一种织物及其制备方法

本发明涉及辐射制冷材料，尤其涉及一种织物及其制备方法。

背景技术：

1、制冷系统能源消耗的快速增长是导致全球变暖的重要原因，因此，减少制冷系统能耗至关重要。辐射制冷技术是一种被动式的制冷方式，其利用外太空作为冷源，在不主动消耗能源的前提下就能实现制冷，具有高效、清洁、绿色环保等特点。因此，被动式辐射制冷技术作为一种在没有额外能量输入的情况下冷却地球上物体的技术，为缓解全球变暖问题提供了一种解决办法。地球大气对8-13μm波段的辐射吸收率极低，因此地球上的物体可以通过这个大气窗口以辐射传热的方式向外太空传递能量。此外，使物体保持高大气窗口辐射发射率的同时，提高其太阳辐射反射率来减少太阳热量的输入，则可以实现自身降温的目的。辐射制冷技术目前已经广泛应用于节能建筑、粮食仓储、智能穿戴和电子设备等领域。如将辐射制冷技术应用于织物，则可以制成户外帐篷、防晒服、防晒帽和防护服等产品，为个人热管理提供了一种新的技术路径，是未来智能织物的发展方向之一。中国发明专利cn111393915a公开了被动型辐射制冷复合材料，具体是将功能性粒子涂在纤维织物上，组成涂层和织物复合的辐射制冷织物，实现了在太阳辐照下自动降温的功能，但其太阳辐射发射率低导致辐射制冷能力不足，且因涂层属于无机粒子影响了纤维织物的柔软性和结构稳定性。

2、因此，有必要开发一种辐射制冷性能优异且柔软性佳的纤维织物。

技术实现思路

1、基于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种织物及其制备方法，旨在提供一种辐射制冷性能和柔软性俱佳的织物。

2、本发明的技术方案如下：

3、本发明的第一方面，提供一种织物，其中，所述织物包括静电纺丝复合纤维，所述静电纺丝复合纤维包括有机硅预聚物和聚合物。

4、可选地，所述静电纺丝复合纤维包括核部和包覆在所述核部表面的壳部，所述核部包括相变材料，所述壳部包括所述有机硅预聚物和所述聚合物。

5、可选地，所述有机硅预聚物与聚合物的质量比为(5-60):100。

6、可选地，所述有机硅预聚物包括硅酸四乙酯预聚物、硅酸四甲酯预聚物、硅酸二乙酯预聚物、二甲基硅醇预聚物、甲基三乙氧基硅烷预聚物、六甲基二硅氧烷预聚物中的至少一种；

7、所述聚合物包括聚羟基脂肪酸酯、聚乙烯醇、聚乳酸、聚偏二氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、醋酸纤维素、聚丙烯腈中的至少一种。

8、可选地，所述相变材料包括石蜡、聚乙二醇、十六烷、十八烷、二十烷、二十二烷、硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、硬脂酸异丙酯、硬脂酸丁酯、棕榈酸甲酯、月桂酸异辛酯、肉豆蔻酸异辛酯、十四醇中的至少一种。

9、本发明的第二方面，提供一种织物的制备方法，其中，包括步骤：

10、将有机硅预聚物和聚合物加入到第一溶剂中，得到第一混合液；

11、以所述第一混合液为静电纺丝液进行静电纺丝，干燥后，得到包括静电纺丝复合纤维的织物。

12、本发明的第三方面，提供一种织物的制备方法，其中，所述织物包括静电纺丝复合纤维，所述静电纺丝复合纤维包括核部和包覆在所述核部表面的壳部，所述核部包括相变材料，所述壳部包括有机硅预聚物和聚合物，所述织物的制备方法包括步骤：

