一种纤维织物及其制备方法技术

本申请涉及热管理织物技术领域，特别涉及一种纤维织物及其制备方法。该纤维织物为多孔结构纤维织物，多孔结构纤维织物具有微米孔和纳米孔；微米孔为形成于纤维之间的孔径大小为微米级别的孔隙，纳米孔为布设于纤维上的孔径大小为纳米级别的孔隙。本申请中的纤维织物的多孔结构可以提高其对太阳光的反射率，有效阻挡太阳辐射的热量输入，从而降低人体在太阳辐射下体温的上升，同时，纤维织物的分子链结构在中红外波段具有高发射率或高透过率，有助于将人体新陈代谢产生的热量耗散到环境中，而且上述散热过程无需外部能源供给，节能环保。节能环保。节能环保。

【技术实现步骤摘要】
一种纤维织物及其制备方法


[0001]本申请涉及热管理织物
，特别涉及一种纤维织物及其制备方法。

技术介绍

[0002]一般情况下，人体自身的体温调节机制能够维持恒定温度，而当环境温度远高于人体温度时，如炎热的夏天，环境温度将影响人体温度的调节，从而对人体的正常的新陈代谢及生命体征造成较大的影响。现有的空间制冷系统，如空调，虽然能够提供舒适的室内环境，但会消耗大量的能源，加重温室效应，导致全球气候变暖，对人类健康和全球经济造成不可逆的影响。
[0003]织物作为人体的第二层皮肤，在维持人体体温、保持身体健康方面起着至关重要的作用。目前，现有织物主要通过减少材料的几何厚度来促进人体热耗散，或者通过在织物表面涂覆红外涂层以增强对太阳光的反射来实现降温，手段单一，降温效果一般。

