【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及柔性及可穿戴个人热管理，尤其是涉及一种核壳纳米纤维薄膜降温材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、通常人体温度一般维持在大约37摄氏度的正常体温，由复杂的体温调节系统来进行严格的调节并维持。这对人体的生理器官的正常运行十分的重要，同样也对人体的身体健康和生理舒适具有极高的意义。然而，人体的温度会随着所处的环境气候、个人的生理状态而略微波动。但是，一旦体温因为恶劣的环境条件忽高忽低，可能会对我们的身体造成巨大的伤害。近年来随着全球变暖加剧，高温、潮湿还有高辐照度的太阳光的环境越来越频繁出现，这样更容易让户外环境工作和活动的人们面临着热射病的风险。因此人们越来越注意高温环境下的降温防护，让自己的室外活动和工作不受太大影响。而在这种情况下，采用个人热管理技术开发的智能纺织品能调节人体与周围环境的热交换，能有效减少能源消耗和碳排放，提高个人在户外环境的适应性。
2、具有光谱选择性辐射的纳米织物近年来备受学者关注，它在应用于个人热管理方面具有极大的潜力。在过去二十年来，人们对于用于储能、辐射制冷等应用的个人热管理智能纺织品进行了大量的研究。然而，在高湿度的炎热地区，大气窗口透射比随着湿度的增加而显著降低，在日间单纯的辐射制冷效果不明显。因此，来自人体的热辐射不能有效地释放入外层，起不到良好的冷却效果。虽然人体也可以通过汗液蒸发或对流传热来降温，但高湿度环境下汗液蒸发降温效果不显著，因此一种高湿热环境下具有良好冷却效果的织物是目前市场需要的。
3、有鉴于此，特提出本专利技术。
1、本专利技术的目的在于提供一种核壳纳米纤维薄膜降温材料，其为一种在湿热环境下具有可逆相变、室外辐射冷却和热传导综合性能的柔性纤维膜。本专利技术的目的还在于提供上述核壳纳米纤维薄膜降温材料的制备方法和应用。
2、为解决上述技术问题，本专利技术特采用如下技术方案：
3、第一方面，提供了一种核壳纳米纤维薄膜降温材料，组成所述核壳纳米纤维薄膜降温材料的纤维包括核层和包裹核层的壳层；
4、所述核层包括聚乙二醇；所述壳层包括热塑性聚氨酯弹性体橡胶和含氟聚氨酯，所述壳层分布有氮化硅纳米颗粒。
5、可选的实施方式中，所述核层的纺丝原料中，氮化硅和热塑性聚氨酯弹性体橡胶在纺丝溶液中投料质量比为3:10～3:20，含氟聚氨酯和热塑性聚氨酯弹性体橡胶的质量比为1:6～1:10；
6、可选的实施方式中，聚乙二醇的摩尔质量为800～1200g/mol；优选为1000g/mol；
7、第二方面，还提供了第一方面的核壳纳米纤维薄膜降温材料的制备方法，该制备方法包括：将第一纺丝溶液和第二纺丝溶液共纺丝，得到所述核壳纳米纤维薄膜降温材料；
8、所述第一纺丝溶液形成所述壳层，包含热塑性聚氨酯弹性体橡胶、含氟聚氨酯和氮化硅；所述第二纺丝溶液形成所述核层，包含聚乙二醇。
9、可选的实施方式中，所述第一纺丝溶液中，氮化硅和热塑性聚氨酯弹性体橡胶在所述第一纺丝溶液中投料质量比为3:10～3:20，含氟聚氨酯和热塑性聚氨酯弹性体橡胶的质量比为1:6～1:10。
10、可选的实施方式中，所述第一纺丝溶液的溶剂包括丙酮和n,n-二甲基甲酰胺，所述丙酮和n,n-二甲基甲酰胺的投料质量比为(0.8～1.2)：(0.8～1.2)，优选为1:1。
11、可选的实施方式中，所述第二纺丝溶液中聚乙二醇的浓度为35～45wt％，优选为40wt％。
12、可选的实施方式中，聚乙二醇的摩尔质量为800～1200g/mol，更优选为1000g/mol。
13、可选的实施方式中，所述第二纺丝溶液的溶剂包括n,n-二甲基甲酰胺。
14、可选的实施方式中，所述第一纺丝溶液和所述第二纺丝溶液经同轴喷丝头喷丝，所述同轴喷丝头包括内管和外管，所述外管用于所述第一纺丝溶液喷丝，所述内管用于第二纺丝溶液喷丝。
15、可选的实施方式中，纺丝参数包括：电压为18～22kv，收集距离为14～16厘米；第一纺丝溶液的进料速率为1.5～2.5ml/h，第二纺丝溶液的进料速率为0.2～0.4ml/h；
16、第三方面，还提供了第一方面的核壳纳米纤维薄膜降温材料，或第二方面的核壳纳米纤维薄膜降温材料的制备方法在制备控温服装或控温设备中的应用。
17、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
