CN116427186A - 一种红外反射保温织物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种红外反射保温织物及其制备方法，红外反射保温织物包括织物内衬、依次在所述织物内衬表面形成的缓冲层、红外反射层以及织物外层；其中，所述缓冲层为聚氨酯层、聚苯胺层、环氧层、聚丙烯层或多嵌段共聚物层，或Ti、Cr、Ni的单质层或合金层，或Ti、Cr、Ni的氧化物层或氮化物层，或所述缓冲层为将织物内衬表面通过平整化处理得到，或所述缓冲层为通过双亲性助剂对织物内衬表面进行表面改性得到。本申请优点为在织物内衬上制备缓冲层和红外反射层，使得人体的红外热辐射可以以更短的路径、更低的损耗、更高的效率直接反射回到人体皮肤表面。

Description

一种红外反射保温织物及其制备方法

技术领域

本公开涉及保温织物结构领域，尤其涉及一种红外反射保温织物及其制备方法。

背景技术

现有技术中已经公开的关于保温织物的专利申请有US20140356574A1、US20190099984A1、US11416969B2三个专利申请。其中两个专利申请采用相似的结构，如图1所示，另外一个专利申请采用的结构如图2所示。图1中110为衬底布、120为金属层(即红外反射层)、130为热隔绝层、140为衬底布，其他结构均可在此基础上加以拓展。图2中203为衬底布，202为多孔热隔绝层，204为金属层(红外反射层)。这些技术方案对热隔绝层与金属层之间的接触面积均做了限定，其中图1中明确规定接触面积不高于50％，图2中规定热隔绝层为多孔，可以将一部分金属层暴露出来，这两者本质上采用的解决方案是一样的。然而上述技术方案只是规定了金属层的发射率范围(0-0.35或0.03-0.31)，但并未对如何降低发射率进行规定；并且上述技术方案都对热隔绝层与金属层之间的接触面积做出了限定，但是实际情况下这并不容易控制。

发明内容

在本领域的普遍认知中，为了使保温织物的保温能力得到提升，一般会从以下几个方面进行改进：1.增加织物的厚度，以减少流向空气的热传导；2.增加以多孔材料制成的隔热层，通过吸收热量、阻断热量传递等方式来减少流向空气的热传导；3.设置红外反射层，在减小红外吸收率与发射率的同时，提高红外反射率。

现有技术中将红外反射层直接生长在内衬(基底布)上，而并未设置有缓冲层；红外反射层直接生长于内衬(基底布)时，因为内村(基底布)的表面是粗糙的，所以最终会导致膜层的质量不佳，微观上红外反射层的粗糙度过大，连续性、平整度差；宏观上红外散射明显，漫反射严重，导致红外反射率不高。

因此，本申请先形成一层缓冲层后再形成红外反射层，使内村与红外反射层之间通过所述的缓冲层形成良好的结合，从而改善红外反射层的生长质量，减少漫反射的比率，提高红外反射层的反射率。

基于此，本申请提供了全新思路的红外反射保温织物及其制备方法，以至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

第一方面，本公开提供了一种红外反射保温织物，包括织物内衬、依次在所述织物内衬表面形成的缓冲层、红外反射层以及织物外层；其中，所述缓冲层为聚氨酯层、聚苯胺层、环氧层、聚丙烯层或多嵌段共聚物层，或Ti、Cr、Ni的单质层或合金层，或Ti、Cr、Ni的氧化物层或氮化物层，或所述缓冲层为将织物内衬表面通过平整化处理得到，或所述缓冲层为通过双亲性助剂对织物内衬表面进行表面改性得到。

在一可实施方式中，所述红外反射保温织物的总厚度≤200μm，所述的红外反射层在3-14μm波长范围反射率≥0.8，发射率≤0.2。

在一可实施方式中，多嵌段共聚物缓冲层为酯类或/和烯烃类构成的多嵌段共聚物；所述双亲性助剂为聚乙烯亚胺、聚多巴胺或聚苯胺。

在一可实施方式中，所述多嵌段共聚物缓冲层为酯类或/和烯烃类构成的二嵌段和三嵌段共聚物。

在一可实施方式中，所述红外反射层为Ag、Cu、Zn、Pb、Ti、Al、Au、Ni、Zr、Fe、In、Sn、Pd的单质层、或这些金属中任意多种的合金层或这些金属所对应的氧化物层或氮化物层、或所述红外反射层为具有导电性的有机聚合物层。