技术实现思路

[0004]本申请公开了一种纤维织物及其制备方法，以解决现有纤维织物降温效果一般的问题。
[0005]为达到上述目的，本申请提供以下技术方案：
[0006]第一方面，本申请提供一种纤维织物，该纤维织物为多孔结构纤维织物，多孔结构纤维织物具有微米孔和纳米孔；微米孔为形成于纤维之间的孔径大小为微米级别的孔隙，纳米孔为布设于纤维上的孔径大小为纳米级别的孔隙。
[0007]进一步地，微米孔的孔径大小为0.5μm
‑
500μm，纳米孔的孔径大小为10nm
‑
1000nm。
[0008]进一步地，纳米孔的孔隙率大于等于1％。
[0009]进一步地，纳米孔的孔隙率小于等于30％。
[0010]进一步地，纤维织物的太阳光反射率为0.5
‑
1，纤维织物的中红外反射率小于等于0.5。
[0011]第二方面，一种第一方面的纤维织物的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
[0012]制备复合纤维膜：将主体材料和牺牲材料混合并纺丝得到复合纤维膜，复合纤维膜包括由主体材料形成的多根纤维单丝，牺牲材料掺杂于纤维单丝中；
[0013]制造纳米孔：去除复合纤维膜中的牺牲材料，以得到含有纳米孔的多孔结构纤维织物。
[0014]进一步地，主体材料包括聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚己内酯、聚乳酸、聚酰胺、聚氨酯、醋酸纤维素、丝素蛋白、聚酯、聚氨基甲酸甲酯或者聚丙烯中的至少一种。
[0015]进一步地，牺牲材料包括聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、聚乙烯胺或者聚丙烯酸中的至少一种。
[0016]进一步地，制造纳米孔的方法包括牺牲模板法、冷冻干燥法或者相分离法中的至少一种。
[0017]进一步地，制备复合纤维的方法包括静电纺丝、湿法纺丝、干法纺丝或者熔融纺丝中的至少一种。
[0018]采用本申请的技术方案，产生的有益效果如下：
[0019]本申请提供的纤维织物具有微米孔和纳米孔，纤维之间的微米孔可以对太阳光产生米氏散射，布设于纤维上的纳米孔可以对太阳光产生瑞利散射，即本申请中的纤维织物的多孔结构可以提高其对太阳光的反射率，有效阻挡太阳辐射的热量输入，从而降低人体在太阳辐射下体温的上升，同时，纤维织物的分子链结构在中红外波段具有高发射率或高透过率，有助于将人体新陈代谢产生的热量耗散到环境中，而且上述散热过程无需外部能源供给，节能环保。
附图说明
[0020]图1为本申请实施例1的多孔结构纤维织物的扫描电子显微镜图；
[0021]图2为本申请实施例1中的复合纤维织物和多孔结构纤维织物在太阳光波段的反射率对比图；
[0022]图3为本申请实施例1中模拟皮肤覆盖复合纤维织物和多孔结构纤维织物在户外阳光直射的实时(11:00
‑
14:00)温度变化图；
[0023]图4为本申请实施例1中的多孔结构纤维织物在红外波段(4
‑
16μm)的发射率和透射率的图谱；
[0024]图5为本申请实施例1中的多孔结构纤维织物和传统织物在室内的辐射降温性能测试图；
[0025]图6为本申请实施例1中的复合纤维织物和多孔结构纤维织物的拉伸断裂曲线示意图；
[0026]图7为中模拟皮肤覆盖本申请实施例1和2中的多孔结构纤维织物在户外阳光直射的实时(11:00
‑
14:00)温度变化图。
具体实施方式
[0027]为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
[0028]本申请实施例描述的应用场景是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案，并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着新应用场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。其中，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0029]目前，传统织物主要通过改变材料的几何厚度来进行个人热管理，手段单一，降温效果一般。
[0030]有鉴于此，本申请实施例提供了一种纤维织物，该纤维织物为多孔结构纤维织物，多孔结构纤维织物具有微米孔和纳米孔；微米孔为形成于纤维之间的孔径大小为微米级别的孔隙，纳米孔为布设于纤维上的孔径大小为纳米级别的孔隙。
[0031]该纤维织物的微米孔可以对太阳光产生米氏散射，布设于纤维上的纳米孔可以对太阳光产生瑞利散射，二者综合作用可以提高纤维织物对太阳光的反射率，有效阻挡太阳辐射的热量输入，从而降低人体在太阳辐射下体温的上升。
[0032]可以理解的是，本申请中不对微米孔和纳米孔的具体尺寸进行限定。优选的，微米孔的孔径大小为0.5μm
‑
500μm；纳米孔的孔径大小为10nm
‑
1000nm。
[0033]在本申请的一种实施例中，纳米孔的孔隙率大于等于1％。纳米孔越多，对太阳光的瑞利散射作用越强，有助于降低人体在太阳辐射下体温的上升。但是，纤维上的孔隙过多会影响纤维织物的力学强度。优选的，纳米孔的孔隙率小于等于30％。纳米孔的孔隙率可为1％、3％、5％、10％、15％、20％、25％或者30％。
[0034]在本申请的一种实施例中，微米孔的孔隙率为10％
‑
80％，在这个范围之内，纤维织物既能够保持织物的形态，而且具有合适的力学强度。纳米孔的孔隙率可为10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％或者80％。
[0035]在本申请的一种实施例中，纤维织物的太阳光反射率为0.5
‑
1，举例为0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.8、0.9或者1；纤维织物的中红外反射率小于等于0.5，举例为0.05、0.1、0.2、0.3、0.35、0.4、0.45或者0.5。
[0036]其中，本申请实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纤维织物，其特征在于，所述纤维织物为多孔结构纤维织物，所述多孔结构纤维织物具有微米孔和纳米孔；所述微米孔为形成于纤维之间的孔径大小为微米级别的孔隙，所述纳米孔为布设于纤维上的孔径大小为纳米级别的孔隙。2.根据权利要求1所述的纤维织物，其特征在于，所述微米孔的孔径大小为0.5μm
‑
500μm，所述纳米孔的孔径大小为10nm
‑
1000nm。3.根据权利要求1或2所述的纤维织物，其特征在于，所述纳米孔的孔隙率大于等于1％。4.根据权利要求3所述的纤维织物，其特征在于，所述纳米孔的孔隙率小于等于30％。5.根据权利要求4所述的纤维织物，其特征在于，所述纤维织物的太阳光反射率为0.5
‑
1，所述纤维织物的中红外反射率小于等于0.5。6.一种如权利要求1
‑
5任一项所述的纤维织物的制备方法，其特征在于，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲雄，兰春桃，
申请(专利权)人：北京纳米能源与系统研究所，
类型：发明
国别省市：