【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及功能型面料，特别涉及一种保温面料及其制备方法。
技术介绍
1、保温面料是一种具有保温隔热作用的面料，将其用于制作服装可以提升服装的保暖性能，尤其是对于气温寒冷地区的人们来说，衣服的保温隔热能力尤为重要。
2、气凝胶因具有独特的三维纳米孔隙结构，具有高达800m2/g的比表面积、80％以上的孔隙率、低至100kg/m3的体积密度和50nm左右的孔径尺寸，其内部含有大量空气，且其孔径尺寸小于空气分子的平均运动自由程，故具有常温常压下的低气相传导和固相传导，是一种良好的隔热材料。
3、目前，已有将气凝胶应用于纺织面料以提高面料保温性能的相关技术，但是由于气凝胶具有力学性能较低、易粉碎的缺点，将其与织物层复合时易出现与织物层分离的情况。为解决此问题，现有技术多采取使用粘结剂的方法将气凝胶与纺织层粘结在一起，但是该方法随着面料使用时间的延长，粘结剂容易老化失效，导致气凝胶层与织物层分离并且脱落，进而使面料不再具有保温隔热的作用；也有研究采用涂覆的方式将气凝胶粉涂覆于织物层上，但是由于气凝胶粉的力学性能较低，形成的涂覆层柔韧性较差且易粉碎，从而易与纺织层脱离，影响面料的保温效果。
技术实现思路
1、鉴于此，本专利技术提供一种保温面料及其制备方法，该面料中的改性二氧化硅粉内部含有纳米碳纤维和特定种类的有机硅源，柔韧性得到提高，并且，该改性二氧化硅粉可与织物通过化学键复合，使其与织物间的“粘结”更加牢固。
2、为解决以上技术问题，本专利技术提供一种
3、有机硅源20～30份、纳米碳纤维10～20份、水40～60份、酸性催化剂0.02～0.2份、碱性催化剂0.1～0.3份、增溶剂4～8份、表面活性剂0.05～0.4份和低表面张力溶剂50～80份；
4、所述有机硅源包括甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷或乙烯基二甲基甲氧基硅烷中的至少一种。
5、本专利技术提供的保温面料，以特定种类的有机硅源为原料，并向所得气相二氧化硅中“植入”纳米碳纤维，利用纳米碳纤维具有的长度和强度的优势，使其穿插、缠绕于气相二氧化硅分子中或分子间，使得气相二氧化硅分子间产生一定的“粘结力”，进而提高气相二氧化硅粉形成的涂覆层的柔韧性；其次，将改性二氧化硅粉通过浸渍的方式与织物进行复合，改性二氧化硅粉表面的硅氧键与织物层表面的羟基结合形成氢键，进而实现将具有保温作用的气相二氧化硅粉与织物层实现牢固结合。
6、结合第一方面，所述织物为纯棉或棉混纺织物。
7、结合第一方面，所述纳米碳纤维的长度为0.5～2mm，直径为1～10nm，该长度范围和直径范围的纳米碳纤维可以保证同时提高气相二氧化硅粉所得涂覆层的力学性能和柔韧性。
8、优选地，所述纳米碳纤维的长度为0.5～1mm，直径为1～5nm。
9、结合第一方面，所述酸性催化剂包括盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、草酸或乙酸中的至少一种。
10、结合第一方面，所述碱性催化剂包括氨水或氢氧化钠。
11、结合第一方面，所述增溶剂为醇类溶剂或醚类溶剂。
12、可选地，所述醇类溶剂包括甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇或异丁醇中的至少一种，所述醚类溶剂包括乙醚或甲基叔丁基醚。
13、结合第一方面，所述表面活性剂包括烷基二甲基羟丙基磷酸脂甜菜碱、烷基二甲基磺乙基甜菜碱、烷基二甲基磺丙基甜菜碱或十二烷基氨基丙酸钠中的至少一种。
14、结合第一方面，所述低表面张力溶剂包括正己烷、正庚烷、正辛烷、异丙醇或一氟三氯甲烷中的至少一种。
15、本专利技术的第二方面提供一种上述保温面料的制备方法，步骤包括：
16、s1、将所述有机硅源、纳米碳纤维、水、酸性催化剂和表面活性剂混合进行水解反应，再加入碱性催化剂进行缩聚反应，制备柔性湿凝胶；
17、s2、将所述柔性湿凝胶置于所述增溶剂和低表面张力溶剂的混合液中浸泡，制备柔性凝胶；
18、s3、将所述柔性凝胶进行干燥、研磨处理，制备改性二氧化硅粉；
19、s4、将所述柔性气相二氧化硅粉投加至醇水混合液中，混合均匀，并将所述织物浸渍其中，之后烘干织物，得所述保温面料。