在一可实施方式中，所述有机聚合物层包括聚噻吩、聚苯胺、聚吡咯及其掺杂物层。

在一可实施方式中，所述的红外反射层与织物外层之间设有填充层。

在一可实施方式中，所述的填充层为聚酯棉层，棉花层，动物绒层或人造绒层；所述的织物内衬为棉、麻、丝和人造纤维，所述织物外层为具有防水透气的面料或具有防风、抗污、抗紫外或抗菌的面料。

第二方面，本公开提供了一种红外反射保温织物的制备方法，包括如下步骤：

步骤1)：通过物理法、化学法、平整化处理方法或表面改性方法在织物内衬表面形成缓冲层；

其中，所述物理法为：采用物理气相沉积在织物内衬表面形成所述缓冲层，其中，所述物理气相沉积包括磁控溅射和反应溅射，磁控溅射条件为：工艺气体为高纯Ar、O₂、N₂的单质或混合，气体流量200-400sccm，直流或中频溅射功率设定为2-4kW，走速为1.5-15m/min；其中当制备的缓冲层为Ti、Cr、Ni的单质层时，所采用的靶材为相应的Ti、Cr、Ni靶材，当所述缓冲层为Ti、Cr、Ni中任一多种的合金层时，所采用的靶材为相应的合金靶材；当所述缓冲层为Ti、Cr、Ni的氧化物层或氮化物层时，所采用的靶材分别为Ti、Cr、Ni的氧化物或氮化物的陶瓷靶材；

所述反应溅射条件为：采用Ti、Cr、Ni的单质金属靶材，工艺气体为高纯O₂、N₂的单质或混合，使金属原子与活性气体O₂、N₂在溅射沉积的同时，生成所需要的Ti、Cr、Ni的氧化物或者氮化物，气体流量70-400sccm，直流或中频溅射功率设定为2-7kW，走速为2-15m/min；

所述化学法包括涂布或化学气相沉积，其中所述化学气相沉积为：在大气或真空中，采用湿法或气态方式进行沉积以在织物内衬表面形成聚氨酯、聚苯胺、环氧层、聚丙烯或多嵌段共聚物层；其中所述涂布条件为将聚氨酯、聚苯胺、环氧、聚丙烯、多嵌段共聚物的有机物的溶液进行狭缝涂布，涂布机走速为5-10m/min；

所述平整化处理方法为：对织物内衬表面进行平整化处理得到所述缓冲层；

所述表面改性方法为：将织物内衬在双亲性助剂的水溶液中浸泡，或将双亲性助剂的水溶液通过喷涂方式进行表面改性在织物内衬表面形成缓冲层；其中，所述双亲性助剂为聚乙烯亚胺、聚多巴胺或聚苯胺，他们的水溶液的浓度均为0.3-30％；

步骤2)：通过物理气相沉积或化学沉积在所述缓冲层表面形成红外反射层；其中所述物理气相沉积包括卷绕式热蒸发、电子束蒸发、磁控溅射和反应溅射；

所述化学沉积包括涂布、原子层沉积、大气CVD、等离子体增强CVD；

步骤3)：将步骤2)处理后的具有红外反射层和缓冲层的织物内衬上缝合一层织物外层，最终得到所述红外反射保温织物。

在一可实施方式中，所述步骤1)中的平整化处理方法包括压光处理或磨光处理，其中所述压光处理为：在温度120-180℃，压力8-15kg条件下，将织物内衬从对辊中间穿过；所述磨光处理为对织物内衬表面打磨；

所述步骤2)中，磁控溅射条件为：采用靶材，工艺气体为高纯Ar、O₂、N₂的单质或混合，气体流量70-400sccm，直流或中频溅射功率设定为2-7kW，走速为2-15m/min；

所述步骤2)中，反应溅射条件为：采用靶材，工艺气体为高纯活性气体O₂、N₂的单质或混合，气体流量70-400sccm，直流或中频溅射功率设定为2-7kW，走速为2-15m/min；其中当红外反射层为Ag、Cu、Zn、Pb、Ti、Al、Au、Ni、Zr、Fe、In、Sn、Pd的氧化物层或氮化物层时，选取对应的金属靶材；

