本发明涉及功能性面料领域，具体涉及一种柔性热反射面料及其制备方法。
背景技术：
高性能面料的研究一直是纺织材料研究的重点，其中高性能的隔热材料的创新对当前的安全防护产业的发展有着重要的意义。目前传统高性能隔热防护面料的制作手段主要是涂层和层压两种手段，在一定程度上满足了面料的隔热和热反射的要求，但涂层工艺存在环境污染、产品阻燃性能下降、手感较硬等问题。
目前的热反射面料多为三维织物，三维间隔织物中间具有较多的空气，具有很好的隔热性能。采用三维间隔织物做复合材料的骨架，将隔热物质填充到三维间隔织物中，制备具有一定力学强度和良好隔热性能的三维间隔复合材料。但是通过这种方法制备得到的热反射面料厚度大，柔性差，不具备服用面料的基础。
静电纺丝技术是指聚合物熔体或者溶液在高压静电场中喷射、拉伸、溶剂挥发和固化，最终形成纤维状物质的过程。静电纺丝技术以其制造装置简单、纺丝成本低廉、可纺物质种类繁多、工艺可控、可生产连续长纳米纤维等优点，已成为有效制备纳米纤维材料的主要技术之一，其制备的纤维材料具有纤维膜孔径小、纤维直径小、纤维直径均匀等特点而被广泛使用，研究表明很多种材料可以利用静电纺丝技术制备纳米纤维材料，现已制备了有机、无机、有机/无机杂化材料。
技术实现要素：
要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种柔性热反射面料，通过在普通的机织面料或者针织面料外侧通过静电纺丝的形式，附着一层静电纺丝层，静电纺丝层外侧在涂覆涂料，将具备热反射功能的成分加入这两个功能层中，得到一种柔性热反射面料。
技术方案：一种柔性热反射面料，所述热反射面料包括三层，分别为外层，中间层和里层，所述里层为涤棉混纺层，所述中间层为静电纺丝层，所述外层为涂层层；所述静电纺丝层为通过添加含有二氧化硅的纺丝液制备而成，所述涂层层为添加有含有纳米铝粉的聚氨酯涂层。
优选的，所述静电纺丝层的厚度为0.1-0.3mm。
优选的，聚氨酯涂层中纳米铝粉的含量为10-30wt％。
一种柔性热反射面料的制备方法，包括以下步骤：
s1.将纳米碳酸钠溶解于水中，搅拌溶解后，得到碳酸钙悬浮液；
s2.将配置好的硅酸钠溶液加入至碳酸钙悬浮液中，调节ph值至8-9，在一定温度下陈化，得到碳酸钙/二氧化硅复合粒子；
s3.将复合粒子在高温下焙烧，然后溶出碳酸钙，得到多孔空心纳米二氧化硅颗粒；
s4.将纳米氧化锌溶解于溶剂中，超声分散均匀得到氧化锌溶液，将氧化锌溶液滴加于步骤s3制备的二氧化硅颗粒中，形成糊状物，超声分散后，干燥得到复合粉末，最后洗涤得到zno/sio2复合粒子；
s5.将聚酯切片和zno/sio2复合粒子先进行干燥，然后将聚酯切片溶解于三氟乙酸和二氯甲烷混合混合溶剂中，搅拌使其充分溶解，配置聚酯纺丝液，加入干燥后的zno/sio2复合粒子，得到一定浓度的纺丝液；
s6.将涤棉混纺面料作为接收板，进行静电纺丝，得到附有静电纺丝层的涤棉混纺面料；
s7.配置含有纳米铝粉聚氨酯涂层，将涂层涂覆在静电纺丝层的外侧，得到柔性热反射面料。优选的，所述步骤s1中碳酸钙悬浮液的浓度为1-3wt％。
优选的，所述步骤s2中硅酸钠溶液的浓度为4-8wt％，所述硅酸钠和碳酸钙的体积比为1:1，陈化温度为60℃，陈化时间为2-4h。
优选的，所述步骤s5中三氟乙酸和二氯甲烷按体积比为4-6:1，聚酯纺丝液的浓度为0.2-0.4g/ml，聚酯纺丝液中zno/sio2复合粒子的加入量为4-8wt％。
有益效果：本发明的柔性热反射面料具有以下优点：
1.本发明克服了以往的热反射面料，厚度高，柔性差，其厚度可以根据机织层面料和静电纺层进行调整，得到一种可服用的柔性热反射面料；
