[發(fā)明專利]一種單向透濕、保溫復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810264019.5
• 申請(qǐng)日: 2018-03-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108486769B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張恒;甄琪;李賀;王曉姣;廖喜林;張一風(fēng);宋衛(wèi)民;肖鵬遠(yuǎn);劉讓同;章偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中原工學(xué)院
• 主分類號(hào): D04H1/4374
• 分類號(hào): D04H1/4374;D04H1/4382;D04H1/46;D04H1/435;D04H1/425;D04H1/4258;D01D5/00;B32B27/02;B32B27/12;B32B27/32;B32B27/30;B32B27/36
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41125
• 代理人: 張真真;孫詩(shī)雨

本發(fā)明屬于紡織技術(shù)領(lǐng)域，涉及復(fù)合材料的制備方法，特別是指一種單向透濕、保溫復(fù)合材料及其制備方法。所述單向透濕、保溫復(fù)合材料包括蓬松層和氣密層，所述蓬松層為納米纖維層和粗旦纖維層交替排列而成，所述氣密層為PET?PA6雙組份超細(xì)纖維非織造布，所述納米纖維層為PVA納米纖維層，所述粗旦纖維層為PE/PP皮芯雙組份纖維、三維卷曲滌綸和親水纖維混紡梳理的纖維層。本發(fā)明制備的纖維復(fù)合材料具有理想的單向?qū)窈捅刈饔茫m合用于防寒服裝、被褥的內(nèi)襯和建筑保溫材料、管道保溫用高蓬松保溫層等。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于紡織技術(shù)領(lǐng)域，涉及復(fù)合材料的制備方法，特別是指一種單向透濕、保溫復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

纖維質(zhì)復(fù)合材料作為由纖維組成的多孔介質(zhì)，具有輕質(zhì)、疏松和多孔的特性，以其內(nèi)部不流動(dòng)的空氣來(lái)阻隔熱的傳導(dǎo)。而非織造材料作為典型的纖維質(zhì)材料，可以是多種不同類型的纖維通過(guò)機(jī)械固網(wǎng)法、熱固網(wǎng)法等加工工藝方法直接形成的具有一定厚度和獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，并表現(xiàn)為有通透性能的柔性纖維質(zhì)材料，并在隔熱保溫、過(guò)濾等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。而纖維質(zhì)材料的保溫性和導(dǎo)濕性是一個(gè)矛盾體，這個(gè)矛盾體的存在極大的降低了纖維質(zhì)保溫材料的綜合性能和價(jià)值，并對(duì)被保溫材料造成損傷，如：保溫服、棉被內(nèi)的濕氣不能有效的傳導(dǎo)將降低穿著舒適性，建筑保溫材料內(nèi)潮氣引起霉變，管道壁面濕氣引起銹蝕等。由此可見(jiàn)，隔熱保溫行業(yè)和纖維材料科學(xué)領(lǐng)域亟需解決纖維質(zhì)保溫材料的導(dǎo)濕性和保溫性的矛盾。

現(xiàn)有的眾多研究嘗試?yán)脤⒗w維質(zhì)材料和膜材料進(jìn)行復(fù)合應(yīng)用以提高；如，專利CN201320178398.9嘗試將聚氨醋薄膜設(shè)置在兩層面料之間以獲得一種抗風(fēng)保溫透濕性織物；專利CN201610488189.2.將涂層織物作為透濕層與面料層復(fù)合以獲得透濕保暖紡織面料；但是涂層織物和覆膜纖維材料都會(huì)隔絕或阻礙了水汽擴(kuò)散通道導(dǎo)致濕傳輸效果低。從水分在纖維材料中的傳輸機(jī)理來(lái)看，汽態(tài)水主要依靠通過(guò)纖維間的連續(xù)孔隙和纖維自身的吸濕和放濕散失于外界環(huán)境之中而，液態(tài)水主要依靠纖維間的芯吸作用以及纖維材料自身的傳濕向外界傳遞。由此可見(jiàn)，纖維材料間貫通孔隙對(duì)導(dǎo)濕性有顯著的影響。因此，通過(guò)對(duì)纖維材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是提高保暖用纖維材料的導(dǎo)濕性的一種有效方式。如專利CN201310104507.7模仿羊毛原纖逐級(jí)分叉的白相似分形仿生結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)多層織物中的組織循環(huán)，進(jìn)而縮短了水分沿紗線由織物低層向織物頂層的傳輸通道，獲得一種透濕保暖型多層分形仿生織物；該方法主要針對(duì)由紗線組成的具有一定厚度的機(jī)織物或針織物來(lái)實(shí)現(xiàn)透濕保暖。而對(duì)于纖維直接組成的非織造類纖維復(fù)合材料來(lái)說(shuō)，僅具有借鑒意義。也有相關(guān)研究針對(duì)非織造材料的單向?qū)襁M(jìn)行研究，如：CN201210057127.8、CN20151057477 1. 6和CN200910239652.X均采用拒水整理劑整理的方法以獲得單向?qū)裥阅埽蔷鶝](méi)考慮其保暖性。

鑒于上述原因，本發(fā)明以期創(chuàng)設(shè)一種單向透濕、保溫復(fù)合材料的生產(chǎn)方法用于生產(chǎn)具有單向透濕特性的保溫纖維質(zhì)復(fù)合材料用于防寒服裝、被褥的內(nèi)襯和建筑保溫材料、管道保溫用高蓬松保溫層等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種單向透濕、保溫復(fù)合材料及其制備方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中纖維復(fù)合材料功能單一不具有單向透濕、保溫的功能的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明通過(guò)將棉、麻、黏膠等親水纖維、PE/PET皮芯型雙組份和三維卷曲PET分別按照一定比例混合后梳理-交叉鋪放成混紡纖維層，并通過(guò)在線復(fù)合的方式將靜電紡絲制備的納米纖維層和梳理-交叉鋪網(wǎng)制備的混紡纖維層進(jìn)行在線復(fù)合；其中混紡纖維層按照親水纖維的比例從下到上鋪放成親水纖維梯度增加的多層纖維網(wǎng)后通過(guò)熱風(fēng)穿透的方法定型成由多層纖維網(wǎng)組成的蓬松纖維層；所述蓬松纖維層由于親水纖維比例的不同而形成親水梯度，具有很好的虹吸效果，從而形成蓬松結(jié)構(gòu)的透濕層；而在混紡纖維層之間的納米纖維層則提高濕的縱向傳導(dǎo)能力。蓬松纖維層與超細(xì)纖維氣密層進(jìn)行層間復(fù)合，從而將超細(xì)纖維層的氣密性和蓬松纖維層的靜止空氣存儲(chǔ)特性，超細(xì)纖維大比表面積的快干特性和親水梯度的濕虹吸特性進(jìn)行有機(jī)復(fù)合，進(jìn)而提高材料保暖性的同時(shí)獲得單向?qū)裉匦浴?/p>

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：