日间辐射制冷户外用毛毯制造技术

本发明专利技术公开了一种日间辐射制冷户外用毛毯，以具有红外高发射功能的腈纶/涤纶复合纤维为绒纱，银纳米线/纳米级多孔隙聚乙烯复合纤维作为底丝在双针床拉舍尔经编机上织造而成；所述具有红外高发射功能的腈纶/涤纶复合纤维为皮芯结构，其中，涤纶作为芯层，具有红外发射功能的腈纶作为皮层。本发明专利技术具备优异的太阳光谱高反射率和大气窗口（8~13μm）中红外高发射率的性能，使所织造成的毛毯自身的温度低于环境温度，进而实现在太阳光照射下的辐射制冷效果。毛毯不仅获得以上优异的性能，还具有柔软、透气阻湿、抗菌、抗紫外、抗静电等多性能。抗静电等多性能。

【技术实现步骤摘要】
一种日间辐射制冷户外用毛毯


[0001]本专利技术涉及毛毯生产
，特别涉及一种日间辐射制冷户外用毛毯。

技术介绍

[0002]全球气候变暖是一种和自然有关的现象，是由于温室效应不断积累，导致地气系统吸收与发射的能量不平衡，能量不断在地气系统累积，从而导致温度上升，造成全球气候变暖全球不断变暖，自从1981年到1990年以来，全地球的平均气温比之前上升了0.48℃，预测到2100年为止,全球气温估计将上升大约1.4～5.8℃。而夏季温度表现最为明显，沿海地区普遍在37℃以上，这就使人们在户外如海边游玩时就会受到高温照射的影响。而毛毯在近些年来发展比较迅速，户外用毛毯比较常见，当人们在海边休息时披上毛毯，经过太阳光高温照射，人体会吸收大部分的热能使得自身温度很高，这就给人们在户外带来了不便。
[0003]早期人们对夜间辐射制冷毛毯进行研究，研究发现主要是大气中的CO2、O3、H2O等对不同波长的红外线有选择性吸收，但是对8～13μm波长范围的红外线几乎是透明的，因而形成所谓的大气窗口。而毛毯制冷的原理主要是毛毯本身以8～13μm波长辐射出去的能量通过大气窗口到达外太空而不会加热周围环境。因此夜间辐射制冷毛毯仅需要考虑在8～13μm的发射率，就可以实现低于环境温度从而达到制冷的效果。与夜间辐射制冷毛毯相比，日间辐射制冷具有一定的特殊性。日间户外用的毛毯接收到的太阳辐照能量要远大于毛毯自身辐射出的热量，因此日间辐射制冷毛毯除了要在8~13μm具有高发射率以外，同时还需要在太阳光波段具备很高的反射率。所以日间辐射制冷毛毯是人们一直研究的对象，急需开发出一种日间辐射制冷的毛毯来解决人们户外高温带来的危害。
[0004]例如CN112175458 A一种自适应控温辐射致冷涂层及其应用，提供一种单层或双层自适应控温辐射致冷涂层，单层涂层主要组分包括可逆热致变色材料、反射型粒子、发射型粒子和成膜基质；双层涂层则包括辐射致冷层和相变层，使其具有辐射致冷开关功能,实现了在一定温度范围内夏季制冷、冬季保温的自适应控温功能。CN111607976 A 辐射制冷涂层及其应用、辐射制冷涂料、纺织品，其中辐射制冷涂层包括层叠设置的第一功能层和第二功能层，第一水性聚氨酯树脂和分布于第一水性聚氨酯树脂中的热反射颜填料；第二功能层包括第二水性聚氨酯树脂和分布于第二水性聚氨酯树脂中的紫外反射颜填料。上述方法所述过程中不涉及功能化复合纤维结构设计，更没有涉及到日间辐射制冷户外用毛毯的结构设计与构筑。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种日间辐射制冷户外用毛毯，具备优异的太阳光谱高反射率和大气窗口（8~13μm）中红外高发射率的性能，使所织造成的毛毯自身的温度低于环境温度，进而实现在太阳光照射下的辐射制冷效果。