【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纤维膜的，尤其涉及辐射蒸发协同降温的结构一体化janus纤维膜及其制备方法。
技术介绍
1、随着科技发展，在不消耗多余能量来管理整个环境的温度的情况下，功能性纺织品和可穿戴材料正在成为改善人体生理舒适性的热门研究课题。
2、功能性纺织品或可穿戴材料的一般都是由纤维膜制成的，纤维膜的水分传输特性极大地影响人体的生理舒适性，传统的纤维膜中的水传输是双向的，导致不希望有的湿粘感。因此，迫切需要开发具有定向水传输的蒸发降温协同辐射降温的新型纤维膜，以实现更有效的水分管理和热量管理。现有技术中具有定向水传输性质的面料大多是由静电纺丝方法制备的纤维膜普遍存在着力学强度不足的弱点，不满足实际应用中所需的耐洗涤、可裁剪、机械强度等耐用性特点。因此，需要一种环保简单且可大面积扩展的方法制备坚固耐用性能的janus纤维膜。
技术实现思路
1、本申请实施例通过提供辐射蒸发协同降温的结构一体化janus纤维膜及其制备方法 ，解决了现有技术中静电纺丝方法制备的纤维膜力学强度不足的问题，不仅实现了janus纤维膜的辐射降温协同蒸发降温功能和定向水分传输功能，且制备方法环保简单，可大面积扩展，以pet纤维膜为基底制备而成的janus纤维膜力学强度完全满足要求。
2、本申请实施例提供了辐射蒸发协同降温的结构一体化janus纤维膜，所述janus纤维膜以pet纤维膜为基底制备而成的，具体包含：
3、亲水表层，所述亲水表层为对所述pet纤维膜进行亲水化改性处理后制得的
4、疏水内层，具体为十八烷基三氯硅烷采用喷涂工艺在经过亲水改性后的所述pet纤维膜单面形成规则排列的网状疏水涂层内层；
5、网状水传输通道，具体为在所述janus纤维膜形成疏水内层的单面设有网状亲水通道。
6、优选的，所述亲水表层为在所述pet纤维膜表面负载着cahpo4。
7、本申请实施例还提供了辐射蒸发协同降温的结构一体化janus纤维膜的制备方法，具体包括以下步骤：
8、s1 对pet纤维膜进行预处理。
9、s2 亲水表层的制备
10、将s1步骤中进行预处理后的pet纤维膜用海藻酸钠溶液浸泡一定时间，随后将pet纤维膜依次恒温浸入cacl2溶液和na2hpo4溶液中，所述pet纤维膜浸入溶液后取出后都采用去离子水进行清洗，得到负载着cahpo4的pet纤维膜。
11、s3 疏水内层的制备
12、将十八烷基三氯硅烷溶解在正己烷中备用，十八烷基三氯硅烷与正己烷体积比为1：15~25；
13、在所述s2步骤中负载着cahpo4的pet纤维膜表面覆盖网状的玻璃纤维作为掩膜，用喷涂法在cahpo4@pet纤维膜单面沉积一层均匀的十八烷基三氯硅烷溶解，待十八烷基三氯硅烷溶液挥发干燥后揭掉掩膜，即形成了规则排列的疏水涂层内层和网状水传输通道。
14、优选的，所述s3步骤中的玻璃纤维掩膜的孔密度为68%~80%。
15、优选的，所述s3步骤中的玻璃纤维掩膜的孔密度具体为74%。
16、本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
17、1、先选用力学强度、耐韧性各方面性能都比较好的pet纤维膜作为基底纤维膜，通过在pet纤维膜表面负载cahpo4，对其进行改性增强了pet纤维膜的亲水性能、太阳光反射率和红外热发射率，再采用喷涂工艺将十八烷基三氯硅烷喷涂在负载着cahpo4的pet纤维膜，单面沉积一层均匀规则排列的网状疏水涂层内层和和网状水传输通道，即制得了结构一体化janus纤维膜，本专利技术提供的结构一体化janus纤维膜不仅具有辐射降温协同蒸发降温的功能和定向水分传输的功能，定向水传输指数r高达991%，且保留着pet纤维膜原有的优异性能。
18、2、本专利技术提供的制备方法工艺简单，反应条件温和，后处理工艺容易，容易调控，适合大规模生产。
19、3、通过先将pet纤维膜浸入海藻酸钠溶液，再依次浸入cacl2溶液和na2hpo4溶液中，得到负载着cahpo4的pet纤维膜，有效解决了现有技术中pet纤维膜亲水性能差，反射率不高的问题，对其进行改性增强了pet纤维膜的亲水性能、太阳光反射率和红外热发射率，为水的快速扩散和蒸发提供了必要的条件，为后续制备janus纤维膜提供较好的基础。
20、4.本专利技术提供的janus纤维膜实现高太阳反射率和高中红外发射率，使其可以最大限度的减少太阳吸热并且将自身能量通过大气窗口发射至外太空。
21、5.本专利技术十八烷基三氯硅烷疏水涂层的间隔排列使pet纤维膜亲水纤维裸露在外，形成网状的输水通道，能有效地传导皮肤分泌的汗液。
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1.辐射蒸发协同降温的结构一体化Janus纤维膜，所述Janus纤维膜以PET纤维膜为基底纤维膜制备而成的，具体包含：
2.如权利要求1所述的Janus纤维膜，其特征在于，所述亲水表层为在所述PET纤维膜表面负载着CaHPO4。
3.如权利要求1或2所述的Janus纤维膜，所述十八烷基三氯硅烷涂层的面积为68%~80%，具体为74%。
4.辐射蒸发协同降温的结构一体化Janus纤维膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
5.如权利要求2所述的方法，所述S3步骤中的玻璃纤维掩膜的孔密度为68%~80%。
6.如权利要求3所述的Janus纤维膜，所述Janus纤维膜在制备功能性纺织品或可穿戴材料上的应用。
【技术特征摘要】
1.辐射蒸发协同降温的结构一体化janus纤维膜，所述janus纤维膜以pet纤维膜为基底纤维膜制备而成的，具体包含：
2.如权利要求1所述的janus纤维膜，其特征在于，所述亲水表层为在所述pet纤维膜表面负载着cahpo4。
3.如权利要求1或2所述的janus纤维膜，所述十八烷基三氯硅烷涂层的面积为68%...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐少春，杨鹏，胡立兵，
申请(专利权)人：海安南京大学高新技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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