2.本发明采用多孔空心纳米二氧化硅颗粒作为经典纺丝层的聚酯填料，在制备多孔空心纳米二氧化硅颗粒后，采用纳米氧化锌溶液整理多孔空心纳米二氧化硅颗粒，得到一种内外侧都附着有氧化锌的多孔空心纳米二氧化硅颗粒，然后加入纺丝液中，通过静电纺，在织物的表面形成一层反热辐射和隔热性的膜；
3.在静电纺丝层外侧涂覆一层涂层，涂层中含有纳米铝粒子，可以产生一定的镜面效应，对热辐射有较好的反射作用，使通过热辐射传递到面料表面的能量减少，从而使得正面温度降低。
附图说明
图1为实施例1中制备的面料的正反面温差图；
图2为实施例2中制备的面料的正反面温差图；
图3为实施例3中制备的面料的正反面温差图；
图4为实施例4中制备的面料的正反面温差图；
图5为对比例1中制备的面料的正反面温差图；
图6为对比例2中制备的面料的正反面温差图；
具体实施方式
实施例1
一种柔性热反射面料的制备方法，包括以下步骤：
s1.将纳米碳酸钠溶解于水中，搅拌溶解后，得到浓度为1wt％碳酸钙悬浮液；
s2.将配置好的浓度为4wt％硅酸钠溶液加入至碳酸钙悬浮液中，硅酸钠和碳酸钙的体积比为1:1，调节ph值至8，在一定温度下陈化，陈化温度为60℃，陈化时间为2h，得到碳酸钙/二氧化硅复合粒子；
s3.将复合粒子在高温下焙烧，然后溶出碳酸钙，得到多孔空心纳米二氧化硅颗粒；
s4.将纳米氧化锌溶解于溶剂中，超声分散均匀得到氧化锌溶液，将氧化锌溶液滴加于步骤s3制备的二氧化硅颗粒中，形成糊状物，超声分散后，干燥得到复合粉末，最后洗涤得到zno/sio2复合粒子；
s5.将聚酯切片和zno/sio2复合粒子先进行干燥，然后将聚酯切片溶解于体积比为4:1为三氟乙酸和二氯甲烷混合混合溶剂中，搅拌使其充分溶解，配置0.2g/ml聚酯纺丝液，加入干燥后的zno/sio2复合粒子，得到浓度4wt％的纺丝液；
s6.将涤棉混纺面料作为接收板，进行静电纺丝，静电纺丝层的厚度为0.1mm，得到附有静电纺丝层的涤棉混纺面料；
s7.配置含有纳米铝粉聚氨酯涂层，聚氨酯涂层中纳米铝粉的含量为10wt％，将涂层涂覆在静电纺丝层的外侧，得到柔性热反射面料。
实施例2
一种柔性热反射面料的制备方法，包括以下步骤：
s1.将纳米碳酸钠溶解于水中，搅拌溶解后，得到浓度为3wt％碳酸钙悬浮液；
s2.将配置好的浓度为8wt％硅酸钠溶液加入至碳酸钙悬浮液中，硅酸钠和碳酸钙的体积比为1:1，调节ph值至9，在一定温度下陈化，陈化温度为60℃，陈化时间为4h，得到碳酸钙/二氧化硅复合粒子；
s3.将复合粒子在高温下焙烧，然后溶出碳酸钙，得到多孔空心纳米二氧化硅颗粒；
s4.将纳米氧化锌溶解于溶剂中，超声分散均匀得到氧化锌溶液，将氧化锌溶液滴加于步骤s3制备的二氧化硅颗粒中，形成糊状物，超声分散后，干燥得到复合粉末，最后洗涤得到zno/sio2复合粒子；
s5.将聚酯切片和zno/sio2复合粒子先进行干燥，然后将聚酯切片溶解于体积比为6:1为三氟乙酸和二氯甲烷混合混合溶剂中，搅拌使其充分溶解，配置0.4g/ml聚酯纺丝液，加入干燥后的zno/sio2复合粒子，得到浓度8wt％的纺丝液；
s6.将涤棉混纺面料作为接收板，进行静电纺丝，静电纺丝层的厚度为0.3mm，得到附有静电纺丝层的涤棉混纺面料；
s7.配置含有纳米铝粉聚氨酯涂层，聚氨酯涂层中纳米铝粉的含量为30wt％，将涂层涂覆在静电纺丝层的外侧，得到柔性热反射面料。
实施例3
一种柔性热反射面料的制备方法，包括以下步骤：
s1.将纳米碳酸钠溶解于水中，搅拌溶解后，得到浓度为1.5wt％碳酸钙悬浮液；
s2.将配置好的浓度为5wt％硅酸钠溶液加入至碳酸钙悬浮液中，硅酸钠和碳酸钙的体积比为1:1，调节ph值至8，在一定温度下陈化，陈化温度为60℃，陈化时间为2h，得到碳酸钙/二氧化硅复合粒子；
