CN114592251A - 基于尼龙-6聚合物基体的日间被动制冷纤维、制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于个人热管理技术领域，提供了基于尼龙‑6聚合物基体的日间被动制冷纤维、制备方法及其应用，该日间被动制冷纤维以PA‑6@无机纳米颗粒复合纤维为主体并在PA‑6@无机纳米颗粒复合纤维表面形成有涂层；PA‑6@无机纳米颗粒复合纤维的原料主要包括84‑90重量份PA‑6和8‑12重量份无机纳米颗粒制得，无机纳米颗粒为TiO2或ZnO；涂层的原料主要包括聚四氟乙烯。本发明克服了现有技术的不足，能解决现有被动辐射冷却结构存在的透水透气性差以及因结构厚度受限影响机械性能的技术问题。
Description
技术领域
本发明属于个人热管理技术领域，具体涉及基于尼龙-6聚合物基体的日间被动制冷纤维、制备方法及其应用。
背景技术
近年来，日益加剧的全球气候变暖问题给人们的生产生活带来了挑战，这也为人类的室外工作活动带来了诸多潜在安全隐患，比如热失衡、中暑及与过度热应激相关的疾病等。人体是一个对温度变化高度敏感的复杂系统，正常情况下人体的核心温度保持在37.5℃-38.3℃的热舒适范围内，温度过高或过低将会导致人体的不适、降低工作效率甚至可能危及生命。为了实现个人的热生理舒适，能源密集型中央空间采暖、通风和空调能耗(HVAC)系统已被广泛采用在现代建筑中，然而该方案在带来一定室内温度调节的同时却带来了诸多问题：首先它导致了巨大的能源消耗，据美国能源部统计，基于HVAC的电力消耗占据了全球总用电量的40％左右，这为可持续的能源供应和环境带来了沉重负担，如此显著的能源消耗源于在调节整个建筑空间的温度时能量的低效使用，而不是直接将能量控制到各个成员；其次由于不同人对于热舒适具有轻微不同的热感知阈值，因此它也很难同时兼顾每个人和满足不同人的个人热生理舒适；另外，基于HVAC的空间冷却和加热方案仅适用于室内环境，对于室外使用场景是不切实际和不经济的。因此，开发新的策略和解决方案来改善人类的人体热舒适控制具有十分重要的现实意义。
近年来，一种通过控制人体小气候进而达到较高热舒适的个人热管理(PTM)技术受到了广泛关注并得到了蓬勃发展。自然条件下人体无时无刻都在产生代谢热并通过辐射、传导、对流和蒸发四种途径不断地向周围环境散发热量以保持体内平衡，在一般的室内场景中辐射约占人体散热的50％以上。而人体发出的热辐射中波长范围主要集中在7-14微米，其中峰值强度约为9.5微米，而人类皮肤是一个很好的红外发射器(发射率＝0.98)，巧合地是这种低温辐射谱与地球上的大气透明光谱窗口高度重叠(ATSW，λ～8-13μm)，因而人体可以直接将热量通过大气透明窗口辐射到外部空间(3k)。这种通过将人体代谢热量以中红外波长的形式向外部冷却空间辐射热量的冷却技术称为被动辐射制冷技术，相关领域被称为个人热管理(PTM)领域。与HVAC系统不同，被动制冷直接以天然的大气透明窗口为制冷路径而无需任何能源消耗，具有节能和环境友好的特点；同时被动制冷可以在室内及室外多种不同的场景中工作，不受环境地点的限制；此外被动制冷还可以因人而异进行定制化的材料和结构设计，在保持个人热舒适的同时可以允许不同的冷却设定值，设定点温度提高1℃到4℃就可以节省7％到45％的能源。