18、本专利技术提供的核壳纳米纤维薄膜降温材料具有高太阳反射率、高红外发射率、高导热系数和增强热焓，集辐射冷却、相变和热传导于一体；在环境温度为28.2℃、湿度超过50％的湿热条件下，与传统棉织品相比，该纺织品可使人体皮肤在白天的温度显著下降；具有高透气性、良好的生物相容性和优异的热诱导形状记忆效应，有助于将其实际应用于各种场景下的个人热管理。
19、本专利技术提供的核壳纳米纤维薄膜降温材料的制备方法过程简单安全，可大规模批量制备。
20、该核壳纳米纤维薄膜降温材料及其制备方法可应用于制备控温服装或控温设备中，为在高湿高温环境下实现皮肤透气降温提供了一种可行的产品和方法。
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1.一种核壳纳米纤维薄膜降温材料，其特征在于，组成所述核壳纳米纤维薄膜降温材料的纤维包括核层和包裹核层的壳层；
2.根据权利要求1所述的核壳纳米纤维薄膜降温材料，其特征在于，所述核层的纺丝原料中，氮化硅和热塑性聚氨酯弹性体橡胶在纺丝溶液中投料质量比为3:10～3:20，含氟聚氨酯和热塑性聚氨酯弹性体橡胶的质量比为1:6～1:10；
3.根据权利要求1所述的核壳纳米纤维薄膜降温材料，其特征在于，聚乙二醇的摩尔质量为800～1200g/mol；优选为1000g/mol；
4.权利要求1～3任一项所述的核壳纳米纤维薄膜降温材料的制备方法，其特征在于，包括：将第一纺丝溶液和第二纺丝溶液共纺丝，得到所述核壳纳米纤维薄膜降温材料；
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第一纺丝溶液中，氮化硅和热塑性聚氨酯弹性体橡胶在所述第一纺丝溶液中投料质量比为3:10～3:20，含氟聚氨酯和热塑性聚氨酯弹性体橡胶的质量比为1:6～1:10；
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述第一纺丝溶液的溶剂包括丙酮和N,N-二甲基甲
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第二纺丝溶液中聚乙二醇的浓度为35～45wt％，优选为40wt％；
8.根据权利要求4～7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述第一纺丝溶液和所述第二纺丝溶液经同轴喷丝头喷丝，所述同轴喷丝头包括内管和外管，所述外管用于所述第一纺丝溶液喷丝，所述内管用于第二纺丝溶液喷丝。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，纺丝参数包括：电压为18～22kV，收集距离为14～16厘米；第一纺丝溶液的进料速率为1.5～2.5mL/h，第二纺丝溶液的进料速率为0.2～0.4mL/h；
10.权利要求1～3任一项所述的核壳纳米纤维薄膜降温材料，或权利要求4～9任一项所述的核壳纳米纤维薄膜降温材料的制备方法在制备控温服装或控温设备中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种核壳纳米纤维薄膜降温材料，其特征在于，组成所述核壳纳米纤维薄膜降温材料的纤维包括核层和包裹核层的壳层；
2.根据权利要求1所述的核壳纳米纤维薄膜降温材料，其特征在于，所述核层的纺丝原料中，氮化硅和热塑性聚氨酯弹性体橡胶在纺丝溶液中投料质量比为3:10～3:20，含氟聚氨酯和热塑性聚氨酯弹性体橡胶的质量比为1:6～1:10；
3.根据权利要求1所述的核壳纳米纤维薄膜降温材料，其特征在于，聚乙二醇的摩尔质量为800～1200g/mol；优选为1000g/mol；
4.权利要求1～3任一项所述的核壳纳米纤维薄膜降温材料的制备方法，其特征在于，包括：将第一纺丝溶液和第二纺丝溶液共纺丝，得到所述核壳纳米纤维薄膜降温材料；
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第一纺丝溶液中，氮化硅和热塑性聚氨酯弹性体橡胶在所述第一纺丝溶液中投料质量比为3:10～3:20，含氟聚氨酯和热塑性聚氨酯弹性体橡胶的质量比为1:6～1:10；
6.根据权利要求...
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