所述步骤2)中，其中涂布为：采用PEDOT:PSS溶液进行狭缝涂布，涂布机走速为5-14m/min。

与现有技术相比，本申请的优点在于：1.与现有具有红外反射功能的织物结构不同，本申请在织物内衬和红外反射层之间引入缓冲层，通过缓冲层的引入解决织物表面上直接生长红外反射层而产生的红外反射率过低的问题。2.在织物内衬上制备缓冲层和红外反射层，使得人体的红外热辐射可以以更短的路径、更低的损耗、更高的效率直接反射回到人体皮肤表面，而不需要再通过现有的限定热隔绝层与金属反射层间的接触比例低于50％去实现。3：本申请红外反射保温织物的保温效果是红外反射率与红外发射率共同决定的，反射率越高，发射率越低，则保温效果越好。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，其中：

在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

图1示出了第一种现有专利申请中织物的结构示意图；

图2示出了第二种现有专利申请中织物的结构示意图；

图3示出了本公开实施例的红外反射保温织物的结构示意图。

图中标号：10-织物内衬，20-缓冲层，30-红外反射层，40-织物外层。

具体实施方式

为使本公开的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而非全部实施例。基于本公开中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

本申请去除常规的对热隔绝层与金属层接触面积的限定，提供了一种全新思路的红外反射保温织物，以获得具有低发射率的红外反射层。基于此，本申请首先提供了一种红外反射保温织物的结构示意图，如图3所示，包括位于内层的织物内衬10、依次在织物内衬表面形成的缓冲层20和红外反射层30、以及外层的织物外层40，红外反射保温织物的总厚度≤200μm；其中，缓冲层为聚氨酯层、聚苯胺层、环氧层、聚丙烯层或多嵌段共聚物层，或Ti、Cr、Ni的单质层或合金层、Ti、Cr、Ni的氧化物层或氮化物层，或缓冲层为将织物内衬表面通过平整化处理得到，或缓冲层为通过双亲性助剂对织物内衬表面进行表面改性得到。

缓冲层主要目的是为了使织物内衬10和红外反射层30之间形成良好的结合，改善红外反射层的生长质量，提高其红外反射能力。红外反射层在3-14微米波长范围反射率≥0.8，发射率≤0.2，红外反射层的厚度为≥10nm(优选的，红外反射层的厚度为≥50nm)。

织物内衬指与人体皮肤相接触的那一层织物，织物内衬材质不限，通常内衬都可，比如棉、麻、丝和人造纤维；织物内衬的厚度为≤100μm。

缓冲层20是处于织物衬底与红外反射层之间的膜层。缓冲层20可以通过物理法也可以通过化学法制备，其材质可以为有机物也可以为无机物，甚至只是通过表面处理实现，其主要目的是为了使织物内衬10和红外反射层30之间形成良好的结合，改善红外反射层的生长质量，提高其红外反射能力。

具体而言，设置缓冲层20的主要原因是由于织物天然的粗糙表面在直接生长红外反射层30的时候容易导致膜层质量不佳。微观上表现为粗糙度过大，红外反射层连续性、平整度差；宏观上表现为红外散射明显，红外反射率不高。缓冲层20可以通过化学法实现，材料可以为有机物，如：聚氨酯、聚苯胺、环氧、聚丙烯、多嵌段共聚物等；也可以通过物理法实现，材料为扩散性强的材料体系，如：Ti、Cr、Ni的单质及其化合物或氧化物、氮化物等；还可以通过表面处理实现其粗糙度可控的平整化，如采用压光、磨光等方式；此外，还可对织物内衬10采用对织物材料和红外反射材料具有双亲性的化学助剂(如：聚乙烯亚胺、聚多巴胺、聚苯胺)进行表面改性，也可改善后续红外反射层30的生长质量。

本申请设置的缓冲层和红外反射层存在协同作用，因为织物内衬的表面是粗糙的，若红外反射层直接生长在织物内衬上，则会影响所生成的红外反射层的表面质量，表现为红外反射层表面的漫反射(散射)严重，最终的反射率低；通过设置缓冲层，缓冲层的表面能够加工为较为光滑的平面，使织物内村与红外反射层之间形成良好的结合，从而改善红外反射层的生长质量，减少漫反射的比率，提高红外反射层的反射率。

