1.本技术涉及防护产品技术领域,尤其是涉及一种新型蒸发式降温背心。
背景技术:
2.降温背心,又被称为冰背心、空调背心,主要用于为在高温炎热环境中工作的人们提供舒适的冷却和保护,降温背心能够有效抵御热辐射,是防护高温伤害的防护用品,更是降低人体温度最有效、经济及最简便的途径,广泛应用于钢铁、冶炼、铸造、焊接、矿井、电子、造船、警用及消防等领域。
3.现有技术中的降温背心有通过空气压缩制冷的降温背心,但这种背心成本高、重量大、不便于移动且制冷效果不理想;也有采用微型风扇吹汗排热降温的降温背心,但这种背心在高温天气下根本无法满足人体对降温的需求。
4.因此亟需提供一种新型降温背心,能够提供较强的降温效果,满足对降温背心的降温需求。
技术实现要素:
5.为了提高降温背心的降温效果,本技术提供了一种新型蒸发式降温背心。
6.本技术提供的一种新型蒸发式降温背心,采用如下的技术方案:一种新型蒸发式降温背心,其特征在于:降温背心由蒸发降温部分(1),松紧调节部分(2),风扇装置部分(3)组成;所述蒸发降温部分(1)从内向外依次包括防水透气层(4)、吸水锁水层(5)、单向导湿层(6)。
7.通过采用上述技术方案,背心采用防水透气层(4)、吸水锁水层(5)、单向导湿层(6)构成蒸发降温部分(1),这部分面料可以显著起到降温的作用,同时还可以起到排汗导湿的作用,在降低体感温度的同时,还可以防止内部水分反渗至背心外部,保持背心表面的干爽。
8.优选的,所述防水透气层(4)由智能控温面料和聚四氟乙烯复合而成。
9.通过采用上述技术方案,采用智能控温面料可以根据周围环境的变化吸热,缓冲周围环境的变化带来的不适感,有效降低体感温度;同时聚四氟乙烯具有优良的防水透湿作用,可以有效隔绝水分,避免水分沾湿人体。
10.优选的,所述智能控温面料由55-65%的尼龙控温纤维与35-45%棉混纺制成;所述尼龙纤维控温纤维是经相变微胶囊整理制成。
11.通过采用上述技术方案,将相变微胶囊植入到尼龙纤维中,制成控温纤维,相变微胶囊是通过一定的封装技术将相变材料包裹在壳材内,从而避免相变材料发生泄漏;将相变微胶囊应用于尼龙纤维中,使其具有热缓冲特性,从而得到智能恒温面料,当极端天气或人体温度发生变化时,具有相变微胶囊的智能恒温面料可在保持织物最小厚度的同时,通过散热或放热保持皮肤温度的恒定,从而提供了良好的降温特性。
12.优选的,所述聚四氟乙烯的防水指数为14000-16000mm,透湿率为5500-6500g/
m2·
d,透气率为2.0-2.5(300pa)mm/s。
13.通过采用上述技术方案,采用聚四氟乙烯,聚四氟乙烯具有优良的防水、透湿、透气作用,可以有效隔绝水分,保持人体干爽。
14.优选的,所述吸水锁水层(5)由30-40%海藻纤维与60-70%竹纤维混纺而成;所述混纺工艺为针刺混纺工艺。
15.通过采用上述技术方案,采用海藻纤维和竹纤维混纺制成吸水锁水层(5),海藻纤维和竹纤维都具有较强吸湿透气功能,通过针刺工艺混纺以后,形成的面料呈高度中空,毛细管效应极强,可在瞬间吸收和蒸发水分。
16.优选的,所述单向导湿层(6)为尼龙梭织面料;所述尼龙梭织面料的正面采用防水遮光整理剂进行整理制成。
17.通过采用上述技术方案,采用防水遮光整理剂对尼龙梭织面料的正面进行防水遮光的整理,可以使得正面的部分区域具有较强的防水性能,而其他区域则具有优异的吸湿性能,这样水分就可通过未经防水处理、完全吸湿的“通道”,迅速被吸收,单向向背面传导,让面料正面始终干爽不湿黏,同时还可以使面料具有遮光的功能,进一步起到降温的作用。