当人们暴露于室外时，对于室外制冷的传统方法主要是通过蒸发和对流散热来实现降温，但这两种散热方式在很大程度上取决于湿度和风级别等环境条件，具有较大的局限性。而要实现室外被动制冷除了辐射人体中红外波段热量外还需要避免对太阳光产生吸收，这就需要织物对可见光和中红外无明显吸收，同时需要对太阳光具有高折射率和反射率。尽管发展被动制冷进而实现个人热管理具有诸多优势，但是目前被动制冷领域依然存在很多问题：首先，作为保护皮肤免受外部环境伤害的主要介质，衣服被认为是被动辐射制冷的最佳选择，而目前已有的被动辐射冷却结构大多都是基于薄膜、涂料或油漆等形态，其较差的透水透气性不利于人体的可穿戴或者集成；其次，目前被动制冷薄膜大多都是基于聚乙烯等对中红外透过率高的材料，为了保证足够的透过率其结构厚度通常被限制在约150μm以内，这会影响实际应用中材料的机械性能，例如强度，耐磨性等。
为此，我们提供了基于尼龙-6聚合物基体的日间被动制冷纤维、制备方法及其应用。
发明内容
本发明的目的在于针对现有被动制冷材料领域存在的不足，提供了基于尼龙-6聚合物基体的日间被动制冷纤维、制备方法及其应用，其能解决现有被动辐射冷却结构存在的透水透气性差以及因结构厚度受限影响机械性能的技术问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种基于尼龙-6聚合物基体的日间被动制冷纤维，其特征在于，
该日间被动制冷纤维以PA-6@无机纳米颗粒复合纤维为主体并在PA-6@无机纳米颗粒复合纤维表面形成有涂层；
所述PA-6@无机纳米颗粒复合纤维的原料主要包括84-90重量份PA-6和8-12重量份无机纳米颗粒制得，所述无机纳米颗粒为TiO2或ZnO；
所述涂层的原料主要包括聚四氟乙烯。
进一步的，所述无机纳米颗粒的粒径为300-1000纳米。
优选地，所述无机纳米颗粒的平均粒径为500纳米。
进一步的，所述PA-6@无机纳米颗粒复合纤维的原料包括84-90重量份PA-6、8-12重量份无机纳米颗粒、0.5-0.9重量份增韧剂和0.1-0.4重量份抗氧化剂；
所述涂层的原料主要包括9～11重量份聚四氟乙烯和1份固化剂。
优选地，增韧剂为纳米尼龙，抗氧化剂为特丁基对苯二酚，所述固化剂为乙烯基三胺。
本发明的基于尼龙-6聚合物基体的日间被动制冷纤维，具有如下有益效果：
1、PA-6是常见的纺织品材料，具有穿着舒适和力学性能优异等优势，作为被动制冷纤维的聚合物基体在具备基本辐射制冷效果的同时使被动制冷纤维具有了优异的加工性能和力学强度；
2、无机纳米颗粒，即ZnO或TiO2纳米颗粒，增强了被动制冷纤维在日间对紫外光和可见光的反射率及折射率，具体的，无机纳米颗粒的粒径为300-1000纳米，覆盖太阳光谱波长(390-780纳米)范围，使其与太阳光发生折射或反射等作用，以避免被人体吸收，实现被动制冷，同时，在可见光和红外范围无本征吸收，折射率高，TiO2(2.76-2.55)，ZnO(2.0-2.02)，而且，无毒，化学性质稳定；
3、由于无机纳米颗粒的引入和熔融再冷却结晶过程会降低PA-6聚合物基体的力学性能和韧性，NYC主要起到增强增韧的作用。
4、PTFE涂层有利于人体中红外波长辐射的透过并进一步增强了纤维的被动辐射制冷效果；
5、该日间被动制冷纤维能够纺线并编织形成被动制冷织物，相比于传统织物表面镀膜，其透气透水性能大幅提升，同时，其被动制冷性能不依赖于表面镀膜的频谱，纤维直径可调，织物厚度可定制化设计不受材料或结构等的限制。
本发明还提供了上述基于尼龙-6聚合物基体的日间被动制冷纤维的制备方法，其特征在于，包括依次进行的以下步骤：
(1)原料的预处理，按配比称量PA-6@无机纳米颗粒复合纤维的原料后将原料混合均匀；
(2)PA-6@无机纳米颗粒复合母料的制备，将PA-6@无机纳米颗粒复合纤维的原料混合后经挤出机共混挤出，然后经造粒机造粒，得到PA-6@无机纳米颗粒复合母料；