上述多嵌段共聚物缓冲层为酯类或/和烯烃类构成的多嵌段共聚物，优选的多嵌段共聚物缓冲层为酯类或/和烯烃类构成的二嵌段和三嵌段共聚物；双亲性助剂是对织物材料和红外反射材料具有双亲性的化学助剂，具有双亲性的化学助剂可为聚乙烯亚胺、聚多巴胺或聚苯胺。

红外反射层30用于将人体皮肤发出的红外热辐射反射回人体，降低人体的热辐射损耗，起到保暖的作用。该层在远红外波段具有高反射率/低发射率，通常在3-14微米波长范围反射率不低于0.8，发射率不高于0.2。红外反射层厚度为≥10nm(优选的，厚度为≥50nm)，且该层的厚度越大，则反射率越高，发射率越低。红外反射层30为金属、金属氧化物、金属氮化物、有机聚合物等，具有一定表面导电性，通过物理气相或化学气相沉积技术获得。具体的，红外反射层为Ag、Cu、Zn、Pb、Ti、Al、Au、Ni、Zr、Fe、In、Sn、Pd的单质层、合金层或这些金属所对应的氧化物层或氮化物层、或红外反射层为具有导电性的有机聚合物层。其中，有机物聚合物层包括聚噻吩、聚苯胺、聚吡咯及其掺杂物层。

织物外层40(即功能化织物外层)为具有防水透气的面料或具有防风、抗污、抗紫外或抗菌的面料。织物外层40(即功能化织物外层)，具有良好的防风、防水、抗污、透气、透湿等功能，用于对保温织物整体提供良好的保护，提高其耐用性，同时使得基于保温织物所制作服装能够更好地应对户外严苛的自然和地理环境。织物外层具体指朝向空气一侧的织物，只是另外一层布，把反射层覆盖在里面。外层通常为防水透气的布料，也可是具有一定功能，如防风、抗污、抗紫外、抗菌的面料。功能化织物外层可选择尼龙或涤纶材质，厚度为≤100μm。

本申请的关键是采用缓冲层20提升红外反射层30的红外反射能力；红外反射层离人体皮肤较近(距离小于120μm)，中间无需穿过热隔绝层等，因此，人体的红外热辐射可以以更短的路径、更低的损耗、更高的效率直接反射回到人体皮肤表面。

图3为本申请红外反射保温织物的基本结构，旨在实现超薄厚度下的保温效果，其总体厚度不大于200μm。在此基本结构上可以衍生出其它结构，可进一步增强保暖性能。如多个基本结构的叠加，或在红外反射层30和织物外层40之间加入聚酯棉、棉花、动物绒、人造绒等低热导率填充物。此外，为强化各层牢度和耐久性，在其中加入有机或无机保护层也是基于本技术方案的改进和延伸。填充层为聚酯棉层，棉花层，动物绒层或人造绒层。

第二方面，本申请提供了上述红外反射保温织物的制备方法，包括如下步骤：步骤1)：在织物内衬表面形成缓冲层，缓冲层可以任选如下任一种方式实现：

A：物理法：物理法为物理气相沉积，在一定真空条件下，通过将材料气化或粒子化后形成沉积。物理气相沉积可采用磁控溅射：在织物内衬表面通过磁控溅射在表面形成Ti、Cr、Ni的单质层，其中工艺条件为采用Ti、Cr、Ni的靶材，工艺气体为高纯Ar、O₂、N₂的单质或混合，气体流量200-400sccm(优选的，气体流量200-300sccm)，直流或中频溅射功率设定为2-4kW，走速为1.5-15m/min(优选的，走速为1.5-8m/min)；

当缓冲层为Ti、Cr、Ni的氧化物层，或Ti、Cr、Ni氮化物层，工艺条件为：选择Ti、Cr、Ni氧化物的陶瓷靶，或Ti、Cr、Ni氮化物的陶瓷靶材，工艺气体为高纯Ar、O₂、N₂的单质或混合，气体流量200-400sccm(优选的，气体流量200-300sccm)，直流或中频溅射功率设定为2-4kW，走速为1.5-15m/min(优选的，走速为1.5-8m/min)；当缓冲层为Ti、Cr、Ni的合金层时，选择对应的合金靶材。

