專利名稱：具有隔熱吸汗透氣防水功能的衣料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是ー種復(fù)合衣料，尤其涉及的是ー種具有隔熱吸汗透氣防水功能的衣料，主要用于制作消防服。
背景技術(shù)：
由于消防員在火場救援時工作環(huán)境較為惡劣，對消防員穿著的消防服要求較高。消防服不僅要在高溫、火焰和毒性氣體的環(huán)境下使用，還要適用于各種低溫、化學(xué)、電、輻射等環(huán)境。防護服隔熱防寒效果差會直接導(dǎo)致消防員生命安全和健康，透氣性和吸汗性差將極大的降低消防員救援時的熱濕舒適性，降低工作效率，嚴(yán)重情況下會導(dǎo)致人員熱疾病的發(fā)生，危及消防員生命安全。由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國家重點實驗室在全國范圍內(nèi)關(guān)于消防服的問卷調(diào)查(Questionnaire on Firefighters' Protective Clothing inChina, Fire Technology)可知，目前使用的消防服存在的主要問題是熱濕舒適性差，并且 較為厚重，穿著極為不便。基于上述問題，很多學(xué)者和研究人員致カ于研發(fā)新型的消防服材料，在提高隔熱性能的同時，提高消防服熱濕舒適性，減輕消防服的重量。但目前這種能夠兼顧上述要求的消防服還未見有報道。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供ー種具有隔熱吸汗透氣防水功能的衣料，其隔熱性能好，同時具有良好的防水性、透氣性和吸汗性。本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)具有隔熱吸汗透氣防水功能的衣料，包括外層、隔熱層和內(nèi)層；所述外層包覆在隔熱層外，隔熱層包覆在內(nèi)層外，隔熱層外包覆有多孔性薄膜；所述隔熱層為氣凝膠復(fù)合材料。為使得外層具有一定抗拉強度、耐火性、耐熱性和防化學(xué)腐蝕性，所述外層采用諾梅克斯纖維(Nomex)與凱芙拉爾(Kevalar)的混合物、芳砜纟侖(PSA)、聚苯并咪唑纖維PBI或諾梅克斯纖維(Nomex )。為更好的實現(xiàn)阻隔高溫?zé)醾鲗?dǎo)，所述隔熱層的柔性氣凝膠復(fù)合材料中含有諾梅克斯纖維(Nomex )。為了實現(xiàn)透氣吸汗，所述氣凝膠復(fù)合材料的表面布有直徑為0. 3i!m-50的微孔。所述多孔性薄膜為半透膜，半透膜可允許氣體分子自由通過，水分子僅可由內(nèi)層向外層單向運動，不能逆行，可以確保內(nèi)層的干燥舒適。所述內(nèi)層由織物纖維材料制成，織物纖維材料選自阻燃棉纖維和阻燃竹纖維材料中的ー種或多種，內(nèi)層和使用者直接接觸，可以提高使用者穿著的舒適度。本實用新型中的隔熱層采用下述方法制作 a、以45%_100%體積百分比的有機娃燒和0%_55%體積百分比的無機娃燒混合后作為前驅(qū)體，采用摩爾濃度為0. 0001-0. IM的酸作為酸催化劑，采用摩爾濃度為1M-13M的氨水作為堿催化劑，醇作為溶剤，制成SiO2溶膠；[0012]b、將含量為前驅(qū)體總體積的20%_40%體積百分比的諾梅克斯纖維加工處理成纖維預(yù)成型體，然后將步驟a中制備好的SiO2溶膠浸潰諾梅克斯纖維預(yù)成形體，最后老化，干燥形成氣凝膠復(fù)合材料。有益效果本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點本實用新型制備簡便，結(jié)構(gòu)簡單，外層能有效阻止面料遇明火發(fā)生的燃燒，并且可阻止化學(xué)腐蝕；隔熱層能有效的阻隔高溫?zé)醾鲗?dǎo)，防止高溫灼傷皮膚，同時還能有效的阻止外部水分進入，吸收人體表面的汗液，防止織物內(nèi)部濕潤，提高人體熱濕舒適性，內(nèi)層能夠提高使用者的穿著舒適度；該復(fù)合材料適用于制作消防服、防寒服、高溫手套和頭盔內(nèi)襯等制品，隔熱層確保了良好的隔熱性、透氣性、防水性和吸汗性，適于在高溫或低溫等惡劣環(huán)境下工作的人們穿著使用 。

圖I是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面對本實用新型的實施例作詳細說明，本實施例在以本實用新型技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。實施例I如圖I所示，本實施例中，該衣料包括外層I、隔熱層2、內(nèi)層3和多孔性薄膜；外層I包覆在隔熱層2外，隔熱層2包覆在內(nèi)層3外，隔熱層2外包覆多孔性薄膜，本實施例中多孔性薄膜采用半透膜4。為使得外層I具有一定抗拉強度、耐火性、耐熱性和防化學(xué)腐蝕性，本實施例中外層I是60%Nomex (重量百分比)和40%Kevlar (重量百分比)制成的防撕拉格子面料。該面料能有效防止遇明火對使用者產(chǎn)生的各種傷害，提高使用者的安全性。本實施例中，隔熱層2中的氣凝膠采用溶膠-凝膠法合成，制備過程以50% (體積百分比)的甲基三甲氧基硅烷MTMS和50% (體積百分比)的正硅酸こ酯TEOS混合后作為前驅(qū)體，溶劑為無水こ醇，酸催化劑采用摩爾濃度為0. OOlM的草酸，堿催化劑采用摩爾濃度為IOM的氨水，采用常壓干燥制備。制備前先將含量為總體積的20%的Nomex纖維加工處理成纖維預(yù)成型體，然后將制備好的SiO2溶膠浸潰纖維預(yù)成形體，最后老化，干燥形成氣凝膠。制成的氣凝膠復(fù)合材料的熱導(dǎo)率0.04W/mK。該氣凝膠復(fù)合材料的表面分布有孔徑為
