一种基于碳化钛的保暖涤纶面料及其制备方法

本发明属于涤纶面料的制备，具体涉及一种基于碳化钛的保暖涤纶面料及其制备方法。

背景技术：

1、随着社会生活水平的提高，多功能纺织品的市场需求在日益增强，其中，具有保暖功能的纺织品越来越受到消费者的青睐。

2、随着保暖面料市场需求的不断变化，无论从织物原料还是从织物结构方面，保暖面料的面貌都有了很大变化。过去曾出现过以腈纶棉、喷胶棉絮片、羊毛绒絮片、太空棉、金属棉、塑料棉等为中间填料制成的保暖面料，但它们均存在这样或那样的缺点而逐渐被淘汰。这在客观上促使新型保暖面料的不断开发，保暖面料正由单一的保暖型向舒适型、功能型、健康保暖环保型发展。

3、涤纶面料所含的空气体积越大，经传导损失的热量就越少，保暖效果也越好。但空气对辐射热的阻挡作用不佳，限制热辐射的工作需由纤维完成。因此，保暖材料中的纤维体积必须超过一个固定值才能有效减小辐射热损失。保暖材料的另一必要条件是减少其内部结构中的空气流动，特殊纤维的表面积较大，其表面摩擦力可以较好地阻碍空气流动。显然，应根据不同保温材料的特性，以优势互补的方式研究创新型保温面料。

4、经文献调查研究表明，中国发明专利申请号201922278529.0公布了一种高效保暖涤纶染色面料：本发明通过保温棉层和里料主体的设计提高面料的保暖性能，并通过纳米纤维层的设计防止冷空气穿过面料而影响保暖效果，提高了面料的高效保暖性能。但目前毕竟还处于研发阶段，要大批量规模化生产和广泛应用还需要有一个相当长的发展过程。当前，保暖涤纶面料的开发有待进一步探索和发掘。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于碳化钛的保暖涤纶面料及其制备方法，以解决现有技术中存在的不足，该涤纶面料含有碳化钛材料，碳化钛材料在人体温度的影响下，其可以有效的发热，从而，实现涤纶面料的保暖功能。

2、本发明的目的在于提供一种基于碳化钛的保暖涤纶面料，该保暖涤纶面料可由下述制备方法制得：首先，制备钛溶胶；其次，将涤纶面料浸渍于钛溶胶；然后，将涤纶面料放入等离子体设备空腔，通入乙炔气体，进行反应；最后，将涤纶面料洗涤与干燥，制得保暖涤纶面料。

3、本发明的另一目的在于提供上述所述一种基于碳化钛的保暖涤纶面料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

4、(1)钛溶胶的制备：在三口烧瓶中称取四氯化钛和异丙醇，在50～70℃下反应3～5小时，制得异丙醇钛(ti(oic3h7)4)；将异丙醇钛溶于无水乙醇，制得混合溶液a；将质量分数8％的盐酸水溶液和去离子水溶于无水乙醇，制得混合溶液b；将混合溶液b滴加到搅拌中的混合溶液a，滴加时间为1～3小时，滴加完成后反应1～2小时，制得钛溶胶。

5、优选地，所述四氯化钛(ml)和异丙醇(ml)的体积比为：1∶10～20；混合溶液a中异丙醇钛(ml)与无水乙醇(ml)的体积比为：1∶20～30；所述混合溶液b中质量分数8％的盐酸水溶液(ml)、去离子水(ml)与无水乙醇(ml)的体积比为：1∶20～30∶20～30。

6、(2)浸渍：将涤纶面料浸渍于步骤(1)制得的钛溶胶，浸渍时间为5～15分钟，取出室温下晾干放置30～120分钟，备用。

7、优选地，所述涤纶面料与步骤(1)制得的钛溶胶用量比为1g∶(10～20)ml。

8、(3)反应：将步骤(2)整理的涤纶面料放入等离子体设备空腔，通入乙炔气体，排除其中的空气；抽真空，调控等离子体设备空腔的压强和温度，开启等离子体设备射频放电按钮；放电结束后，取出涤纶面料；进行洗涤与干燥，制得保暖涤纶面料。

9、优选地，所述等离子体设备空腔的压强为10～20pa，温度为120～140℃。

10、优选地，所述射频功率为200～300w，放电时间为60～90分钟。

11、本发明具有如下显著特点：

12、(1)碳化钛具有发热功能，但是其用于织物面料存在难题。本申请的发明人意外地发现，在等离子体条件下，钛溶胶与乙炔发生化学反应，制得碳化钛；实现了涤纶面料表面附着碳化钛材料，从而达到涤纶面料发热保暖功能的目的；该发现可以在不破坏涤纶织物的基础上，实现将碳化钛附着于织物表面。

13、(2)碳化钛的制备存在一定的难度；本申请的发明人意外地发现，在等离子体条件下，锆溶胶与乙炔可以发生化学反应，制得碳化钛。

14、(3)本发明制备的涤纶面料的透气率范围分别在869.0～895.5mm/s之间，略低于整理前涤纶面料的透气率，该透气率在正常范围内。本发明制备的涤纶面料的克罗值范围分别在1.18～1.24之间，明显高于整理前涤纶面料的克罗值；经过10次水洗后，面料的克罗值仍没有明显减小，这表明：本发明制备的涤纶面料在不影响透气性的前提下具有较好的保暖性能。

15、(4)本发明制备的含碳化钛涤纶面料具有制备方法简单，原料来源广泛等特点，具有很好的应用前景。

技术特征：

1.一种基于碳化钛的保暖涤纶面料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包含以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于碳化钛的保暖涤纶面料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述四氯化钛和异丙醇的体积比为：1∶(10～20)；混合溶液a中异丙醇钛与无水乙醇的体积比为：1∶(20～30)；所述混合溶液b中质量分数8％的盐酸水溶液、去离子水与无水乙醇的体积比为：1∶(20～30)∶(20～30)。

3.根据权利要求1所述的一种基于碳化钛的保暖涤纶面料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述涤纶面料与步骤(1)制得的钛溶胶用量比为1g∶(10～20)ml。

4.根据权利要求1所述的一种基于碳化钛的保暖涤纶面料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述等离子体设备空腔的压强为10～20pa，温度为120～140℃。

5.根据权利要求1所述的一种基于碳化钛的保暖涤纶面料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述射频功率为200～300w，放电时间为60～90分钟。

6.一种基于碳化钛的保暖涤纶面料，其特征在于，采用权利要求1～5中任一项所述方法制备而成。

技术总结本发明涉及一种基于碳化钛的保暖涤纶面料及其制备方法。该保暖涤纶面料可由下述制备方法制得：首先，制备钛溶胶；其次，将涤纶面料浸渍于钛溶胶；然后，将涤纶面料放入等离子体设备空腔，通入乙炔气体，进行反应；最后，将涤纶面料洗涤与干燥，制得保暖涤纶面料。本发明制备的涤纶面料的透气率范围分别在869.0～895.5mm/s之间，其克罗值范围分别在1.18～1.24之间，本发明制备的涤纶面料在不影响透气性的前提下具有较好的保暖性能。技术研发人员：王强,鲁婷婷,李强,蔡亚君,张圣祖,董会杰,蔡映杰,彭雄义,夏东升受保护的技术使用者：武汉纺织大学技术研发日：技术公布日：2024/5/16