(3)PA-6@无机纳米复合纤维的制备，将(1)获得的PA-6@无机纳米颗粒复合母料通过高温熔融3D打印技术纺丝，获得PA-6@无机纳米颗粒复合纤维；
(4)日间被动制冷纤维的制备，将(2)获得的PA-6@无机纳米颗粒复合纤维经涂覆聚四氟乙烯(PTFE)，获得该日间被动制冷纤维。
进一步的，步骤(1)中，PA-6@无机纳米颗粒复合纤维的原料机械混合搅拌2-5小时。
进一步的，步骤(2)中，采用双螺杆挤出机，加料前，双螺杆挤出机预热至八个加热区域的温度分别稳定在T(1)：245-250℃、T(2)：240-245℃、T(3)：235-245℃、T(4)：235-245℃、TS(5)：235-245℃、TS(6)：225-235℃、TS(7)：215-225℃和TS(8)：205-215℃，熔融混合挤出时，双螺杆挤出机的转速和螺距稳定在10-20rpm(r/min)和60-90Nm。挤出机的加热区段主要采用高温熔点-保温混合-低温冷却的设计思路，即混合料初始加到挤出机料桶时以高于聚合物熔点5-10℃的温度使其熔融，后使混合料在熔点附近加热区域将聚合物与无机颗粒和其他助剂充分混合均匀，最后三个区域依次分别设置梯度缓慢降温使其逐渐冷却降温欲成型结晶，以防止突然降温导致大球晶的形成而使复合材料力学性能很差。
进一步的，步骤(3)中，3D打印机加至230-260℃，维持0.5-2小时，预热PA-6@无机纳米颗粒复合母料，打印时气压控制在0.4-0.8MPa。通过压强控制3D打印时物料的挤出速度。
进一步的，步骤(1)中，在混合前对PA-6进行干燥处理；步骤(3)中，在向3D打印机加料前对PA-6@无机纳米颗粒复合母料进行干燥处理；所述干燥处理采用真空干燥箱，干燥温度为90-130℃，干燥时间为12-48小时。以除去物料中多余的水分，避免产生气泡，影响产品强度。
本发明上述方法，具有如下有益效果：
(1)直接利用成熟的纤维熔融纺丝和涂覆工艺直接制备得到被动制冷纤维，具有简单和可工业化制备的优势；
(2)制备得到的基于尼龙-6聚合物基体的日间被动制冷纤维编织成织物后在太阳光谱波段具有89.6％的反射率且在大气透明窗口具有97.8％的红外发射率，进一步的实际应用测试表明它相比于的棉布织物具有大约3.6℃的冷却效果。
本发明还提供了上述基于尼龙-6聚合物基体的日间被动制冷纤维在纺织品中的应用，所述纺织品包括衣物和鞋帽。
附图说明
图1为实施例1中基于尼龙-6聚合物基体的日间被动制冷纤维的扫描电子显微镜(SEM)图像。
图2为实施例1中基于尼龙-6聚合物基体的日间被动制冷纤维的扫描电子显微镜(SEM)图像。
图3为实施例1中基于尼龙-6聚合物基体的日间被动制冷纤维对紫外-可见-中红外波段波长的反射率和发射率。
图4为实施例1中散装的基于尼龙-6聚合物基体的日间被动制冷纤维的光学照片。
图5为实施例1中经绕制的基于尼龙-6聚合物基体的日间被动制冷纤维的光学照片。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
主要原料、设备说明：
PA-6颗粒：购自德国巴斯夫公司，型号为B3EG6。
TiO2无机纳米颗粒：购自Venator泛能拓，型号为ALTIRIS550，粒径范围为300-1000纳米，统计所得平均粒径约为536纳米。
增韧剂：采用纳米尼龙，简称NYC，购自湖南汇中新材料有限公司，型号为NF3040。
抗氧化剂：采用特丁基对苯二酚，购自宜昌艾格蕾化工科技有限公司，型号为TBHQ400B。