18.优选的,所述松紧调节部分(2)为防水的加密针织弹力面料;所述面料由75-85%尼龙和15-25%氨纶编织,经防水遮光整理剂进行整理制成。
19.通过采用上述技术方案,采用防水的加密针织弹力面料制备松紧调节部分(2),有一定的防水遮光的作用。
20.优选的,所述防水遮光剂由以下重量份原料制得:0.5-1.5份改性纳米二氧化硅粉末、0.4-1份改性二氧化钛粉末、3-6份丙烯酸丁酯、2-4份甲基丙烯酸甲酯、2-4份甲基丙烯酸羟乙基、1-4份碳酸氢钠、8-12份乳化剂、15-25份甲基丙烯酸十二氟庚酯、3-5份乙烯基三甲氧基硅烷、0.8-1.4份过硫酸钾、20-30份蒸馏水、20-52份乙醇。
21.通过采用上述技术方案,采用改性纳米二氧化硅、改性纳米二氧化钛、有机硅和有机氟与丙烯酸丁酯进行乳液聚合,可以有效制备出一种防水遮光整理剂,具有极强的防水遮光效果。
22.优选的,所述改性纳米二氧化硅粉末由以下重量份原料制得:1-2份纳米二氧化硅、25-50份无水乙醇、4-10份硅烷偶联剂kh-550、10-20份水。
23.通过采用上述技术方案,纳米二氧化硅由于在乳液反应中容易团聚,采用硅烷偶联剂修饰纳米二氧化硅,将其与环氧基进行接枝,然后将改性后的纳米二氧化硅加入到乳液聚合反应中,可以有效提高其分散性,改善其耐水性、耐候性和耐污性以及防水能力。
24.优选的,所述改性纳米二氧化硅粉末由以下重量份原料制得:10-15份纳米二氧化钛、1.5-2.5份硅烷偶联剂kh-550、30-50份水、15-25份乙醇。
25.通过采用上述技术方案,同样的,纳米二氧化钛由于在乳液反应中容易团聚,采用硅烷偶联剂修饰纳米二氧化硅,将其与环氧基进行接枝,然后将改性后的纳米二氧化硅加入到乳液聚合反应中,可以有效提高其分散性,从而进一步提高其遮光能力。
26.综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:1.通过采用上述技术方案,背心采用防水透气层(4)、吸水锁水层(5)、单向导湿层(6)构成蒸发降温部分(1),这部分面料可以显著起到降温的作用,同时还可以起到排汗导湿的作用,在降低体感温度的同时,还可以防止内部水分反渗至背心外部,保持背心表面的
干爽;2.通过采用上述技术方案,将相变微胶囊植入到尼龙纤维中,制成控温纤维,相变微胶囊是通过一定的封装技术将相变材料包裹在壳材内,从而避免相变材料发生泄漏;将相变微胶囊应用于尼龙纤维中,使其具有热缓冲特性,从而得到智能恒温面料,当极端天气或人体温度发生变化时,具有相变微胶囊的智能恒温面料可在保持织物最小厚度的同时,通过散热或放热保持皮肤温度的恒定,从而提供了良好的降温特性;3.通过采用上述技术方案,采用防水遮光整理剂对尼龙梭织面料的正面进行防水遮光的整理,可以使得正面的部分区域具有较强的防水性能,而其他区域则具有优异的吸湿性能,这样水分就可通过未经防水处理、完全吸湿的“通道”,迅速被吸收,单向向背面传导,让面料正面始终干爽不湿黏,同时还可以使面料具有遮光的功能,进一步起到降温的作用。
附图说明
27.图1是本技术降温背心正面图;图2是本技术降温背心背面图;图3是本技术降温背心蒸发降温部分结构图。
28.附图标记说明:1、蒸发降温部分;2、松紧调节部分;3、风扇装置部分;4、防水透气层;5、吸水锁水层;6、单向导湿层。
具体实施方式
29.以下结合附图和实施例对本技术作进一步详细说明。