s3.将复合粒子在高温下焙烧，然后溶出碳酸钙，得到多孔空心纳米二氧化硅颗粒；
s4.将纳米氧化锌溶解于溶剂中，超声分散均匀得到氧化锌溶液，将氧化锌溶液滴加于步骤s3制备的二氧化硅颗粒中，形成糊状物，超声分散后，干燥得到复合粉末，最后洗涤得到zno/sio2复合粒子；
s5.将聚酯切片和zno/sio2复合粒子先进行干燥，然后将聚酯切片溶解于体积比为4:1为三氟乙酸和二氯甲烷混合混合溶剂中，搅拌使其充分溶解，配置0.24g/ml聚酯纺丝液，加入干燥后的zno/sio2复合粒子，得到浓度5.5wt％的纺丝液；
s6.将涤棉混纺面料作为接收板，进行静电纺丝，静电纺丝层的厚度为0.1mm，得到附有静电纺丝层的涤棉混纺面料；
s7.配置含有纳米铝粉聚氨酯涂层，聚氨酯涂层中纳米铝粉的含量为16wt％，将涂层涂覆在静电纺丝层的外侧，得到柔性热反射面料。
实施例4
一种柔性热反射面料的制备方法，包括以下步骤：
s1.将纳米碳酸钠溶解于水中，搅拌溶解后，得到浓度为2wt％碳酸钙悬浮液；
s2.将配置好的浓度为6wt％硅酸钠溶液加入至碳酸钙悬浮液中，硅酸钠和碳酸钙的体积比为1:1，调节ph值至9，在一定温度下陈化，陈化温度为60℃，陈化时间为4h，得到碳酸钙/二氧化硅复合粒子；
s3.将复合粒子在高温下焙烧，然后溶出碳酸钙，得到多孔空心纳米二氧化硅颗粒；
s4.将纳米氧化锌溶解于溶剂中，超声分散均匀得到氧化锌溶液，将氧化锌溶液滴加于步骤s3制备的二氧化硅颗粒中，形成糊状物，超声分散后，干燥得到复合粉末，最后洗涤得到zno/sio2复合粒子；
s5.将聚酯切片和zno/sio2复合粒子先进行干燥，然后将聚酯切片溶解于体积比为6:1为三氟乙酸和二氯甲烷混合混合溶剂中，搅拌使其充分溶解，配置0.32g/ml聚酯纺丝液，加入干燥后的zno/sio2复合粒子，得到浓度6.8wt％的纺丝液；
s6.将涤棉混纺面料作为接收板，进行静电纺丝，静电纺丝层的厚度为0.2mm，得到附有静电纺丝层的涤棉混纺面料；
s7.配置含有纳米铝粉聚氨酯涂层，聚氨酯涂层中纳米铝粉的含量为21wt％，将涂层涂覆在静电纺丝层的外侧，得到柔性热反射面料。
对比例1
一种柔性热反射面料的制备方法，包括以下步骤：
s1.将纳米碳酸钠溶解于水中，搅拌溶解后，得到浓度为1.5wt％碳酸钙悬浮液；
s2.将配置好的浓度为5wt％硅酸钠溶液加入至碳酸钙悬浮液中，硅酸钠和碳酸钙的体积比为1:1，调节ph值至8，在一定温度下陈化，陈化温度为60℃，陈化时间为2h，得到碳酸钙/二氧化硅复合粒子；
s3.将复合粒子在高温下焙烧，然后溶出碳酸钙，得到多孔空心纳米二氧化硅颗粒；
s4.将纳米氧化锌溶解于溶剂中，超声分散均匀得到氧化锌溶液，将氧化锌溶液滴加于步骤s3制备的二氧化硅颗粒中，形成糊状物，超声分散后，干燥得到复合粉末，最后洗涤得到zno/sio2复合粒子；
s5.将聚酯切片和zno/sio2复合粒子先进行干燥，然后将聚酯切片溶解于体积比为4:1为三氟乙酸和二氯甲烷混合混合溶剂中，搅拌使其充分溶解，配置0.24g/ml聚酯纺丝液，加入干燥后的zno/sio2复合粒子，得到浓度5.5wt％的纺丝液；
s6.将涤棉混纺面料作为接收板，进行静电纺丝，静电纺丝层的厚度为0.1mm，得到附有静电纺丝层的涤棉混纺面料；
s7.配置聚氨酯涂层，将涂层涂覆在静电纺丝层的外侧，得到柔性热反射面料。
对比例2
一种柔性热反射面料的制备方法，包括以下步骤：
s1.将纳米碳酸钠溶解于水中，搅拌溶解后，得到浓度为1.5wt％碳酸钙悬浮液；
s2.将配置好的浓度为5wt％硅酸钠溶液加入至碳酸钙悬浮液中，硅酸钠和碳酸钙的体积比为1:1，调节ph值至8，在一定温度下陈化，陈化温度为60℃，陈化时间为2h，得到碳酸钙/二氧化硅复合粒子；