聚四氟乙烯(PTFE)树脂涂料：购自美国杜邦公司，型号为TE-3893。
聚四氟乙烯固化剂，采用乙烯基三胺，购自美国杜邦公司，型号为TEFLONM1300。
双螺杆挤出机：购自瑞轩电子科技(上海)有限公司，转矩流变加工系统，型号为HAAKE Polylab OS。
3D打印机：购自捷诺飞/REGENOVO，型号为Bio-
WS。
实施例1
一种基于尼龙-6聚合物基体的日间被动制冷纤维，其由以下方法制备得到，
(1)原料的预处理：将PA-6颗粒平铺在托盘上并放置于真空干燥箱中于120℃干燥48小时以除去多余的水分，后将PA-6颗粒与TiO2无机纳米颗粒、NYC和抗氧化剂按一定的质量比机械混合搅拌2小时，其中PA-6、TiO2纳米颗粒、NYC和抗氧化剂的质量分数分别为88％，11％，0.9％和0.1％。
(2)PA-6@TiO2复合母料的制备：采用双螺杆法制备了PA-6@无机纳米颗粒复合母料，首先启动双螺杆挤出机预热直至挤出机八个加热区的温度分别稳定在T(1)：250℃、T(2)：245℃、T(3)：245℃、T(4)：245℃、TS(5)：245℃、TS(6)：235℃、TS(7)：225℃和TS(8)：215℃。然后将步骤(1)充分混合均匀的混合料(含PA-6、TiO2纳米颗粒、NYC和抗氧化剂)加入双螺杆熔体纺丝机的喂料桶，缓慢增加双螺杆挤出机的转速使其转速和螺距分别稳定在20rpm和90Nm，熔融混合挤出获得块状的PA-6@TiO2复合母料(由于本实施例无机纳米颗粒采用TiO2，故将PA-6@无机纳米颗粒复合母料简称为PA-6@TiO2复合母料，将PA-6@无机纳米复合纤维简称为PA-6@TiO2复合纤维，将基于尼龙-6聚合物基体的日间被动制冷纤维简称为PA-6@TiO2-PTFE复合纤维，实施例2、3也同样如此)，块状的PA-6@TiO2复合母料经过室温水浴冷却后由造粒机粉碎颗粒母料，造粒机转速为400rpm。
(3)PA-6@TiO2复合纤维的制备：采用了高温熔融3D打印技术制备了PA-6@TiO2复合纤维。首先将上述得到的颗粒状PA-6@TiO2复合母料平铺在托盘上并放置于真空干燥箱中并于120℃干燥48小时以除去多余的水分，随后将复合颗粒加入到3D打印机物料桶中使得物料达到物料桶高度的五分之四，打开3D打印机设备，密封物料桶并手动加载喷丝头，设置加热温度为260℃并等待2小时以使PA-6@TiO2复合母料预热，后调节气压控制为0.6MPa并开始3D打印，通过牵引、拉伸和改变物料桶喷丝头的直径可以得到直径在100微米的具有高柔韧性、高强度和可编织性能的PA-6@TiO2复合纤维。
(4)PA-6@TiO2-PTFE复合纤维的制备：将聚四氟乙烯(PTFE)树脂涂料与固化剂以10：1的质量比混合搅拌均匀，在经由3D打印得到的复合纤维经过牵引、拉伸过程中以15m/min的牵引速度通过充分浸润有PTFE涂料的毛刷，均匀刮涂在PA-6@TiO2复合纤维表面并经过100℃干燥炉使PTFE涂料完全固化，得到的PA-6@TiO2-PTFE复合纤维，即基于尼龙-6聚合物基体的日间被动制冷纤维，并进一步对PA-6@TiO2-PTFE复合纤维进行缠绕、收卷，缠绕、收卷前后的图片如图4、图5所示。
实施例2
一种基于尼龙-6聚合物基体的日间被动制冷纤维，其由以下方法制备得到，
(1)原料的预处理：将PA-6颗粒平铺在托盘上并放置于真空干燥箱中于100℃干燥24小时以除去多余的水分，后将PA-6颗粒与TiO2纳米颗粒、NYC和抗氧化剂按一定的质量比机械混合搅拌4小时，其中PA-6、TiO2纳米颗粒、NYC和抗氧化剂的质量分数分别为87％，12％，0.8％和0.2％。