30.制备例防水遮光整理剂的制备制备例1s1.将1g的纳米二氧化硅加入到25g无水乙醇中,混合后加入到三口烧瓶中,在25℃,搅拌速度300rpm下使纳米二氧化硅在无水乙醇中分散均匀;将4g硅烷偶联剂kh-550加入20g水中,在搅拌速度300rpm下搅拌1h,冷却至室温后,停止搅拌;将硅烷偶联剂与水的混合溶液加入纳米二氧化硅分散液中,充分搅拌,使其混合均匀,并在70℃下冷凝回流反应3h;反应完成后,用无水乙醇洗涤、抽滤,直至滤液澄清透明,将滤饼置于恒温干燥箱中,在70℃下干燥,得到改性纳米二氧化硅颗粒,研磨成粉末,过200目筛,得到改性纳米二氧化硅粉末;s2.将15g无水乙醇和20g水混合后,滴加氨水调节混合液ph至9,称取10g干燥纳米二氧化钛粉末加入混合液中,在20khz下超声分散10min后,在80℃的恒温水浴条件下搅拌20min,使纳米二氧化钛粉末均匀分散在混合液中;将1.5g硅烷偶联剂kh-550加入到10g水中,在搅拌速度为300rpm下搅拌45min,冷却至室温后,停止搅拌;将硅烷偶联剂与水的混合溶液加入混合液中,在70℃,搅拌速度为600rpm下水浴恒温反应1.5h,反应完成后,用无水乙醇洗涤、抽滤,直至滤液澄清透明,于80℃下在恒温干燥箱中干燥,得到表面疏水改性纳米二氧化钛粉末;s3.将0.5g由s1制得的改性纳米二氧化硅粉末、0.4g由s2制得的改性纳米二氧化钛、3g丙烯酸丁酯、2g甲基丙烯酸甲酯、2g甲基丙烯酸羟乙基、1g碳酸氢钠、20g蒸馏水、20g乙醇加入4g乳化剂中,在22khz下超声分散30min,然后将混合乳液加热到50℃,20min后,升
温到70℃,先缓慢滴加0.2g过硫酸钾,保温30min,滴加完剩下的0.6g过硫酸钾;将15g甲基丙烯酸十二氟庚酯、3g乙烯基三甲氧基硅烷加入4g乳化剂中,在22khz下超声分散30min后,加入到混合乳液中,在70℃下保温反应2h,反应完成后,将乳液降温到30℃以下,再在200目筛网下滤出,得到防水遮光整理剂;本制备例中采用的乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
31.制备例2s1.将1.5g的纳米二氧化硅加入到37.5g无水乙醇中,混合后加入到三口烧瓶中,在30℃,搅拌速度400rpm下使纳米二氧化硅在无水乙醇中分散均匀;将7g硅烷偶联剂kh-550加入25g水中,在搅拌速度400rpm下搅拌1.5h,冷却至室温后,停止搅拌;将硅烷偶联剂与水的混合溶液加入纳米二氧化硅分散液中,充分搅拌,使其混合均匀,并在75℃下冷凝回流反应3.5h;反应完成后,用无水乙醇洗涤、抽滤,直至滤液澄清透明,将滤饼置于恒温干燥箱中,在80℃下干燥,得到改性纳米二氧化硅颗粒,研磨成粉末,过200目筛,得到改性纳米二氧化硅粉末;s2.将20g无水乙醇和25g水混合后,滴加氨水调节混合液ph至9,称取12.5g干燥纳米二氧化钛粉末加入混合液中,在21khz下超声分散13min后,在85℃的恒温水浴条件下搅拌30min,使纳米二氧化钛粉末均匀分散在混合液中;将2g硅烷偶联剂kh-550加入到15g水中,在搅拌速度为400rpm下搅拌60min,冷却至室温后,停止搅拌;将硅烷偶联剂与水的混合溶液加入混合液中,在80℃,搅拌速度为700rpm下水浴恒温反应2h,反应完成后,用无水乙醇洗涤、抽滤,直至滤液澄清透明,于85℃下在恒温干燥箱中干燥,得到表面疏水改性纳米二氧化钛粉末;s3.