本技术涉及一种具有个人热湿管理能力的丝素基织物加工方法,属于功能纺织品加工技术领域。所制具有个人热湿管理能力的丝素基织物由外到内依次为:织物A层、织物B层、十七氟癸基三甲氧基硅烷涂层;织物A层为含有纳米氧化铝和聚环氧乙烷的丝素蛋白纤维,织物B层为含有纳米氮化硼的丝素蛋白纤维。所制热湿管理丝素基织物采用纳米氧化铝增强织物的太阳光反射率,采用纳米氮化硼提高织物垂直方向和平行方向的导热系数,利用各层的纤维直径、孔隙分布和润湿性梯度差异实现优异定向排汗效果,并具有优异的生物降解性,具有服用舒适性的同时,实现在室外高温环境中的降温。
背景技术
近年来,由于全球变暖,人们对制冷的能源需求不断增加,造成了温室效应和臭氧空洞等严重环境问题。传统纺织品由于缺乏个人热湿管理功能,无法满足人们在室外高温环境中的迫切降温需求,易导致各种高温疾病产生。针对这一问题,不少研究人员侧重于强化阳光(0.5~2.5μm)反射、通过大气窗口(8~13μm)向接近绝对零度的寒冷外太空发射/透射人体红外热辐射(7~14μm)等方式,实现可穿戴被动冷却纺织品的构建。目前,被动冷却纺织制品主要侧重于对个人微环境热舒适性的调节,在室外高温环境(>35℃)下,通过出加强汗蒸发取代热传导和热辐射,也是人体主要的散热降温方式。该高温场景中,若汗液不能及时通过衣服蒸发,而是积聚在人体表面,会导致服用舒适性降低。因此,快速的汗液蒸发对于设计被动冷却纺织品也是至关重要的方面。
将具有高红外振动的纳米粒子引入纤维并构建多孔分层结构,是制造具有辐射冷却能力被动冷却纺织品的最常用方法,具体实施方式包括浸渍偶联纳米粒子、原位生长纳米粒子、功能涂层纳米粒子等。通过在纤维表面沉积纳米粒子,具有方法便捷的优势,其缺点是会降低纺织品的固有透气性和手感。近年来,采用熔融纺丝或湿法纺丝制备纳米纤维,进行具有辐射制功能的纺织品制备逐渐得到关注。此外,设计润湿梯度和制造分层结构,也是制备具有定向排汗的热湿管理纺织品的常用途径,具体包括层压、化学涂层、喷涂改性、离子体处理和特定结构的编织等。上述凉感纺织品构建中,受纤维制品的截面润湿性梯度或孔隙率变化较小的限制,往往存在导湿过程中驱动力不足、汗液输送效率低等诸多问题。目前,在被动冷却纺织品设计和加工中,尚缺乏快速热传导和辐射冷却等多种被动冷却策略的互相结合的高效加工方法,多数凉感面料的综合冷却效率并不理想,且部分基于合纤为原料的凉感面料还存在生物降解性较差的问题。
实现思路