物理气相沉积还可采用反应溅射在表面形成Ti、Cr、Ni的化合物缓冲层，其中工艺条件为采用Ti、Cr、Ni的单质金属靶材，工艺气体为高纯O₂、N₂的单质或混合，使金属原子与活性气体O₂、N₂在溅射沉积的同时，生成所需要的Ti、Cr、Ni的氧化物或者氮化物层，气体流量70-400sccm，直流或中频溅射功率设定为2-7kW，走速为2-15m/min；

B：化学法，包括涂布和化学气相沉积，其中化学气相沉积为：在大气或真空中，采用湿法或气态方式进行沉积以在织物内衬表面形成聚氨酯层、聚苯胺层、环氧层、聚丙烯层、多嵌段共聚物层；

涂布方法为：将聚氨酯、聚苯胺、环氧、聚丙烯、多嵌段共聚物的有机物的溶液进行狭缝涂布，涂布机走速为5-10m/min；

C：平整化处理方法：包括压光或磨光处理；其中，压光处理为：通过压光处理在织物表面形成缓冲层，其中压光处理工艺条件为温度120-180℃，压力8-15kg，将织物内衬从对辊中间穿过，降低织物表面粗糙度；

磨光处理：对织物表面打磨形成缓冲层；磨光的目的与压光目的相同，仅是获得低粗糙度表面的方式是通过对布料表面进行打磨，部分去除粗糙颗粒和纹理；

D：表面改性方法：用聚乙烯亚胺、聚多巴胺或聚苯胺对织物内衬表面改性得到缓冲层，其工艺条件为配置浓度为0.3-30％的水溶液，将织物浸泡其中1-12h，洗净后待用；或者将配置的水溶液通过喷涂方式在织物内衬表面改性形成缓冲层，增强后续缓冲层或红外反射层与织物内衬的附着力；

步骤2)：通过物理气相沉积或化学沉积在缓冲层表面形成Ag、Cu、Zn、Pb、Ti、Al、Au、Ni、Zr、Fe、In、Sn、Pd的单质层、合金层或这些金属所对应的氧化物层或氮化物层、或具有导电性的有机聚合物层；有机物聚合物层包括聚噻吩、聚苯胺、聚吡咯及其掺杂物层。

其中，物理气相沉积包括卷绕式热蒸发、电子束蒸发、磁控溅射与反应溅射；

磁控溅射条件为：采用靶材，工艺气体为高纯Ar、O₂、N₂的单质或混合，气体流量70-400sccm(优选的，气体流量为80-400sccm，更优选的，气体流量为200-400sccm)，直流或中频溅射功率设定为2-7kW，走速为2-15m/min(优选的，走速为2-8m/min)；靶材可以这样选择：当红外反射层为Ag、Cu、Zn、Pb、Ti、Al、Au、Ni、Zr、Fe、In、Sn、Pd的单质层时，选取相应的金属靶材；当红外反射层为合金层时，选取对应的合金靶材；当红外反射层为Ag、Cu、Zn、Pb、Ti、Al、Au、Ni、Zr、Fe、In、Sn、Pd的氧化物层或氮化物层时，选取对应的氧化物陶瓷靶材或氮化物陶瓷靶材；当红外反射层为金属掺杂金属氧化物层时，选取对应的金属掺杂金属氧化物陶瓷靶材，例如制备Al掺杂ZnO反射层，对应的靶材为陶瓷Al掺杂ZnO靶材。

反应溅射条件为：采用靶材，工艺气体为高纯活性气体O₂、N₂的单质或混合，气体流量70-400sccm，直流或中频溅射功率设定为2-7kW，走速为2-15m/min。靶材可以这样选择：当红外反射层为Ag、Cu、Zn、Pb、Ti、Al、Au、Ni、Zr、Fe、In、Sn、Pd的氧化物层或氮化物层时，选取对应的金属靶材。