将1g由s1制得的改性纳米二氧化硅粉末、0.7g由s2制得的改性纳米二氧化钛、4.5g丙烯酸丁酯、3g甲基丙烯酸甲酯、3g甲基丙烯酸羟乙基、2.5g碳酸氢钠、25g蒸馏水、36g乙醇加入5g乳化剂中,在23khz下超声分散40min,然后将混合乳液加热到55℃,25min后,升温到75℃,先缓慢滴加0.4g过硫酸钾,保温35min,滴加完剩下的0.7g过硫酸钾;将20g甲基丙烯酸十二氟庚酯、4g乙烯基三甲氧基硅烷加入5g乳化剂中,在23khz下超声分散40min后,加入到混合乳液中,在75℃下保温反应2.5h,反应完成后,将乳液降温到30℃以下,再在200目筛网下滤出,得到防水遮光整理剂;本制备例中采用的乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
32.制备例3s1.将2g的纳米二氧化硅加入到50g无水乙醇中,混合后加入到三口烧瓶中,在35℃,搅拌速度500rpm下使纳米二氧化硅在无水乙醇中分散均匀;将10g硅烷偶联剂kh-550加入30g水中,在搅拌速度500rpm下搅拌2h,冷却至室温后,停止搅拌;将硅烷偶联剂与水的混合溶液加入纳米二氧化硅分散液中,充分搅拌,使其混合均匀,并在80℃下冷凝回流反应4h;反应完成后,用无水乙醇洗涤、抽滤,直至滤液澄清透明,将滤饼置于恒温干燥箱中,在90℃下干燥,得到改性纳米二氧化硅颗粒,研磨成粉末,过200目筛,得到改性纳米二氧化硅粉末;s2.将25g无水乙醇和30g水混合后,滴加氨水调节混合液ph至9,称取15g干燥纳米二氧化钛粉末加入混合液中,在22khz下超声分散15min后,在90℃的恒温水浴条件下搅拌40min,使纳米二氧化钛粉末均匀分散在混合液中;将2.5g硅烷偶联剂kh-550加入到20g水中,在搅拌速度为500rpm下搅70min,冷却至室温后,停止搅拌;将硅烷偶联剂与水的混合溶液加入混合液中,在90℃,搅拌速度为800rpm下水浴恒温反应2.5h,反应完成后,用无水乙
醇洗涤、抽滤,直至滤液澄清透明,于90℃下在恒温干燥箱中干燥,得到表面疏水改性纳米二氧化钛粉末;s3.将1.5g由s1制得的改性纳米二氧化硅粉末、1g由s2制得的改性纳米二氧化钛、6g丙烯酸丁酯、4g甲基丙烯酸甲酯、4g甲基丙烯酸羟乙基、4g碳酸氢钠、30g蒸馏水、52g乙醇加入6g乳化剂中,在24khz下超声分散45min,然后将混合乳液加热到60℃,30min后,升温到80℃,先缓慢滴加0.5g过硫酸钾,保温30min,滴加完剩下的0.9g过硫酸钾;将25g甲基丙烯酸十二氟庚酯、5g乙烯基三甲氧基硅烷加入6g乳化剂中,在24khz下超声分散45min后,加入到混合乳液中,在80℃下保温反应3h,反应完成后,将乳液降温到30℃以下,再在200目筛网下滤出,得到防水遮光整理剂;本制备例中采用的乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。实施例
33.实施例1一种新型蒸发式降温背心,包括蒸发降温部分(1),松紧调节部分(2),风扇装置部分(3);其中,蒸发降温部分(1)从内向外依次包括防水透气层(4)、吸水锁水层(5)、单向导湿层(6);防水透气层(4)的制备方法:将尼龙纤维浸渍于浓度为2.5%的相变微胶囊整理剂中,在25℃下二浸二轧(浸渍20min),轧余率约60%,40℃下烘干,得到尼龙控温纤维,将55%的尼龙控温纤维与45%棉混纺后,制得智能控温面料;将智能控温面料和防水指数为14000mm,透湿率为5500g/m2·