13、将有机硅预聚物和聚合物加入到第一溶剂中，得到第一混合液；

14、将相变材料加入到第二溶剂中，得到第二混合液；

15、以所述第一混合液和第二混合液分别作为壳部的静电纺丝液和核部的静电纺丝液，进行同轴静电纺丝，干燥后，得到所述织物。

16、可选地，所述有机硅预聚物的制备方法包括步骤：

17、将有机硅预聚物单体在酸性溶液或碱性溶液中反应2-10h后，得到所述有机硅预聚物；

18、所述将有机硅预聚物和聚合物加入到第一溶剂中，得到第一混合液的步骤具体包括：

19、将聚合物加入到第一溶剂中，得到聚合物溶液；

20、将有机硅预聚物加入到聚合物溶液中，搅拌1-12h后，得到第一混合液。

21、可选地，所述聚合物溶液中聚合物的质量含量为3％-25％；所述第一混合液中，所述有机硅预聚物的质量为聚合物质量的5％-60％。

22、可选地，所述第二混合液中相变材料的质量含量为50-100％；

23、进行同轴静电纺丝的工艺参数如下：

24、第一混合液的流速为0.1-1ml/h，第二混合液的流速为0.1-1ml/h，针头与接收滚筒之间的距离为10-20cm，接收滚筒转速为500-2000rpm，纺丝正电压为8-20kv，纺丝负电压为-6～-2kv，纺丝时间为5-20h。

25、有益效果：本发明中，所述静电纺丝复合纤维中的有机硅预聚物作为大气窗口辐射增强材料，在提高织物大气窗口辐射发射率的同时保持了织物的太阳辐射反射性能。相比涂层中具有无机粒子的织物，本发明中包括静电纺丝复合纤维的织物柔性好、结构稳定性高，且具有优异的辐射制冷性能。

技术特征：

1.一种织物，其特征在于，所述织物包括静电纺丝复合纤维，所述静电纺丝复合纤维包括有机硅预聚物和聚合物。

2.根据权利要求1所述的织物，其特征在于，所述静电纺丝复合纤维包括核部和包覆在所述核部表面的壳部，所述核部包括相变材料，所述壳部包括所述有机硅预聚物和所述聚合物。

3.根据权利要求1或2所述的织物，其特征在于，所述有机硅预聚物与聚合物的质量比为(5-60):100。

4.根据权利要求1或2所述的织物，其特征在于，所述有机硅预聚物包括硅酸四乙酯预聚物、硅酸四甲酯预聚物、硅酸二乙酯预聚物、二甲基硅醇预聚物、甲基三乙氧基硅烷预聚物、六甲基二硅氧烷预聚物中的至少一种；

5.根据权利要求2所述的织物，其特征在于，所述相变材料包括石蜡、聚乙二醇、十六烷、十八烷、二十烷、二十二烷、硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、硬脂酸异丙酯、硬脂酸丁酯、棕榈酸甲酯、月桂酸异辛酯、肉豆蔻酸异辛酯、十四醇中的至少一种。

6.一种织物的制备方法，其特征在于，包括步骤：

7.一种织物的制备方法，其特征在于，所述织物包括静电纺丝复合纤维，所述静电纺丝复合纤维包括核部和包覆在所述核部表面的壳部，所述核部包括相变材料，所述壳部包括有机硅预聚物和聚合物，所述织物的制备方法包括步骤：

8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述有机硅预聚物的制备方法包括步骤：

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物溶液中聚合物的质量含量为3％-25％；所述第一混合液中，所述有机硅预聚物的质量为聚合物质量的5％-60％。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述第二混合液中相变材料的质量含量为50％-100％；

技术总结本发明公开一种织物及其制备方法，涉及辐射制冷材料技术领域，所述织物包括静电纺丝复合纤维，所述静电纺丝复合纤维包括有机硅预聚物和聚合物。本发明中，所述静电纺丝复合纤维中的有机硅预聚物作为大气窗口辐射增强材料，能够在提高织物大气窗口辐射发射率的同时保持织物的太阳辐射反射性能。相比涂层中具有无机粒子的织物，本发明中包括静电纺丝复合纤维的织物柔性好、结构稳定性高，且具有优异的辐射制冷性能。技术研发人员：陈大柱,祝智军,吴晓鸿,黎子琦,陈南豪,张一驰受保护的技术使用者：深圳大学技术研发日：技术公布日：2024/6/2