0.5 的微孔，微孔數(shù)量為每平方厘米10000個，微孔可以實現(xiàn)氣凝膠復(fù)合材料的透氣防水。該氣凝膠復(fù)合材料之外覆蓋半透膜4，半透膜4可允許氣體分子自由通過，水分子僅可由內(nèi)層3向外層I單向運動，不能逆行。該氣凝膠復(fù)合材料和半透膜4的總厚度為5_。本實施例中，內(nèi)層3采用阻燃竹纖維材料制成，內(nèi)層3和使用者直接接觸，可以提高使用者穿著的舒適度。實施例2本實施例中，外層I是芳砜綸PSA制成。隔熱層2的制備過程以甲基三甲氧基硅烷MTMS作為前驅(qū)體，采用溶膠-凝膠法合成的氣凝膠，酸催化劑采用摩爾濃度為0. 0001M的鹽酸，堿催化劑采用摩爾濃度為5M的氨水。其中Nomex纖維含量為總體積的30%，制成的氣凝膠復(fù)合材料的熱導(dǎo)率0. 021W/mK。該氣凝膠復(fù)合材料的表面分布有孔徑為I U m的微孔，微孔數(shù)量為每平方厘米7000個。該氣凝膠復(fù)合材料和半透膜4的總厚度為10mm。內(nèi)層3采用阻燃棉纖維制成。其他實施方式和實施例I相同。實施例3本實施例中外層I是50%Nomex (重量百分比)和50%Kevlar (重量百分比)制成的防撕拉格子面料。隔熱層2的，制備過程以45% (體積百分比)的ニ甲基ニ甲氧基硅烷DMDMS和55%(體積百分比)的正硅酸甲酯TMOS混合后作為前驅(qū)體，溶劑為異丙醇，采用超臨界法干燥制備氣凝膠，其中Nomex纖維含量為總體積的40%，制成的氣凝膠復(fù)合材料的熱導(dǎo)率0. 025W/mK。該氣凝膠復(fù)合材料的表面分布有孔徑為I. 5 y m的微孔，微孔數(shù)量為每平方厘米5000 個。該氣凝膠復(fù)合材料和半透膜4的總厚度為15_。內(nèi)層3采用阻燃棉纖維和阻燃棉纖維的混合材料制成。其他實施方式和實施例I相同。上述三個實施例中外層材料還可用聚苯并咪唑纖維或諾梅克斯纖維來取代；氣凝膠復(fù)合材料合成的前驅(qū)體還可用橋聯(lián)聚倍半硅氧烷、含籠型倍半硅氧烷、聚甲基硅倍半氧烷、水玻璃來替代。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型做任何形式的限制。凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)和方法實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型的技術(shù)和方法方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.ー種具有隔熱吸汗透氣防水功能的衣料，其特征在于，該衣料包括外層、隔熱層和內(nèi)層；所述外層包覆在隔熱層外，隔熱層包覆在內(nèi)層外，隔熱層外包覆有多孔性薄膜；所述隔熱層為氣凝膠復(fù)合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有隔熱吸汗透氣防水功能的衣料，其特征在于所述氣凝膠復(fù)合材料的表面布有直徑為0. 2 ii m-50 v- m的微孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有隔熱吸汗透氣防水功能的衣料，其特征在于所述多孔性薄膜為半透膜。
專利摘要本實用新型公開了一種具有隔熱吸汗透氣防水功能的衣料，包括外層、隔熱層和內(nèi)層，三者依次包覆；所述隔熱層為含有纖維的氣凝膠復(fù)合材料，其外包覆有多孔性薄膜。本實用新型易于制作，結(jié)構(gòu)簡單，外層能有效阻止面料遇明火發(fā)生的燃燒，并且可阻止化學(xué)腐蝕；隔熱層能有效的阻隔高溫?zé)醾鲗?dǎo)，防止高溫灼傷皮膚，同時還能有效的阻止外部水分進入，吸收人體表面的汗液，防止織物內(nèi)部濕潤，提高人體熱濕舒適性，內(nèi)層能夠提高使用者的穿著舒適度；該復(fù)合材料適用于制作消防服、防寒服、高溫手套和頭盔內(nèi)襯等制品，隔熱層確保了良好的隔熱性、透氣性、防水性和吸汗性，適于在高溫或低溫等惡劣環(huán)境下工作的人們穿著使用。
文檔編號B32B3/24GK202514650SQ20112056582
公開日2012年11月7日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者何松, 張和平, 楊暉, 漆正昆, 胡銀, 黃冬梅 申請人:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)