一种具备辐射制冷功能的锚固型柔性织物的制作方法

本发明涉及功能纺织材料与被动辐射制冷，具体为一种具备辐射制冷功能的锚固型柔性织物。

背景技术：

1、被动辐射制冷技术可在零能耗条件下将物体热量以红外辐射形式通过大气窗口发射至外太空，实现自身降温，是兼具节能与环保属性的前沿制冷技术。将辐射制冷功能赋予柔性织物，可制备出降温服饰、遮阳面料，在户外高温场景下具有极高的应用价值。但现有辐射制冷织物技术始终存在难以破解的性能矛盾，具体缺陷如下：

2、连续覆膜型制冷织物透气透湿性极差，穿着舒适性丧失

3、现有主流方案是在织物表面涂覆一层连续的辐射制冷高分子涂层，将制冷颗粒均匀分散于涂层树脂中，形成致密的连续膜层。该方案虽然颗粒负载量高、制冷性能易保障，但完全堵塞了织物原生的纤维间隙，透气率下降70%以上，透湿量不足原生织物的30%。作为服饰穿着时，人体汗液无法排出，闷热粘身感极强，完全无法满足日常穿着的舒适需求；同时连续膜层与织物基体的热膨胀系数差异大，经过弯折、水洗、日晒后，膜层极易开裂、起翘、脱落，使用寿命不足6个月，耐久性严重不足。

4、简单浸渍负载型颗粒牢度差，制冷性能衰减迅速

5、为了保留织物透气性，部分方案采用简单浸渍工艺，将制冷颗粒混入浆料后直接浸泡织物，烘干后颗粒物理附着于纤维表面。该方案可保留部分孔隙，但颗粒与纤维之间仅依靠范德华力结合，无化学键合锚固作用，结合力极弱。经过10次水洗摩擦后，颗粒脱落率超过50%，太阳反射率与红外发射率大幅下降，制冷性能衰减过半；户外使用1个月后性能基本丧失，无法满足长期使用需求，仅能实现短期一次性效果，无产业化实用价值。

6、现有锚固技术无法兼顾“离散锚固”与“无连续膜”

7、少数现有技术尝试在纤维表面构建锚固结构以提升颗粒牢度，但均采用高温成膜工艺，树脂最终会在纤维表面与纤维间隙处铺展成连续薄膜，本质上仍属于涂层结构，只是涂层更薄，依然会堵塞大部分孔隙，透气舒适性提升有限；且单一树脂体系与无机颗粒、有机纤维的界面相容性差，锚固力提升幅度不足30%，没有从根本上解决“锚固牢度”与“透气孔隙”的核心矛盾。行业内始终没有方案能实现：颗粒以离散点状锚固在纤维上、无整体连续覆膜、同时颗粒结合力强的三重目标，为此，提出一种具备辐射制冷功能的锚固型柔性织物。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种具备辐射制冷功能的锚固型柔性织物，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供一种有益的选择。

2、本发明的技术方案是这样实现的：一种具备辐射制冷功能的锚固型柔性织物，包括织物基体和功能颗粒，

3、所述功能颗粒通过锚固结构离散锚固于织物基体的单根纤维表面以及纤维交织间隙处；

4、所述锚固结构为交联固化的点状树脂锚固点，仅分布于功能颗粒与纤维的接触界面处，各锚固点相互独立，织物整体不存在覆盖全部纤维的连续覆膜；

5、所述织物基体的纤维之间、功能颗粒之间保留有相互连通的透气孔隙与纤维间孔隙。

6、进一步优选的，单个所述锚固结构2的直径为1~10μm。

7、进一步优选的，所述织物基体为机织、针织或非织造织物，材质为聚酯纤维、聚酰胺纤维、棉纤维、麻纤维或其混纺纤维，克重为50~300g/㎡。

8、进一步优选的，所述功能颗粒3为复配无机颗粒，按质量份数计包括40%~70%的高反射组分与30%~60%的高发射组分；所述高反射组分为金红石型二氧化钛、硫酸钡、氧化锌中的一种或多种，粒径为0.3~2μm；所述高发射组分为二氧化硅气凝胶、氮化硼、碳化硅中的一种或多种，粒径为1~5μm；所述功能颗粒的负载量为织物总质量的5%~25%。

9、进一步优选的，所述锚固结构由交联树脂体系固化形成；所述交联树脂体系按质量份数计包括：改性硅烷环氧树脂30~60份、水性聚氨酯20~50份、硅烷偶联剂2~8份、水性胺类固化剂1~5份、助剂0.5~2份。