化学沉积包括涂布、原子层沉积、大气CVD、等离子体增强CVD；

其中采用涂布方法在缓冲层表面形成红外反射层时：在缓冲层表面形成有机聚合物层，采用PEDOT:PSS溶液进行狭缝涂布，涂布机走速为5-14m/min，优选的涂布机走速为5-10m/min；

原子层沉积、大气CVD与等离子增强CVD的工艺流程选用现有技术中已公开的工艺进行加工，并不属于本申请的创新点所在，故在此不再进行赘述；

步骤3)：将步骤2)处理后的具有红外反射层和缓冲层的织物内衬上缝合一层织物外层，最终得到红外反射保温织物。

下面结合具体实例对本申请做进一步说明：

实施例1

一种红外反射保温织物的制备方法，包括如下步骤：

步骤1)：通过磁控溅射在织物内衬表面形成缓冲层，缓冲层为Ti金属单质层，磁控溅射条件为：采用金属Ti靶，工艺气体为高纯Ar，气体流量300sccm，直流溅射功率设定为4kW，走速为1.5m/min；

步骤2)：通过磁控溅射在缓冲层表面形成红外反射层，红外反射层为Al掺杂ZnO层，其中磁控溅射条件为：采用陶瓷Al掺杂ZnO靶，工艺气体为高纯Ar，气体流量200sccm，直流溅射功率设定为2kW，走速为2m/min；红外反射层厚度为50nm；

步骤3)：将步骤2)制备的具有缓冲层和红外反射层的织物内衬外部缝合一层织物外层，织物外层为具有防水透气的面料；从而得到红外反射保温织物。

将实施例1制备的红外反射保温织物进行性能试验，具体为红外反射率及发射率，保温测试及透气性测试。红外反射率和发射率采用傅里叶变换红外光谱仪，经测定3-14微米波长平均反射率为0.82，发射率为0.11；保温测试采用硅胶电加热板以额定功率进行加热，用以模拟人体皮肤温度，对比探测覆盖有保温织物和普通织物后硅胶电加热板表面温度，两者相对差值即为保温效果，经测定保温织物相对于普通织物温度高约1.3℃；透气值根据国标采用织物透气量仪检测，经测定为1.4CFM。

实施例2

一种红外反射保温织物的制备方法，包括如下步骤：

步骤1)：通过磁控溅射在织物内衬表面形成缓冲层，缓冲层为Ti金属单质层，磁控溅射条件为：采用金属Ti靶，工艺气体为高纯Ar，气体流量300sccm，直流溅射功率设定为4kW，走速为1.5m/min；

步骤2)：通过磁控溅射在缓冲层表面形成红外反射层，红外反射层为Al掺杂ZnO层，其中磁控溅射条件为：采用陶瓷Al掺杂ZnO靶，工艺气体为高纯Ar，气体流量80sccm，直流溅射功率设定为2kW，走速为2m/min；红外反射层厚度为10nm；

步骤3)：将步骤2)制备的具有缓冲层和红外反射层的织物内衬外部缝合一层织物外层，织物外层为具有防水透气的面料；从而得到红外反射保温织物。

将实施例2制备的红外反射保温织物进行性能试验，具体为红外反射率及发射率，保温测试及透气性测试。测试方法与实施例1中相同，红外反射率和发射率采用傅里叶变换红外光谱仪，经测定3-14微米波长平均反射率为0.8，发射率为0.17；经测定保温织物相对于普通织物温度高约1℃；透气值为1.7CFM。

对比例1

本对比例1与实施例1的制备方法大体相同，所不同的在于：气体流量50sccm，最终制备的织物，其红外反射层的厚度为5nm，织物的红外反射率和发射率分别为0.62与0.34，相对于普通织物温度高约为0.2℃，透气值为2.2CFM。

对比例2

本对比例2与实施例1的制备方法大体相同，所不同的是：将步骤1去除，直接在织物内衬表面形成红外反射层。最终制备的织物，红外反射率和发射率分别为0.42与0.55，相对于普通织物温度高约0.5℃，透气值为2.5CFM。

实施例3

一种红外反射保温织物的制备方法，包括如下步骤：

步骤1)：通过磁控溅射在织物内衬表面形成缓冲层，缓冲层为Cr-Ni合金层，磁控溅射条件为：采用金属Cr-Ni靶，工艺气体为高纯Ar，气体流量200sccm，直流溅射功率设定为2kW，走速为8m/min；