毛毯不仅获得以上优异的性能，还具有柔软、透气阻湿、抗菌、抗紫外、抗静电等多性能。实现了日间辐射制冷户外用毛毯产业化应用。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种日间辐射制冷户外用毛毯，所述毛毯以具有红外高发射功能的腈纶/涤纶复合纤维为绒纱，银纳米线/纳米级多孔隙聚乙烯复合纤维作为底丝在双针床拉舍尔经编机上织造而成；所述具有红外高发射功能的腈纶/涤纶复合纤维为皮芯结构，其中，涤纶作为芯层，具有红外发射功能的腈纶作为皮层，皮层的质量百分比为70～80％，芯层的质量百分比为20～30％；所述具有红外高发射功能的腈纶/涤纶复合纤维经后处理后使用，所述后处理为：先进行空气等离子体刻蚀处理，再碱减量处理后，水洗至中性，烘干。
[0007]本专利技术中，专利技术人以具有红外高发射功能的腈纶/涤纶复合纤维为绒纱，银纳米线/纳米级多孔隙聚乙烯复合纤维作为底丝在双针床拉舍尔经编机上织造而成的一种日间辐射制冷户外用毛毯。从性能上来看，掺杂过红外高发射无机粒子的腈纶纤维/涤纶复合纤维不仅具有较好的太阳光反射率，而且在大气窗口波段的发射率较高。另外，腈纶本身具有出色的耐光稳定性和耐化学稳定性，再加上空气等离子体处理、混合碱溶液处理，所制备出的一种日间辐射制冷户外用毛毯，具有的太阳光反射和大气窗口（8~13μm）中红外发射率高于传统毛毯，使织物周边的温度低于环境温度，从而达到制冷的效果。
[0008]碱减量处理是本专利技术的关键，只有实现碱处理位置的均匀分布才可以实现亲水性基团在皮芯型结构复合纤维表面的均匀分散。针对这个问题，本专利技术人利用空气等离子体对皮芯型结构复合纤维表面进行处理。空气等离子体在皮芯型结构复合纤维表面进行刻蚀的同时，也会在皮芯型结构复合纤维的表面引入酰胺、羧基等亲水性基团。空气等离子体刻蚀作用的均匀性较好，在皮芯型结构复合纤维的表面形成均匀的刻蚀点。该刻蚀点可作为皮芯型结构复合纤维的进一步碱处理定位点，使皮芯型结构复合纤维的碱减量更有规律和易控制。
[0009]本专利技术对具有红外高发射功能的腈纶进行结构设计，使红外高发射无机粒子与NaSCN溶液和表面处理剂均匀混合，再与聚丙烯腈乳液共混，表面处理剂一般使用高电离性质的聚电解质，它能在NaSCN溶液中电离出大量正电荷或负电荷，这些离子可以使无机离子牢固结合在一起，产生立体位阻效应，形成静电斥力，达到分散效果，最终得到的分散均匀的红外高发射功能的腈纶。
[0010]对银纳米线/纳米级多孔隙聚乙烯复合纤维也进行结构设计，本专利技术采用了热压工艺对银纳米线/纳米级多孔隙聚乙烯复合纤维处理，同时也添加了交联剂，在热压过程中可以使多孔隙聚乙烯处于高弹状态，使一部分银纳米线被压嵌于多孔隙聚乙烯中，待室温冷却后，温度降到了玻璃化转变温度以下，多孔隙聚乙烯纤维的形状重新在新的分子排列状态下稳定下来，最终形成稳固结构，提升织物的耐水洗牢度。
[0011]在本专利技术中，专利技术人对皮芯型结构复合纤维的结构与性能进行了设计，采用米字形、十字形、三角形的纺丝组件获得异形截面的皮芯型结构复合纤维，使复合纤维具有吸湿透气性能。并且采用了纳米级多孔隙聚乙烯作为底丝，纳米级孔隙不仅赋予聚乙烯拥有棉花般的柔软，还能散射可见光达到一种不透明性。