(2)PA-6@TiO2复合母料的制备：采用双螺杆法制备了PA-6@TiO2复合母料，首先启动双螺杆挤出机预热3小时直至挤出机八个加热区的温度分别稳定在T(1)：248℃、T(2)：243℃、T(3)：240℃、T(5)：240℃、TS5：240℃、TS6：230℃、TS7：220℃和TS8：210℃。然后将充分混合均匀的混合料(含PA-6、TiO2纳米颗粒、NYC和抗氧化剂)加入双螺杆熔体纺丝机的喂料桶，缓慢增加双螺杆挤出机的转速使其转速和螺距分别稳定在15rpm和80Nm，熔融混合挤出块状的PA-6@TiO2复合母料，块状的PA-6@TiO2复合母料经过室温水浴冷却后由造粒机粉碎为颗粒母料，造粒机转速为300rpm。
(3)PA-6@TiO2复合纤维的制备：采用了高温熔融3D打印技术制备了PA-6@TiO2复合纤维。首先将上述得到的颗粒状PA-6@TiO2复合母料平铺在托盘上并放置于真空干燥箱中并于100℃干燥36小时以除去多余的水分，随后将PA-6@TiO2复合母料加入到3D打印机物料桶中使得物料达到物料桶高度的五分之四，打开3D打印机设备，密封物料桶并手动加载喷丝头，设置加热温度为250℃并等待1小时以使PA-6@TiO2复合母料预热，后调节气压控制为0.4MPa并开始3D打印，通过牵引、拉伸和改变物料桶喷丝头的直径可以得到直径在80微米的具有高柔韧性、高强度和可编织性能的PA-6@TiO2复合纤维。
(4)PA-6@TiO2-PTFE复合纤维的制备：将聚四氟乙烯(PTFE)树脂涂料与固化剂以11：1的质量比混合搅拌均匀，在经由3D打印得到的复合纤维经过牵引、拉伸过程中以15m/min的牵引速度通过充分浸润有PTFE涂料的毛刷，均匀刮涂在PA-6@TiO2复合纤维表面并经过90℃干燥炉使PTFE涂料完全固化，得到PA-6@TiO2-PTFE复合纤维，即基于尼龙-6聚合物基体的日间被动制冷纤维，并进一步对PA-6@TiO2-PTFE复合纤维进行缠绕、收卷。
实施例3
一种基于尼龙-6聚合物基体的日间被动制冷纤维，其由以下方法制备得到，
(1)原料的预处理：将PA-6颗粒平铺在托盘上并放置于真空干燥箱中于110℃干燥36小时以除去多余的水分，后将PA-6颗粒与ZnO纳米颗粒(颗粒直径几百纳米)、NYC和抗氧化剂按一定的质量比机械混合搅拌3小时，其中PA-6、无机纳米颗粒、NYC和抗氧化剂的质量分数分别为89％，10％，0.7％和0.3％。
(2)PA-6@ZnO复合母料的制备：采用双螺杆法制备了PA-6@ZnO复合母料。首先启动双螺杆挤出机预热2小时直至挤出机八个加热区的温度分别稳定在T(1)：248℃、T(2)：240℃、T(3)：240℃、T(5)：238℃、TS5：235℃、TS6：228℃、TS7：215℃和TS8：208℃。然后将充分混合均匀的混合料(含PA-6、ZnO纳米颗粒、NYC和抗氧化剂)加入双螺杆熔体纺丝机的喂料桶，缓慢增加双螺杆挤出机的转速使其转速和螺距分别稳定在13rpm和70Nm，熔融混合挤出块状的PA-6@ZnO复合母料，块状母料经过室温水浴冷却后由造粒机粉碎为颗粒母料，造粒机转速为350rpm。
(3)PA-6@ZnO复合纤维的制备：采用了高温熔融3D打印技术制备了PA-6@ZnO复合纤维。首先将上述得到的颗粒状的PA-6@ZnO复合母料平铺在托盘上并放置于真空干燥箱中并于110℃干燥36小时以除去多余的水分，随后将复合颗粒加入到3D打印机物料桶中使得物料达到物料桶高度的五分之四，打开3D打印机设备，密封物料桶并手动加载喷丝头，设置加热温度为240℃并等待1.5小时以使PA-6@ZnO复合母料预热，后调节气压控制为0.5MPa并开始3D打印，通过牵引、拉伸、改变物料桶喷丝头的直径可以得到直径在60微米的具有高柔韧性、高强度和可编织性能的PA-6@ZnO复合纤维。