d,透气率为2.0(300pa)mm/s的聚四氟乙烯混合后,制得防水透气层(4);本实施例所述相变微胶囊来自福斯曼科技(北京)有限公司,产品编号9707115;吸水锁水层(5)的制备方法:将30%海藻纤维与70%竹纤维在针刺频率为1200刺/分,针刺密度为6000枚/米,针刺速度为1米/分,针刺深度为5毫米下,进行针刺混纺,制得吸水锁水层(5);所述吸水锁水层(5)的吸水重量>自身重量30倍单向导湿层(6)的制备方法:将由制备例1制得的防水遮光整理剂喷涂在尼龙梭织面料的正面吸水区域,在80℃预烘5min后,在150℃下热烘10min,得到单向导湿层(6);松紧调节部分(2)的制备方法:将75%尼龙纤维和25%的氨纶纤维编织得到弹性面料,将弹性面料浸渍于防水遮光整理剂中,在25℃下二浸二轧(浸渍20min),轧余率约70%,在80℃预烘5min后,在150℃下热烘10min,得到松紧调节部分(2);风扇装置部分(3)的面料为100%防水涤纶面料。
34.实施例2一种新型蒸发式降温背心,由蒸发降温部分(1),松紧调节部分(2),风扇装置部分(3)组成;其中,蒸发降温部分(1)从内向外依次包括防水透气层(4)、吸水锁水层(5)、单向导湿层(6);防水透气层(4)的制备方法:将尼龙纤维浸渍于浓度为3%的相变微胶囊整理剂中,在30℃下二浸二轧(浸渍30min),轧余率约65%,50℃下烘干,得到尼龙控温纤维,将60%的尼龙控温纤维与40%棉混纺后,制得智能控温面料;将智能控温面料和防水指数为15000mm,透湿率为6000g/m2·
d,透气率为2.2(300pa)mm/s的聚四氟乙烯混合后,制得防水透气层(4);本实施例所述相变微胶囊来自福斯曼科技(北京)有限公司,产品编号9707115;吸水锁水层(5)的制备方法:将35%海藻纤维与65%竹纤维在针刺频率为1200刺/分,针刺
密度为6000枚/米,针刺速度为1米/分,针刺深度为5毫米下,进行针刺混纺,制得吸水锁水层(5);所述吸水锁水层(5)的吸水重量>自身重量30倍单向导湿层(6)的制备方法:将由制备例1制得的防水遮光整理剂喷涂在尼龙梭织面料的正面吸水区域,在85℃预烘6min后,在160℃下热烘11min,得到单向导湿层(6);松紧调节部分(2)的制备方法:将80%尼龙纤维和20%的氨纶纤维编织得到弹性面料,将弹性面料浸渍于防水遮光整理剂中,在30℃下二浸二轧(浸渍30min),轧余率约75%,在85℃预烘6min后,在160℃下热烘11min,得到松紧调节部分(2);风扇装置部分(3)的面料为100%防水涤纶面料。
35.实施例3一种新型蒸发式降温背心,由蒸发降温部分(1),松紧调节部分(2),风扇装置部分(3)组成;其中,蒸发降温部分(1)从内向外依次包括防水透气层(4)、吸水锁水层(5)、单向导湿层(6);防水透气层(4)的制备方法:将尼龙纤维浸渍于浓度为3.5%的相变微胶囊整理剂中,在35℃下二浸二轧(浸渍35min),轧余率约70%,60℃下烘干,得到尼龙控温纤维,将65%的尼龙控温纤维与35%棉混纺后,制得智能控温面料;将智能控温面料和防水指数为16000mm,透湿率为6500g/m2·
d,透气率为2.5(300pa)mm/s的聚四氟乙烯混合后,制得防水透气层(4);本实施例所述相变微胶囊来自福斯曼科技(北京)有限公司,产品编号9707115;吸水锁水层(5)的制备方法:将40%海藻纤维与60%竹纤维在针刺频率为1200刺/分,针刺密度为6000枚/米,针刺速度为1米/分,针刺深度为5毫米下,进行针刺混纺,制得吸水锁水层(5);所述吸水锁水层(5)的吸水重量>自身重量30倍单向导湿层(6)的制备方法:将由制备例1制得的防水遮光整理剂喷涂在尼龙梭织面料的正面吸水区域,在95℃预烘7min后,在170℃下热烘12min,得到单向导湿层(6);松紧调节部分(2)的制备方法:将85%尼龙纤维和15%的氨纶纤维编织得到弹性面料,将弹性面料浸渍于防水遮光整理剂中,在25℃下二浸二轧(浸渍35min),轧余率约80%,在90℃预烘7min后,在170℃下热烘12min,得到松紧调节部分(2);风扇装置部分(3)的面料为100%防水涤纶面料。
