【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纺织品，尤其涉及一种绝热保温纤维棉及其制备方法。
技术介绍
1、保持恒定的体温是哺乳动物生存的关键条件之一。动物主要依靠皮毛来抵御严寒。经过时间的更迭，一些动物(如安哥拉兔)的毛发已经进化出惊人的多腔结构特征。头发中的这些空腔充满了静止的空气，使其具有低导热性和优异的绝缘性能。早期，人类直接利用动物的毛或棉花制衣御寒。如今，人们对开发被动式保温纺织品产生了极大的兴趣。保暖纺织品主要通过设计纤维形貌如增加织物的多孔结构，改善织物蓬松度，减少空气流通，降低热传导，从而达到良好的保温效果。
2、探索具有功能性优势的保暖纺织品，北极熊毛的结构成为研究人员关注的焦点之一。北极熊的毛发有一种独特的结构，由一个中空的核心和一个排列整齐的多孔壳组成，这种中空多孔结构使其具有独特的光学性能，并允许大量静止空气进入，可以有效地减少热量损失，这极大地有助于抵抗热量的传递。现阶段，北极熊的皮毛保暖效果最好，人们对这种仿生结构的隔热纺织品的开发产生了极大的兴趣。冬装里填充的保暖棉，羽绒服和棉服的热反射技术，都采用了北极熊皮毛有关的仿生科技。因此，开发新型绝热保温纺织品，仍具有重要的实用价值。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种绝热保温纤维棉及其制备方法，所制备的绝热保温纤维棉具备出色的力学性能及优异的绝热保温性能，具有广阔应用前景。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种绝热保温纤维棉的制备方法，包括
4、将聚丙烯腈-热塑性聚氨酯共混物、发泡剂和有机溶剂混合，得到前驱体纺丝液；
5、将所述前驱体纺丝液进行湿法静电纺丝，得到北极熊毛状蜂窝中空纳米纤维膜；
6、将石墨、分散剂和水混合，将所得混合分散液进行液相剪切剥离，得到石墨烯分散液；
7、将所述北极熊毛状蜂窝中空纳米纤维膜浸渍在所述石墨烯分散液中，干燥后，得到石墨烯修饰纳米纤维膜；
8、将所述石墨烯修饰纳米纤维膜与玻璃棉复合，得到绝热保温纤维棉。
9、优选的，所述聚丙烯腈-热塑性聚氨酯共混物中聚丙烯腈与热塑性聚氨酯的质量比为2～4:1。
10、优选的，所述有机溶剂包括氯仿、丙酮、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺、二氯甲烷、三氯甲烷和乙醇中的至少一种，所述前驱体纺丝液中聚丙烯腈-热塑性聚氨酯共混物的质量分数为10～30wt％。
11、优选的，所述发泡剂包括mdi；所述发泡剂与聚丙烯腈-热塑性聚氨酯共混物的质量比为1:2～15。
12、优选的，所述湿法静电纺丝时，前驱体纺丝液的注射速率为20～40ml/h，光纤缠绕速度为20～50cm/min，接收距离为60～120cm。
13、优选的，所述石墨包括微晶石墨、热膨胀石墨和高定向热解石墨中的至少一种。
14、优选的，所述分散剂包括n-甲基吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸钠、牛黄脱氧胆酸钠和泊洛沙姆中的至少一种，所述分散剂在混合分散液中的质量浓度为0.004～5％。
15、优选的，所述石墨烯分散液中石墨烯的平均层数为1～20层，所述石墨烯分散液的质量浓度为0.5～15％。
16、优选的，所述浸渍的时间为10～60min，温度为20～50℃，所述干燥的时间为1～6h，温度为25～70℃；所述玻璃棉的厚度为1mm～1cm。
17、本专利技术提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的绝热保温纤维棉。
18、本专利技术以聚丙烯腈-热塑性聚氨酯共混物作为纺丝前驱体，采用pan提高tpu纤维的可纺性和力学性能，同时采用湿法纺丝和聚合物溶液发泡相结合的方法制备中空多孔tpu/pan纤维；在旋转射流中，气泡的扩散和成核在聚合物纤维中形成多腔结构；即当纺丝纤维被挤进凝浴池中时，h2o开始扩散到湿射流中并与发泡剂发生反应，在聚合物溶液的相分离过程中产生co2，从而形成中空多孔纤维，提高绝热性和保温性能。同时本专利技术将具有卓越热导性能的二维石墨烯纳米片通过浸涂工艺附着于中空多孔纳米纤维上提升纳米纤维膜的绝热保温性能，且制备的北极熊毛发状纤维具有良好的延展性，可用于具有优异保温性能的纺织品。
19、此外，玻璃棉具有高隔热性能，不易燃烧，不会随着时间的推移而变质，对身体友好；本专利技术将纺丝织物与玻璃棉结合，可以在使用相对较薄的玻璃棉的情况下大幅提升纤维棉的绝热保温效果。
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1.一种绝热保温纤维棉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯腈-热塑性聚氨酯共混物中聚丙烯腈与热塑性聚氨酯的质量比为2～4:1。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂包括氯仿、丙酮、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺、二氯甲烷、三氯甲烷和乙醇中的至少一种，所述前驱体纺丝液中聚丙烯腈-热塑性聚氨酯共混物的质量分数为10～30wt％。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述发泡剂包括MDI；所述发泡剂与聚丙烯腈-热塑性聚氨酯共混物的质量比为1:2～15。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述湿法静电纺丝时，前驱体纺丝液的注射速率为20～40mL/h，光纤缠绕速度为20～50cm/min，接收距离为60～120cm。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述石墨包括微晶石墨、热膨胀石墨和高定向热解石墨中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述分散剂包括包括N-甲基吡咯烷酮、十二烷基苯磺
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯分散液中石墨烯的平均层数为1～20层，所述石墨烯分散液的质量浓度为0.5～15％。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述浸渍的时间为10～60min，温度为20～50℃，所述干燥的时间为1～6h，温度为25～70℃；所述玻璃棉的厚度为1mm～1cm。
10.权利要求1～9任一项所述制备方法制备得到的绝热保温纤维棉。
...【技术特征摘要】
1.一种绝热保温纤维棉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯腈-热塑性聚氨酯共混物中聚丙烯腈与热塑性聚氨酯的质量比为2～4:1。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂包括氯仿、丙酮、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺、二氯甲烷、三氯甲烷和乙醇中的至少一种，所述前驱体纺丝液中聚丙烯腈-热塑性聚氨酯共混物的质量分数为10～30wt％。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述发泡剂包括mdi；所述发泡剂与聚丙烯腈-热塑性聚氨酯共混物的质量比为1:2～15。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述湿法静电纺丝时，前驱体纺丝液的注射速率为20～40ml/h，光纤缠绕速度为20～50cm/min，接收距离为60～120...
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