(4)日间被动制冷纤维的制备：将聚四氟乙烯(PTFE)树脂涂料与固化剂以9：1的质量比混合搅拌均匀，在经由3D打印得到的复合纤维经过牵引、拉伸过程中以15m/min的牵引速度通过充分浸润有PTFE涂料的毛刷，均匀刮涂在PA-6@ZnO复合纤维表面并经过80℃干燥炉使PTFE涂料完全固化，得到PA-6@ZnO-PTFE复合纤维，即基于尼龙-6聚合物基体的日间被动制冷纤维，并进一步对PA-6@ZnO-PTFE复合纤维进行缠绕、收卷。
纤维测试实验
实施例1制备的日间被动制冷纤维，如图1、图2所示，无机颗粒在PA-6中分散均匀而未产生明显分相，这种均匀的复合材料颗粒分布有利于对可见光的折射和散射以及对人体中红外辐射的发射，进而增强织物日间的被动制冷效果。实施例2和3制备的日间被动制冷纤维，无机颗粒同样在PA-6中分散均匀而未产生明显分相，其扫描电子显微镜图像与实施例1差异较小，未重复放置。
织物测试实验
测试样品：使用常规全自动商用纺织机将得到的被动制冷纤维同时作为经线和纬线，通过编织工艺得到面积为400cm2(20cm×20cm)的被动制冷织物；用于编织的经线和纬线的纤维数量约为1200-1500根，单根被动制冷纤维长度为50cm。
对照样品：商用同等面积大小的棉布。
温度测试方法：样品测试箱于室外阳光直射环境中测试，将被动制冷织物和相同面积大小棉布分别放置在一个高出地面0.6米的封口泡沫箱中(防止地面热量传导)，样品下贴合放置重叠的400cm2的铜板，铜板与37℃恒温的Kapton加热器贴合，来模拟皮肤，泡沫箱上方15cm处用一层聚乙烯薄膜封口以减少空气对流，织物下方铜板的皮肤模拟温度由温度计实时记录，测试时间为从北京时间当地日间11:30-14:30，环境温度为36℃，连续记录测试三小时，测试地点在中国上海,31°18’22”N,121°30’17”E。
反射率测试方法：使用配备有积分球的紫外可见分光光度仪测试波长在0.3-2.5μm波段被动制冷织物的反射率。
红外发射率测试方法：使用配备有金积分球的傅里叶变换红外光谱仪测试波长在2.5-25μm波段被动制冷织物的反射率ρ(λ)和透过率τ(λ)，最后使用公式ε(λ)＝1–ρ(λ)–τ(λ)计算得到织物在整个波段下发射率。其中，实施例1对应的紫外-可见-中红外波段波长的反射率和发射率如图3所示。
表1为测试结果。
注：反射率对应太阳光谱段；红外发射率对应大气透明窗口；温差为测试样品和对照样品的温差。
上述实验结果显示：本发明上述实施例1～3的日间被动制冷纤维纺线并编织形成被动制冷织物后，在太阳光谱波段有较高的反射率而在大气透明窗口有较高的对人体中红外辐射的发射率，即最大程度散发人体热量的同时不吸收太阳光的热量。
另外，申请人还发现，无机纳米颗粒的平均粒径越接近太阳光谱的中心波长(500纳米附近)，则与太阳光发生反射、折射的效果越好，冷却效果越佳。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种基于尼龙-6聚合物基体的日间被动制冷纤维，其特征在于，
该日间被动制冷纤维以PA-6@无机纳米颗粒复合纤维为主体并在PA-6@无机纳米颗粒复合纤维表面形成有涂层；
所述PA-6@无机纳米颗粒复合纤维的原料主要包括84-90重量份PA-6和8-12重量份无机纳米颗粒制得，所述无机纳米颗粒为TiO2或ZnO；
