System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 稀土材料后整理被动降温散热织物及其制备方法和应用技术_技高网

稀土材料后整理被动降温散热织物及其制备方法和应用技术

技术编号:40353831 阅读:7 留言:0更新日期:2024-02-09 14:38
本发明专利技术提供了一种稀土材料后整理被动降温散热织物及其制备方法和应用,包括依次设置的织物层、散热层和被动降温层,散热层包括稀土远红外吸收材料、分散树脂、助剂;所述稀土远红外吸收材料为氧化铈与非稀土金属氧化物的混合物;被动降温层包括稀土复合被动降温材料、分散树脂、助剂;稀土复合被动降温材料为La<subgt;2</subgt;Ce<subgt;2‑x‑y‑z</subgt;Si<subgt;x</subgt;Ti<subgt;y</subgt;Zr<subgt;z</subgt;O<subgt;7</subgt;,其中,0<x<2,0<y<2,0<z<2,x+y+z<2。本发明专利技术所述的织物具有优异的散热降温效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纺织面料,尤其是涉及一种稀土材料后整理被动降温散热织物及其制备方法和应用


技术介绍

1、通过引入功能组分和改进织造技术等方式赋予纺织品一定的降温功能,利用降温织物促进炎热环境中人体自身及周围局部微环境的热舒适性,对于维护人类的身心健康、降低暖通空调系统带来的建筑能耗有着重要意义。

2、通过降温原理可以将降温织物分为两类——主动降温织物和被动降温织物。主动降温织物利用能量转换、智能传感和相变制冷等方式调节人体温度,制冷效果显著,但其存在技术难度大、工艺不成熟、使用噪音、不能水洗、实用性差等问题,很难直接工业化应用。被动降温主要从以下两个方面实现:(1)增加织物对人体自身辐射的吸收和发射率,人体皮肤在7~14μm的远红外波段有很高的热辐射,处于8-13μm的大气辐射可以穿过大气层,进入温度低至3k的外太空,由于人体红外辐射范围与“大气窗口”重叠,人体的热辐射可以直接通过“大气窗口”释放到宇宙中,实现零能耗降温;(2)夏季很大一部分热辐射都来自太阳,提高织物对300~2500nm波长范围太阳光的反射率,可以降低织物的温度,进而减小环境热量向皮肤表面的传导,起到降温隔热的目的。目前被动降温织物也处于发展探究阶段,辐射制冷面料存在制备工艺复杂、成本较高且冷却效果差;近红外波段能量占到太阳光能量近50%,而大多数面料的近红外反射率较低,只有可以反射可见光的白色面料具有较好的反射降温效果。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术旨在克服现有技术中的缺陷,提出一种稀土材料后整理被动降温散热织物及其制备方法和应用。

2、为达到上述目的,本专利技术的技术方案是这样实现的:

3、第一方面,本专利技术提供了一种稀土材料后整理被动降温散热织物,包括依次设置的织物层、散热层和被动降温层;

4、所述散热层包括如下重量份数的组分:稀土远红外吸收材料30~40份、分散树脂40~60份、助剂1~20份;所述稀土远红外吸收材料为氧化铈与非稀土金属氧化物的混合物;

5、所述被动降温层包括如下重量份数的组分:稀土复合被动降温材料30~40份、分散树脂40~60份、助剂1~20份;所述稀土复合被动降温材料为la2ce2-x-y-zsixtiyzrzo7,其中,0<x<2,0<y<2,0<z<2,x+y+z<2。

6、优选地,所述非稀土金属氧化物为氧化镁、氧化钙、氧化铝、氧化锌中的一种或几种。

7、优选地,所述氧化铈与非稀土金属氧化物的摩尔比为1:(0.25~4)。

8、优选地,所述稀土复合被动降温材料的制备方法包括如下步骤:

9、将氧化镧、氧化铈、白炭黑、钛白粉和氧化锆均匀分散到去离子水中,以200~500r/min的转速球磨12h~24h后抽滤干燥,800~1500℃煅烧,得到稀土复合被动降温材料。

10、优选地,所述稀土远红外吸收材料的制备方法包括如下步骤:

11、将氧化铈与非金属氧化物分散到去离子水中,以200~500r/min的转速球磨10h~12h后抽滤干燥,800~1300℃煅烧,得到稀土远红外吸收材料。

12、优选地,所述的分散树脂为丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯、氨基树脂、醇酸树脂、酚醛环氧丙烯酸酯中的一种或几种。

13、优选地,所述的助剂为分散剂、流平剂、消泡剂、防沉剂、增稠剂中的一种或几种。

14、优选地,所述织物层为化学纤维面料层、天然纤维面料层中的一种或两种。

15、本专利技术还提供了上述稀土材料后整理被动降温散热织物的制备方法,包括如下步骤:

16、(1)将稀土远红外吸收材料均匀分散到分散介质中,加入分散树脂和助剂,混合均匀,得到稀土远红外吸收浆料,稀土远红外吸收材料的粒度在300nm~5μm之间;

17、(2)将稀土复合被动降温材料均匀分散到分散介质中,加入树脂和助剂,混合均匀,得到稀土复合被动降温浆料,稀土复合被动降温材料的粒度在300nm~5μm之间;

18、(3)采用浸涂、刮涂、喷涂、滚涂或流涂的方式,将步骤(1)所得的稀土远红外吸收浆料涂覆在织物层上,涂覆量为1~100g/m2,烘干溶剂,冷却到20~50℃,清洁表面,得到散热层;

19、(4)采用刮涂、喷涂、滚涂或流涂的方式,向步骤(3)所得的散热层表面涂覆稀土复合被动降温浆料,涂覆量为1~100g/m2,烘干溶剂,冷却到20~50℃,清洁表面,得到稀土材料后整理被动降温散热织物。

20、第三方面,本专利技术还提供了上述稀土材料后整理被动降温散热织物在制备服装、家纺、产业用纺织品或户外面料领域中的应用。

21、相对于现有技术,本专利技术具有以下优势:

22、(1)本专利技术的稀土材料后整理被动降温散热织物分为散热层和被动降温层,散热层吸收和传导人体自身产生的热量,被动降温层可以将这部分热量辐射到接近绝对零度的宇宙中,并反射太阳光中的热量,既促进了人体散热,又减小了面料对环境热量的吸收,起到优异的被动降温效果。

23、(2)本专利技术中使用的稀土材料具有丰富的能级结构,稀土远红外吸收材料的远红外吸收率高达0.95以上,稀土复合被动降温材料以0.95的高发射率将这部分热量传递到接近绝对零度的宇宙中,实现高效无源制冷。

24、(3)本专利技术通过稀土与其他元素的共掺杂,使其发生晶格畸变,提高的材料的反射性质,涂覆稀土复合被动降温材料后,织物的太阳光反射比可达90%以上,在700-2500nm近红外波段的反射性质大于93%,可在此基础上发展彩色反射织物。

25、(4)本专利技术中使用的稀土材料在紫外区域具有较高的吸收率,可以减少紫外线对人体的损伤。

26、(5)本专利技术中的超细浆料制备工艺简单,易于放大生产。

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【技术保护点】

1.一种稀土材料后整理被动降温散热织物,包括依次设置的织物层、散热层和被动降温层,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的稀土材料后整理被动降温散热织物,其特征在于:所述非稀土金属氧化物为氧化镁、氧化钙、氧化铝、氧化锌中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的稀土材料后整理被动降温散热织物,其特征在于:所述氧化铈与非稀土金属氧化物的摩尔比为1:(0.25~4)。

4.根据权利要求1所述的稀土材料后整理被动降温散热织物,其特征在于:所述稀土复合被动降温材料的制备方法包括如下步骤:

5.根据权利要求1所述的稀土材料后整理被动降温散热织物,其特征在于:所述稀土远红外吸收材料的制备方法包括如下步骤:

6.根据权利要求1所述的稀土材料后整理被动降温散热织物,其特征在于:所述的分散树脂为丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯、氨基树脂、醇酸树脂、酚醛环氧丙烯酸酯中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的稀土材料后整理被动降温散热织物,其特征在于:所述的助剂为分散剂、流平剂、消泡剂、防沉剂、增稠剂中的一种或几种。

>8.根据权利要求1所述的稀土材料后整理被动降温散热织物,其特征在于:所述织物层为化学纤维面料层、天然纤维面料层中的一种或两种。

9.权利要求1-8任一所述的稀土材料后整理被动降温散热织物的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:

10.权利要求1-8任一所述的稀土材料后整理被动降温散热织物在制备服装、家纺、产业用纺织品或户外面料领域中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种稀土材料后整理被动降温散热织物,包括依次设置的织物层、散热层和被动降温层,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的稀土材料后整理被动降温散热织物,其特征在于:所述非稀土金属氧化物为氧化镁、氧化钙、氧化铝、氧化锌中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的稀土材料后整理被动降温散热织物,其特征在于:所述氧化铈与非稀土金属氧化物的摩尔比为1:(0.25~4)。

4.根据权利要求1所述的稀土材料后整理被动降温散热织物,其特征在于:所述稀土复合被动降温材料的制备方法包括如下步骤:

5.根据权利要求1所述的稀土材料后整理被动降温散热织物,其特征在于:所述稀土远红外吸收材料的制备方法包括如下步骤:

6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:时文婧周华杰成颖孟子征阚丽欣李璐张光睿
申请(专利权)人:天津包钢稀土研究院有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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