[发明专利]一种超低温防护材料的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及低温防护材料技术，具体为一种超低温防护材料的制造方法。

背景技术

超低温防护在许多特殊场合，如在科学实验中的超低温环境下取出或存放生物标本、生物实验操作和测试以及极冷环境下医疗手术和卫生防护等都有应用需求。特别是在超低温环境下操作精密仪器及工具时，要求防护手套的低温力学性能良好，手套外层摩擦力要大以方便取放仪器；同时手套内部要能防寒保暖，且贴合手部皮肤，以便灵活操作。

目前市场上耐低温的防护手套的有效使用温度多为0至-30℃，均采用多层织物缝合填絮的方式，内层以增加手套厚度和填充棉絮来增强保暖性，外层使用耐磨性好的紧密织物，形状臃肿、笨厚，实验操作不便，并且不耐液体渗漏和酸碱试剂腐蚀。目前已有将相变材料制作成微胶囊，并将其添加到织物中形成蓄热调温织物的技术，该织物在低温的环境下通过释放相变材料中的潜热，延缓温度降低速率而实现高效保温。因此在手套内衬织物中添加相变材料微胶囊，手套的结构轻薄且防寒效果有所提升。中国专利CN102677471A通过浸轧方式将微胶囊整理液整理到织物上形成蓄热调温织物，微胶囊在织物中的含量较高，但是连接不牢固，不易直接接触皮肤。中国专利CN102146631A将织物在氢气气氛下放电处理后再浸渍于相变微胶囊处理液中，将相变微胶囊接枝到机织物上而制得相变调温机织物。这种方法得到的相变微胶囊与织物结合牢固，耐洗性好，调温效果持久。但是接枝工艺复杂，工艺条件要求特殊，不易实现。

将蓄热调温织物与橡胶防护表层结合起来可以制作成超低温实验条件下使用的防护手套。现有市场上还没有专门针对实验操作用的超低温防护橡胶手套。普通防水保暖橡胶手套在0℃以下橡胶弹性大大降低，迅速结晶失活、变脆，力学性能下降；橡胶薄膜也不能很好地防止热量损失。中国专利CN201480041U报道了一种橡胶防寒保暖手套，其设计工艺原理是指套和掌心处为单层橡胶，掌背和套筒为双层橡胶，双层间留有空隙，通过增加手套厚度来保存更多的静止空气，进而达到防寒保暖的效果。然而橡胶的保暖效果远不如纤维集合体的保暖效果。中国专利CN201700447U、CN201986741U和CN202014613U等文献报道的工艺原理为在隔水橡胶层内侧覆合棉絮层或绒毛层，通过增加手套内静止空气的含量来保存热量。中国专利CN201821975U公开的防寒保暖手套工艺原理为内层衬里为绒布，外层为橡胶或PVC，其特征在于该手套外层的内表面的全部或局部喷撒粘结有低熔点树脂颗粒，内层衬里和外层由该低熔点树脂颗粒热熔粘接，但是棉织物和纤维的保暖性有限，且在超低温环境下作用不明显，实验操作过程中表面橡胶与衬里针织物易分开，影响实验操作的精准性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是，提供一种超低温防护材料的制造方法。该材料制造方法具有工艺简单，产品质量稳定，隔热保温效果好，便于工业化生产等特点。该制造方法所得材料制造的手套适于在-40℃至-86℃超低温实验环境下生物实验操作使用，具有力学性能良好、防寒保暖、轻薄灵活、耐液体渗透、耐酸碱试剂、保型性良好等特点。

本发明解决所述制造方法技术问题的技术方案是：设计一种超低温防护材料的制造方法，该制造方法采用以下工艺：

（1）.设计并织造主体织物；根据防护材料的保暖要求，设计并织造主体织物，主体织物为机织物、针织物或非织造布；采用粘胶纤维、超细旦丙纶纤维、毛纤维、棉纤维、腈纶、锦纶、涤纶、维纶或氨纶制造；纱线细度=12-40tex，其中针织物的经密=（25-50）/50mm，纬密=（25-50）/50mm；机织物的经密=（100-600）根/10cm，纬密=（100-600）根/10cm；

（2）.主体织物的单面起绒处理；将主体织物的反面进行单面起绒处理，形成主体织物的起绒面；

（3）.制作相变储能调温微胶囊；所述相变储能调温微胶囊粒径为1-300μm；热焓值范围为50-200J/g；

（4）.主体织物的相变储能调温微胶囊整理；首先，制备相变储能调温微胶囊整理液，通过涂层方式将整理液均匀涂覆在主体织物的非起绒面上，形成微胶囊涂层，涂层厚度≤0.3mm；所述整理液的质量百分比组成是：微胶囊10-30%、粘合剂5-20%、水45-65%，增稠剂2-5%和分散剂1-3%，各组分之和为100%；粘合剂选用聚氨酯类、丙烯酸类或乙二醇二甲基丙烯酸酯；分散剂选用苯乙烯马来酸酐共聚物、十二烷基硫酸钠、全氟壬烯氧基苯磺酸钠或聚乙二醇辛基苯基醚；增稠剂选用任意一种非离子型增稠剂或阴离子型增稠剂；