所述涂层的原料主要包括聚四氟乙烯。
2.如权利要求1所述的一种基于尼龙-6聚合物基体的日间被动制冷纤维，其特征在于，所述无机纳米颗粒的粒径为300-1000纳米。
3.如权利要求1所述的一种基于尼龙-6聚合物基体的日间被动制冷纤维，其特征在于，所述PA-6@无机纳米颗粒复合纤维的原料包括84-90重量份PA-6、8-12重量份无机纳米颗粒、0.5-0.9重量份增韧剂和0.1-0.4重量份抗氧化剂；
所述涂层的原料主要包括9～11重量份聚四氟乙烯和1份固化剂。
4.如权利要求3所述的一种基于尼龙-6聚合物基体的日间被动制冷纤维，其特征在于，所述增韧剂为纳米尼龙，所述抗氧化剂为特丁基对苯二酚，所述固化剂为乙烯基三胺。
5.如权利要求1～4中任一所述的基于尼龙-6聚合物基体的日间被动制冷纤维的制备方法，其特征在于，包括依次进行的以下步骤：
(1)原料的预处理，按配比称量PA-6@无机纳米颗粒复合纤维的原料后将原料混合均匀；
(2)PA-6@无机纳米颗粒复合母料的制备，将PA-6@无机纳米颗粒复合纤维的原料混合后经挤出机共混挤出，然后经造粒机造粒，得到PA-6@无机纳米颗粒复合母料；
(3)PA-6@无机纳米复合纤维的制备，将(1)获得的PA-6@无机纳米颗粒复合母料通过高温熔融3D打印技术纺丝，获得PA-6@无机纳米颗粒复合纤维；
(4)日间被动制冷纤维的制备，将(2)获得的PA-6@无机纳米颗粒复合纤维经涂覆聚四氟乙烯，获得该日间被动制冷纤维。
6.如权利要求5所述的基于尼龙-6聚合物基体的日间被动制冷纤维的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，PA-6@无机纳米颗粒复合纤维的原料机械混合搅拌2-5小时。
7.如权利要求5所述的基于尼龙-6聚合物基体的日间被动制冷纤维的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，采用双螺杆挤出机，加料前，双螺杆挤出机预热至八个加热区域的温度分别稳定在T(1)：245-250℃、T(2)：240-245℃、T(3)：235-245℃、T(4)：235-245℃、TS(5)：235-245℃、TS(6)：225-235℃、TS(7)：215-225℃和TS(8)：205-215℃，熔融混合挤出时，双螺杆挤出机的转速和螺距稳定在10-20rpm和60-90Nm。
8.如权利要求5所述的基于尼龙-6聚合物基体的日间被动制冷纤维的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，3D打印机加至230-260℃，维持0.5-2小时，预热PA-6@无机纳米颗粒复合母料，打印时气压控制在0.4-0.8MPa。
9.如权利要求5所述的基于尼龙-6聚合物基体的日间被动制冷纤维的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，在混合前对PA-6进行干燥处理；步骤(3)中，在向3D打印机加料前对PA-6@无机纳米颗粒复合母料进行干燥处理；所述干燥处理采用真空干燥箱，干燥温度为90-130℃，干燥时间为12-48小时。
10.如权利要求1～4中任一所述的基于尼龙-6聚合物基体的日间被动制冷纤维在纺织品中的应用，所述纺织品包括衣物和鞋帽。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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