[0012]所述具有红外高发射功能的腈纶/涤纶复合纤维通过以下步骤制备而得：一、具有红外高发射功能的腈纶母粒制备（1）原料配比：各原料按重量份计，聚丙烯腈90～100份，红外高发射无机粒子5～10份，NaSCN溶液3～8份，表面处理剂2～5份；所述NaSCN溶液浓度为0.1~0.2mol/L；
（2）混料：将红外高发射无机粒子、NaSCN溶液与表面处理剂混匀，然后与聚丙烯腈共混，熔融，挤出造粒，得到具有红外高发射功能的腈纶母粒；二、复合纤维制备（3）复合：涤纶作为芯层，具有红外发射功能的腈纶作为皮层，将干燥后的聚酯切片和具有红外高发射功能的腈纶母粒分别熔融后，进入复合纺丝组件，喷出丝束冷却后得到皮芯结构的具有红外高发射功能的腈纶/涤纶复合纤维。
[0013]所述红外高发射粒子为SiO2、ZnO、ZrO2、TiO2、HfO2、NiSO
4、
MgSO4中的一种或多种。
[0014]所述表面处理剂为聚丙烯酸胺、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种日间辐射制冷户外用毛毯，其特征在于，所述毛毯以具有红外高发射功能的腈纶/涤纶复合纤维为绒纱，银纳米线/纳米级多孔隙聚乙烯复合纤维作为底丝在双针床拉舍尔经编机上织造而成；所述具有红外高发射功能的腈纶/涤纶复合纤维为皮芯结构，其中，涤纶作为芯层，具有红外发射功能的腈纶作为皮层，皮层的质量百分比为70～80％，芯层的质量百分比为20～30％；所述具有红外高发射功能的腈纶/涤纶复合纤维经后处理后使用，所述后处理为：先进行空气等离子体刻蚀处理，再碱减量处理后，水洗至中性，烘干。2.根据权利要求1所述的一种日间辐射制冷户外用毛毯，其特征在于，所述具有红外高发射功能的腈纶/涤纶复合纤维通过以下步骤制备而得：一、具有红外高发射功能的腈纶母粒制备（1）原料配比：各原料按重量份计，聚丙烯腈90～100份，红外高发射无机粒子5～10份，NaSCN溶液3～8份，表面处理剂2～5份；（2）混料：将红外高发射无机粒子、NaSCN溶液与表面处理剂混匀，然后与聚丙烯腈共混，熔融，挤出造粒，得到具有红外高发射功能的腈纶母粒；二、复合纤维制备（3）复合：涤纶作为芯层，具有红外发射功能的腈纶作为皮层，将干燥后的聚酯切片和具有红外高发射功能的腈纶母粒分别熔融后，进入复合纺丝组件，喷出丝束冷却后得到皮芯结构的具有红外高发射功能的腈纶/涤纶复合纤维。3.根据权利要求2所述的一种日间辐射制冷户外用毛毯，其特征在于，所述红外高发射粒子为SiO2、ZnO、ZrO2、TiO2、HfO2、NiSO
4、
MgSO4中的一种或多种。4.根据权利要求2所述的一种日间辐射制冷户外用毛毯，其特征在于，所述表面处理剂为聚丙烯酸胺、聚丙烯酸钾、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸锌、聚丙烯酸铝中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种日间辐射制冷户外用毛毯，其特征在于，所述银纳米线/纳米级多孔隙聚乙烯复合纤维通过以下步骤制备而得：（1）原料配比：各原料按重...

【专利技术属性】
技术研发人员：厉巽巽，李家炜，陈玉霜，吴明贤，毛青山，戚栋明，邱先周，
申请(专利权)人：浙江真爱毯业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：