步骤2)：通过磁控溅射在缓冲层表面形成红外反射层，红外反射层为AZO层(即Al掺杂的ZnO层)，其中磁控溅射条件为：采用陶瓷AZO靶，工艺气体为高纯Ar，气体流量400sccm，直流溅射功率设定为7kW，走速为8m/min，红外反射层厚度为50nm；

步骤3)：将步骤2)制备的具有缓冲层和红外反射层的织物内衬外部缝合一层织物外层，织物外层为具有防水透气的面料；从而得到红外反射保温织物。

将实施例3制备的红外反射保温织物进行性能试验，具体为红外反射率及发射率，保温测试及透气性测试。红外反射率和发射率采用傅里叶变换红外光谱仪，经测定3-14微米波长平均反射率为0.82，发射率为0.16；保温测试采用硅胶电加热板以额定功率进行加热，用以模拟人体皮肤温度，对比探测覆盖有保温织物和普通织物后硅胶电加热板表面温度，两者相对差值即为保温效果，经测定保温织物相对于普通织物温度高约1.2℃；透气值根据国标采用织物透气量仪检测，经测定为1.7CFM。

实施例4

一种红外反射保温织物的制备方法，包括如下步骤：

步骤1)：通过化学法在织物内衬表面形成聚氨酯缓冲层，化学法为湿法狭缝涂布；湿法狭缝涂布工艺的条件为：采用水性聚氨酯溶液进行狭缝涂布，涂布机的走速为5m/min；

步骤2)：通过磁控溅射在缓冲层表面形成Cu金属红外反射层，其中磁控溅射条件为：采用金属Cu靶，工艺气体为高纯Ar，气体流量200sccm，直流溅射功率设定为2kW，走速为3m/min，Cu金属红外反射层的厚度为50nm；

步骤3)：将步骤2)制备的具有缓冲层和红外反射层的织物内衬外部缝合一层织物外层，织物外层为具有防水透气的面料，从而制备得到红外反射保温织物。

将实施例4制备的红外反射保温织物进行性能测试，测试方法与实施例1中相同，具体测试结果为3-14微米波长平均反射率为0.85，发射率为0.09；保温织物相对于普通织物温度高约2.1℃；透气值根据国标采用织物透气量仪检测，经测定为1.1CFM。

实施例5

一种红外反射保温织物的制备方法，包括如下步骤：

步骤1)：对织物内衬表面进行压光处理，从而在内衬表面形成缓冲层，其中压光处理条件为：温度180℃，压力15kg对织物内衬进行辊压；

步骤2)：通过化学沉积在缓冲层表面形成PEDOT:PSS有机聚合物层，其中化学涂布层厚度约为50nm，具体为采用PEDOT:PSS溶液进行狭缝涂布，涂布机走速为14m/min；

步骤3)：将步骤2)制备的具有缓冲层和红外反射层的织物内衬外部缝合一层织物外层，织物外层为具有防水透气的面料，从而得到红外反射保温织物。

将实施例5制备的红外反射保温织物进行试验测试，测试方法与实施例1中相同，具体测试结果为3-14微米波长平均反射率为0.80，发射率为0.13；保温织物相对于普通织物温度高约1.2℃；透气值根据国标采用织物透气量仪检测，经测定为1.0CFM。

实施例6

一种红外反射保温织物的制备方法，包括如下步骤：

步骤1)：对织物内衬表面进行压光处理，从而在内衬表面形成缓冲层，其中压光处理条件为：温度120℃，压力8kg对织物内衬进行辊压；

步骤2)：通过反应溅射在缓冲层上形成TiO₂红外反射层，其中采用Ti靶材，工艺气体为高纯活性气体O₂，气体流量200sccm，直流3kW，走速为2m/min；TiO₂红外反射层厚度为50nm；

步骤3)：将步骤2)制备的具有缓冲层和红外反射层的织物内衬外部缝合一层织物外层，织物外层为具有防水透气的面料，从而得到红外反射保温织物。

将实施例6制备的红外反射保温织物进行试验测试，测试方法与实施例1中相同，具体测试结果为3-14微米波长平均反射率为0.82，发射率为0.15；保温织物相对于普通织物温度高约1.2℃；透气值根据国标采用织物透气量仪检测，经测定为1.5CFM。