10、进一步优选的，成品织物相对于原生织物的透气率保留率≥85%；经50次水洗后，织物内功能颗粒保留率≥90%。

11、一种具备辐射制冷功能的锚固型柔性织物的制备方法，包括如下步骤：

12、s1对织物基体进行预处理，在纤维表面引入活性基团；

13、s2将功能颗粒与交联树脂、偶联剂、固化剂分散于去离子水中，配制成锚固功能液；

14、s3将织物浸入锚固功能液，经轧压控制带液率为40%~80%，使功能液离散附着于纤维表面，不形成连续液膜；

15、s4经两段式烘干固化：先于60~80℃预烘3~5min，再于90~110℃交联固化5~10min，使树脂在颗粒与纤维接触点形成离散锚固结构；

16、s5后整理定型，得到成品。

17、进一步优选的，步骤s2中所述锚固功能液的固含量为10%~30%。

18、进一步优选的，步骤s2中先对功能颗粒进行硅烷偶联剂表面改性，再加入交联树脂与固化剂。

19、一种具备辐射制冷功能的锚固型柔性织物作为户外防晒服饰、建筑遮阳膜材、车载遮阳面料、户外帐篷或冷链保温覆盖材料的应用。

20、本发明实施例由于采用以上技术方案，其具有以下优点：

21、一、本发明突破了辐射制冷织物必须形成连续膜层的传统思路，采用点状离散锚固结构，在维持较高太阳反射率和大气窗口红外发射率的同时，显著提高透气舒适性，透气率保留率可达85%以上；与简单浸渍方案相比，本发明透气率更优，同时颗粒锚固牢度提升2~3倍，50次水洗后颗粒保留率超90%，，耐弯折、耐摩擦和耐水洗性能显著优于简单浸渍方案，长期使用性能稳定，真正实现了高制冷效率、高透气舒适、高耐久牢度三者兼得，为辐射制冷织物的产业化落地扫清了核心障碍。

22、二、本发明采用改性硅烷环氧树脂与水性聚氨酯复配的交联体系，搭配硅烷偶联剂界面改性：环氧树脂侧与无机颗粒紧密结合，聚氨酯侧与有机纤维牢固附着，偶联剂在两相界面搭建化学键桥，形成“纤维-树脂-颗粒”的稳固三相界面。经测试，颗粒剥离强度是物理附着的8~10倍，是单一树脂锚固的3~4倍，耐水洗、耐摩擦、耐弯折性能全面跃升，织物使用寿命延长3倍以上，大幅提升产品全生命周期价值。

23、三、本发明制备工艺全程最高温度不超过110℃，属于低温加工工艺，不会损伤织物基体的力学性能与柔软手感，可适配聚酯、尼龙、棉、麻、混纺等几乎所有常见柔性织物，适用范围极广，工艺基于纺织行业常规的浸渍、轧压、烘燥、定型设备即可实现，无需新增特殊装备，仅需优化工艺参数即可完成产线改造，改造成本低、可连续化大规模生产，单米加工成本仅为涂层方案的60%，具备极强的产业化落地优势。

24、上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

1.一种具备辐射制冷功能的锚固型柔性织物，包括织物基体（1）和功能颗粒（3），其特征在于，

2.根据权利要求1所述的具备辐射制冷功能的锚固型柔性织物，其特征在于，单个所述锚固结构（2）的直径为1~10μm。

3.根据权利要求1所述的具备辐射制冷功能的锚固型柔性织物，其特征在于，所述织物基体（1）为机织、针织或非织造织物，材质为聚酯纤维、聚酰胺纤维、棉纤维、麻纤维或其混纺纤维，克重为50~300g/㎡。

4.根据权利要求1所述的具备辐射制冷功能的锚固型柔性织物，其特征在于，所述功能颗粒（3）为复配无机颗粒，按质量份数计包括40%~70%的高反射组分与30%~60%的高发射组分；所述高反射组分为金红石型二氧化钛、硫酸钡、氧化锌中的一种或多种，粒径为0.3~2μm；所述高发射组分为二氧化硅气凝胶、氮化硼、碳化硅中的一种或多种，粒径为1~5μm；所述功能颗粒的负载量为织物总质量的5%~25%。

5.根据权利要求1所述的具备辐射制冷功能的锚固型柔性织物，其特征在于，所述锚固结构（2）由交联树脂体系固化形成；所述交联树脂体系按质量份数计包括：改性硅烷环氧树脂30~60份、水性聚氨酯20~50份、硅烷偶联剂2~8份、水性胺类固化剂1~5份、助剂0.5~2份。

6.根据权利要求1所述的具备辐射制冷功能的锚固型柔性织物，其特征在于，成品织物相对于原生织物的透气率保留率≥85%；经50次水洗后，织物内功能颗粒保留率≥90%。

7.一种具备辐射制冷功能的锚固型柔性织物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述锚固功能液的固含量为10%~30%。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中先对功能颗粒进行硅烷偶联剂表面改性，再加入交联树脂与固化剂。

10.权利要求1至6中任一项所述的具备辐射制冷功能的锚固型柔性织物作为户外防晒服饰、建筑遮阳膜材、车载遮阳面料、户外帐篷或冷链保温覆盖材料的应用。