[發明專利]溫度自適應控濕調溫織物及其制備方法

有效

• 申請號: 201911382323.0
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111005233B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 朱世平;王元豐;張祺
• 申請（專利權）人: 香港中文大學（深圳）
• 主分類號: D06N3/00
• 分類號: D06N3/00;D06N3/04;D06N3/12;D06N3/18;D06B3/10;D06M13/513;D06M101/06
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 李雙艷

本發明提供一種溫度自適應控濕調溫織物及其制備方法。所述溫度自適應控濕調溫織物的制備方法包括：在所述織物的兩側表面分別原位交聯LCST型高分子材料與UCST型高分子材料，形成由LCST型高分子材料構成的內涂層以及由UCST型高分子材料構成的外涂層。本發明通過在織物的雙面原位交聯兩種具有相反響應性的溫敏高分子，可以在溫度變化時實現水分可逆傳導，從而達到控濕調溫的效果。

技術領域

本發明涉及織物制備領域，尤其涉及一種溫度自適應控濕調溫織物及其制備方法。

背景技術

具有溫度或濕度調節能力的衣物作為與人類近距離接觸的“空調”材料，能夠個性化、小范圍、靈活性地調節體表微環境和舒適度，替代大面積空調使用，在節能減排、可持續發展方面意義重大，是近年來極具潛力的智能材料研究方向之一。其中通過結合特殊導熱材料增強熱傳導效率，或通過調節材料微結構增強熱輻射或熱對流方式構建的溫度調節衣物，被證明具有良好的散熱冷卻或保溫效果。然而，單純通過調節體表溫度的方法達到穿著舒適往往不夠，如果汗液不能及時排出，依然使穿著者感到悶熱潮濕。因此，通過構建織物特殊浸潤性或調控纖維、織物結構的方法促進吸濕排汗從而達到降溫效果，成為炎熱環境下獲取清涼干爽體感的有效策略。然而，傳統的吸濕排汗織物往往具有整體統一的表面能或結構，使得汗液傳導過程不具備方向性，汗液依然部分留在體表。

近年來，膜材料領域出現的具有兩面不同潤濕性的Janus膜技術為實現濕度的單向傳導(即單向導濕)提供了重要思路。其正反面不對稱性能產生的壓力差(包括表面能差或毛細力差)不僅為液體跨膜傳輸提供了內部驅動力，同時保證傳輸過程具有類似“二極管”的單向性?；诖瞬呗?，人們通過使織物內層(靠近皮膚層)疏水外層親水，或構建由內向外逐漸增大的毛細管力而設計出了一系列具有單向導濕功能的織物，使得汗液不斷由內向外排出并快速蒸發，起到涼爽干燥的效果。此方法使得衣物在夏季的戶外穿著時有較好的舒適性，但是當考慮到復雜的實際日常穿著，尤其包括室內外場景切換時，其適應性差限制了實際應用。例如，在空調房里辦公的城市上班族以及在特殊低溫場所(如冷庫、恒溫室或冰球館等)工作的人群，他們通常會面臨從炎熱環境進入寒冷環境的場景。當周圍環境迅速變冷，體表和環境的巨大溫差往往導致身體的極度不適，甚至導致一系列疾病如低體溫癥。因此，設計和開發在高溫時促進體表熱量和濕度釋放，低溫時又能保持體表溫暖濕潤的自適應織物，能夠在復雜環境下最大限度地保持人體舒適度。

發明內容

本發明的目的首先在于提供一種溫度自適應控濕調溫織物的制備方法，制得的溫度自適應控濕調溫織物能夠在溫度變化時實現水分可逆傳導，從而達到控濕調溫的效果。

本發明的目的還在于提供一種溫度自適應控濕調溫織物，在溫度變化時能夠實現水分可逆傳導，從而達到控濕調溫的效果。

為實現以上目的，本發明首先提供一種溫度自適應控濕調溫織物的制備方法，包括：在所述織物的兩側表面分別原位交聯LCST型高分子材料與UCST型高分子材料，形成由LCST型高分子材料構成的內涂層以及由UCST型高分子材料構成的外涂層。

可選的，所述LCST型高分子材料包括聚(N-異丙基丙烯酰胺)、聚(2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯)、以及中的至少一種。

可選的，所述UCST型高分子材料包括聚(N-丙烯酰甘氨酸酰胺)、聚[2-(甲基丙烯酰基氧基)乙基]二甲基-(3-磺酸丙基)氫氧化銨、聚(N-丙烯酰氨羰丙氨酸酰胺)以及聚(N-甲基丙烯酰氨羰丙氨酸酰胺)中的至少一種。

可選的，所述織物為含棉的織物，優選的，所述織物為純棉織物。

在本發明一些實施例中，在所述織物的表面形成內涂層的步驟包括：

步驟a1、在所述織物上涂布LCST型單體溶液成膜；

步驟b1、使所述步驟a1制備的膜層固化；

步驟c1、采用第二溶劑對所述織物進行洗滌，之后進行干燥處理；