[发明专利]双层纳米多孔功能面料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种双层纳米多孔功能面料及其制备方法，双层纳米多孔功能面料是将有机高分子材料带孔单体(1)的带孔亲水层(1B)与有机高分子材料单体(2)的亲水层(2B)进行贴合放置；有机高分子材料带孔单体(1)的带孔疏水层(1A)与皮肤接触；有机高分子材料单体(2)的疏水层(2A)与空气接触。制备过程中采用等离子体进行亲水化处理，再冲孔制带孔单体，最后进行亲水层的贴合。双层纳米多孔功能面料在人体出汗前通过以辐射散热的方式实现人体热管理；出汗后通过吸湿排汗以及蒸发散热实现人体湿度和热管理。

技术领域

本发明涉及一种多功能性穿戴的功能型面料，更特别地说，是指一种具有汗液定向输送的双层纳米多孔功能面料。

背景技术

多功能性穿戴材料如人体湿度管理和热管理材料，因为可以提供人体生理舒适性微气候，而受到研究者的广泛关注。人体湿度管理材料可以把人体皮肤表面的汗液定向输送到环境中，从而可以避免人体表面的湿黏感。湿度管理材料可以使汗水在毛细力作用下，从材料内表面传输到材料外表面。事实上，棉花等传统的亲水材料具有很强的毛细力，可以轻易地吸收皮肤表面的汗水。然而，由于其单向液体输送能力有限，水分蒸发速度相对较慢，大量汗液仍以块状水的形式存在，并附着在皮肤上。因此，当人们在穿着棉织物出汗的时候，人会有一种有湿黏的不适感。

为了解决这一局限性，研究者们开始从自然界中寻找灵感。发现很多生物中存在液滴的定向移动这一现象。在拉普拉斯压差作用之下，可以在仙人掌表面的针刺结构，以及蜘蛛丝表面的纺锤体结构产生液滴定向移动现象。受这些自然生物的启发，研究者们发现突变型的润湿性梯度和渐变型润湿性梯度是设计这些人体湿度管理材料的两种主要方法。基于这两种原理，近几年研究者们在吸湿排汗这一领域取得了很多显著的成果。他们利用毛细力将汗水从皮肤表面拉到材料外表，成功实现了吸湿排汗功能。

尽管这些新兴的湿度管理材料技术，可以使汗液传输和蒸发的方式来达到散热的效果。然而，当人们不出汗的时候，例如在办公室、教室等典型的室内环境中安静地坐着时，这些材料的散热能力还有待进一步探索。换句话说，这些湿度管理材料忽略了人体热管理这一方面。一般来说，辐射、传导、对流和蒸发是人体散热的四种主要方式。人体皮肤辐射出一种波长范围主要为7～14微米中红外。在室内环境中，人体产生的代谢热超过50％的是以这种热辐射方式而散失的。如果这种材料在实现辐射散热性能基础上赋予其吸湿排汗，蒸发散热的功能，那么它可以为人们提供更干燥、更凉爽的小气候，从而让人应对更复杂的环境。

发明内容

本发明的目的之一是设计了一种双层纳米多孔功能面料。所述的双层纳米多孔功能面料是将有机高分子材料带孔单体(1)的带孔亲水层(1B)与有机高分子材料单体(2)的亲水层(2B)进行贴合放置；而有机高分子材料带孔单体(1)的带孔疏水层(1A)与皮肤接触；有机高分子材料单体(2)的疏水层(2A)与空气接触。

在本发明中，所述有机高分子材料带孔单体(1)是指一面为纳米多孔亲水层，另一面为纳米多孔疏水层的有机高分子材料。

在本发明中，所述有机高分子材料单体(2)是指一面为纳米多孔亲水层，另一面为纳米多孔疏水层的有机高分子材料。

本发明的目的之二是提出了一种制备双层纳米多孔功能面料的方法，制备过程中采用等离子体进行亲水化处理，再冲孔制带孔单体，最后进行亲水层贴合后的缝合。具体步骤为：

步骤一，清洗去除基体材料上的油渍及杂质；

步骤101，选取板材型的基体材料；

选取有机高分子材料作为基体材料，并对基体材料进行剪裁，得到第一预处理件；

第一预处理件的厚度为12微米～24微米；

有机高分子材料中存在有纳米级的孔，纳米孔的平均孔径为小于200纳米。

有机高分子材料为聚乙烯PE、聚丙烯或聚乙烯与聚丙烯的共聚物中的一种。