20、本专利技术提供的上述面料的制备方法，在得到改性二氧化硅粉后，将其与醇水混合液混合并与织物在特定条件下按照特定比例进行浸渍，使得改性二氧化硅粉经浸渍后完全渗透于织物的所有孔隙中，并与织物表面的羟基充分结合形成氢键，再将浸渍后的织物在特定温度下烘干，保证已形成的氢键不受影响，进而得到表面均匀浸有柔性气相二氧化硅的保温面料。该制备方法步骤简单，所用原料成本较低，具有良好的应用前景。
21、结合第二方面，s1所述的反应具体条件为：于40～80℃下反应2～3h。
22、结合第二方面，s2所述浸泡的条件为：于20～30℃下浸泡4～5h。
23、结合第二方面，s4所述浸渍具体为：将所述改性二氧化硅粉与醇水混合液按照每150～200ml醇水混合液混合1g改性二氧化硅粉的比例进行混合，再将所述织物按照改性二氧化硅粉：织物为1：30～40的质量比浸渍于30～40℃的所述改性二氧化硅粉与醇水混合液的混合液中2～6h。
24、结合第二方面，s4所述烘干为在95～105℃条件下烘干10～12h。
25、本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的保温面料，通过采用特定的有机硅源并向所得气相二氧化硅中“植入”纳米碳纤维，获得了柔韧性得以提高的柔性气相二氧化硅；将柔性气相二氧化硅研磨成粉后与醇水混合液混合并对织物在特定条件下按照特定比例进行浸渍，并在特定温度下烘干，得到改性二氧化硅粉和织物通过化学键连接的保温面料，解决了气相二氧化硅形成的涂覆层力学性能差、易粉碎进而与织物分离使面料丧失保温作用的问题。
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1.一种保温面料，其特征在于，所述保温面料为浸渍有改性二氧化硅粉的织物，制备所述改性二氧化硅粉所需的原料按照重量份包括：
2.如权利要求1所述的保温面料，其特征在于，所述织物为纯棉或棉混纺织物。
3.如权利要求1所述的保温面料，其特征在于，所述纳米碳纤维的长度为0.5～2mm，直径为1～10nm。
4.如权利要求1所述的保温面料，其特征在于，所述酸性催化剂包括盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、草酸或乙酸中的至少一种；和/或
5.如权利要求1所述的保温面料，其特征在于，所述增溶剂为醇类溶剂或醚类溶剂。
6.如权利要求1所述的保温面料，其特征在于，所述表面活性剂包括烷基二甲基羟丙基磷酸脂甜菜碱、烷基二甲基磺乙基甜菜碱、烷基二甲基磺丙基甜菜碱或十二烷基氨基丙酸钠中的至少一种。
7.如权利要求1所述的保温面料，其特征在于，所述低表面张力溶剂包括正己烷、正庚烷、正辛烷、异丙醇或一氟三氯甲烷中的至少一种。
8.一种权利要求1～7任一项所述的面料的制备方法，其特征在于，步骤包括：
9.如权利要求8所述的面料的
10.如权利要求8所述的面料的制备方法，其特征在于，S4所述烘干为在95～105℃条件下烘干10～12h。
...【技术特征摘要】
1.一种保温面料，其特征在于，所述保温面料为浸渍有改性二氧化硅粉的织物，制备所述改性二氧化硅粉所需的原料按照重量份包括：
2.如权利要求1所述的保温面料，其特征在于，所述织物为纯棉或棉混纺织物。
3.如权利要求1所述的保温面料，其特征在于，所述纳米碳纤维的长度为0.5～2mm，直径为1～10nm。
4.如权利要求1所述的保温面料，其特征在于，所述酸性催化剂包括盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、草酸或乙酸中的至少一种；和/或
5.如权利要求1所述的保温面料，其特征在于，所述增溶剂为醇类溶剂或醚类溶剂。
6.如权利要求1所述的保温面料，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：董文欣，吴家慧，李向红，冯旭敏，尔亚欣，苏春雨，刘洋，才润红，杜艳茹，
申请(专利权)人：河北彰慧服装科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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