36.实施例4实施例4与实施例1的不同之处在于,实施例4中采用的防水遮光整理剂来自于制备例2。
37.实施例5实施例5与实施例1的不同之处在于,实施例5中采用的防水遮光整理剂来自于制备例3。
38.对比例对比例1对比例1与实施例1的不同之处在于,对比例1中降温背心的蒸发降温部分(1)不包括防水透气层(4),仅包含吸水锁水层(5)、单向导湿层(6)。
39.对比例2对比例2与实施例1的不同之处在于,对比例2中降温背心的蒸发降温部分(1)不包
括吸水锁水层(5),仅包含防水透气层(4)、单向导湿层(6)。
40.对比例3对比例3与实施例1的不同之处在于,对比例3中降温背心的蒸发降温部分(1)不包括单向导湿层(6),仅包含防水透气层(4)、吸水锁水层(5)。
41.性能检测试验1.利用gb/t 35263-2017《纺织品接触瞬间凉感性能的检测和评价》对实施例1-5和对比例1-3得到的降温背心的接触凉感系数进行检测,结果如表1所示。
42.2.利用gb/t 21655.1-2008《纺织品吸湿速干性的评定(第1部分):单项组合试验法》对实施例1-5和对比例1-3得到的降温背心的水分蒸发速率进行检测,结果如表1所示。
43.具体检测结果如下:表1性能检测结果检测对象接触凉感系数/[j/(cm2·
s)]水分蒸发速率/(g/h)实施例10.300.28实施例20.360.33实施例30.310.30实施例40.340.31实施例50.320.29对比例10.180.24对比例20.240.19对比例30.250.16由实施例1-3的检测结果可以看出,本技术提供的降温背心的制备工艺,接触凉感系数较高,均能达到0.3j/(cm2·
s)及以上,说明本技术提供的背心,具有较强的降温能力和凉感特性;水分蒸发速率较快,均能达到0.28g/h及以上,说明本技术提供的背心,具有良好的排汗吸湿能力。
[0044]
由实施例1,4,5的检测结果可以看出,本技术提供的防水遮光整理剂的制备工艺,均能用于降温背心中,对降温背心材料进行防水遮光整理,能有效提高背心的接触凉感系数和水分蒸发速率,说明本技术提供的防水遮光整理可以有效提高背心的降温效果和吸湿防水能力。
[0045]
由对比例1的检测结果可以看出,本技术提供的背心的蒸发降温部分(1)的防水透气层(4)能有效提高背心的接触凉感系数和水分蒸发速率,当蒸发降温部分(1)不包含防水透气层(4)时,接触凉感系数和水分蒸发速率明显降低。
[0046]
由对比例2的检测结果可以看出,本技术提供的背心的蒸发降温部分(1)的吸水锁水层(5)能有效提高背心的接触凉感系数和水分蒸发速率,当蒸发降温部分(1)不包含吸水锁水层(5)时,接触凉感系数和水分蒸发速率明显降低。
[0047]
由对比例3的检测结果可以看出,本技术提供的背心的蒸发降温部分(1)的单向导湿层(6)能有效提高背心的接触凉感系数和水分蒸发速率,当蒸发降温部分(1)不包含单向导湿层(6)时,接触凉感系数和水分蒸发速率明显降低。
[0048]
本具体实施例仅仅是对本技术的解释,其并不是对本技术的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本
申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。