s3.将复合粒子在高温下焙烧，然后溶出碳酸钙，得到多孔空心纳米二氧化硅颗粒；
s4.将聚酯切片和多孔空心纳米二氧化硅颗粒先进行干燥，然后将聚酯切片溶解于体积比为4:1为三氟乙酸和二氯甲烷混合混合溶剂中，搅拌使其充分溶解，配置0.24g/ml聚酯纺丝液，加入干燥后的多孔空心纳米二氧化硅颗粒，得到浓度5.5wt％的纺丝液；
s5.将涤棉混纺面料作为接收板，进行静电纺丝，静电纺丝层的厚度为0.1mm，得到附有静电纺丝层的涤棉混纺面料；
s6.配置含有纳米铝粉聚氨酯涂层，聚氨酯涂层中纳米铝粉的含量为16wt％，将涂层涂覆在静电纺丝层的外侧，得到柔性热反射面料。
本实验采用自制测试仪器测试面料正反面温度变化的方法分别测试实施例1-4和对比例1-2面料的放热辐射能力结果如附图所示。
根据其温度随时间的变化规律来看，实施例1-4中四种面料的情况很相似，都是在前1～6min内织物正反两面的温度都迅速提升，之后以十分缓慢的速度(甚至接近不动)上升。实施例1-4中的面料的正反面温差基本在8-9℃，对比例1-2中的面料的正反面温差基本在5-6℃，经过氧化锌改性二氧化硅以及涂层整理后，面料具有较好的热辐射性能。
1.一种柔性热反射面料，其特征在于，所述热反射面料包括三层，分别为外层，中间层和里层，所述里层为涤棉混纺层，所述中间层为静电纺丝层，所述外层为涂层层；所述静电纺丝层为通过添加含有二氧化硅的纺丝液制备而成，所述涂层层为添加有含有纳米铝粉的聚氨酯涂层。
2.根据权利要求1所述柔性热反射面料，其特征在于：所述静电纺丝层的厚度为0.1-0.3mm。
3.根据权利要求1所述柔性热反射面料，其特征在于：聚氨酯涂层中纳米铝粉的含量为10-30wt％。
4.一种柔性热反射面料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
s1.将纳米碳酸钠溶解于水中，搅拌溶解后，得到碳酸钙悬浮液；
s2.将配置好的硅酸钠溶液加入至碳酸钙悬浮液中，调节ph值至8-9，在一定温度下陈化，得到碳酸钙/二氧化硅复合粒子；
s3.将复合粒子在高温下焙烧，然后溶出碳酸钙，得到多孔空心纳米二氧化硅颗粒；
s4.将纳米氧化锌溶解于溶剂中，超声分散均匀得到氧化锌溶液，将氧化锌溶液滴加于步骤s3制备的二氧化硅颗粒中，形成糊状物，超声分散后，干燥得到复合粉末，最后洗涤得到zno/sio2复合粒子；
s5.将聚酯切片和zno/sio2复合粒子先进行干燥，然后将聚酯切片溶解于三氟乙酸和二氯甲烷混合混合溶剂中，搅拌使其充分溶解，配置聚酯纺丝液，加入干燥后的zno/sio2复合粒子，得到一定浓度的纺丝液；
s6.将涤棉混纺面料作为接收板，进行静电纺丝，得到附有静电纺丝层的涤棉混纺面料；
s7.配置含有纳米铝粉聚氨酯涂层，将涂层涂覆在静电纺丝层的外侧，得到柔性热反射面料。
5.根据权利要求4所述柔性热反射面料的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中碳酸钙悬浮液的浓度为1-3wt％。
6.根据权利要求4所述柔性热反射面料的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中硅酸钠溶液的浓度为4-8wt％，所述硅酸钠和碳酸钙的体积比为1:1，陈化温度为60℃，陈化时间为2-4h。
7.根据权利要求4所述柔性热反射面料的制备方法，其特征在于：所述步骤s5中三氟乙酸和二氯甲烷按体积比为4-6:1，聚酯纺丝液的浓度为0.2-0.4g/ml，聚酯纺丝液中zno/sio2复合粒子的加入量为4-8wt％。
技术总结