实施例7

一种红外反射保温织物的制备方法，包括如下步骤：

步骤1)：用聚多巴胺对织物内衬表面改性得到缓冲层，其工艺条件为配置浓度为10％的聚多巴胺水溶液，将织物浸泡其中1h，洗净烘干后待用；

步骤2)：通过磁控溅射在缓冲层表面形成Ag-Cu金属红外反射层，其中磁控溅射条件为：采用金属Ag-Cu合金靶，工艺气体为高纯Ar，气体流量400sccm，直流溅射功率设定为4kW，走速为5m/min，Ag-Cu金属红外反射层厚度为50nm；

步骤3)：将步骤2)制备的具有缓冲层和红外反射层的织物内衬外部缝合一层织物外层，织物外层为具有防水透气的面料，从而得到红外反射保温织物。

将实施例7制备的红外反射保温织物进行性能测试，具体为测试方法与实施例1中相同，具体测试结果为3-14微米波长平均反射率为0.87，发射率为0.08；保温织物相对于普通织物温度高约2.3℃；透气值根据国标采用织物透气量仪检测，经测定为1.5CFM。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种红外反射保温织物，其特征在于：包括织物内衬、依次在所述织物内衬表面形成的缓冲层、红外反射层以及织物外层；其中，所述缓冲层为聚氨酯层、聚苯胺层、环氧层、聚丙烯层或多嵌段共聚物层，或Ti、Cr、Ni的单质层或合金层，或Ti、Cr、Ni的氧化物层或氮化物层，或所述缓冲层为将织物内衬表面通过平整化处理得到，或所述缓冲层为通过双亲性助剂对织物内衬表面进行表面改性得到。

2.根据权利要求1所述的一种红外反射保温织物，其特征在于：所述红外反射保温织物的总厚度≤200μm，所述的红外反射层在3-14μm波长范围反射率≥0.8，发射率≤0.2。

3.根据权利要求1所述的一种红外反射保温织物，其特征在于：多嵌段共聚物缓冲层为酯类或/和烯烃类构成的多嵌段共聚物；所述双亲性助剂为聚乙烯亚胺、聚多巴胺或聚苯胺。

4.根据权利要求3所述的一种红外反射保温织物，其特征在于：多嵌段共聚物缓冲层为酯类或/和烯烃类构成的二嵌段和三嵌段共聚物。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种红外反射保温织物，其特征在于：所述红外反射层为Ag、Cu、Zn、Pb、Ti、Al、Au、Ni、Zr、Fe、In、Sn、Pd的单质层、或这些金属中任意多种的合金层或这些金属所对应的氧化物层或氮化物层、或所述红外反射层为具有导电性的有机聚合物层。

6.根据权利要求5所述的一种红外反射保温织物，其特征在于：所述有机聚合物层包括聚噻吩、聚苯胺、聚吡咯及其掺杂物层。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种红外反射保温织物，其特征在于：所述的红外反射层与织物外层之间设有填充层。

8.根据权利要求7所述的一种红外反射保温织物，其特征在于：所述的填充层为聚酯棉层，棉花层，动物绒层或人造绒层；所述的织物内衬为棉、麻、丝和人造纤维，所述织物外层为具有防水透气的面料或具有防风、抗污、抗紫外或抗菌的面料。

9.一种如权利要求1-8任意一项所述的红外反射保温织物的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1)：通过物理法、化学法、平整化处理方法或表面改性方法在织物内衬表面形成缓冲层；

其中，所述物理法为：采用物理气相沉积在织物内衬表面形成所述缓冲层，其中，所述物理气相沉积包括磁控溅射和反应溅射；所述磁控溅射条件为：工艺气体为高纯Ar、O₂、N₂的单质或混合，气体流量200-400sccm，直流或中频溅射功率设定为2-4kW，走速为1.5-15m/min；其中当制备的缓冲层为Ti、Cr、Ni的单质层时，所采用的靶材为相应的Ti、Cr、Ni靶材，当所述缓冲层为Ti、Cr、Ni中任一多种的合金层时，所采用的靶材为相应的合金靶材；当所述缓冲层为Ti、Cr、Ni的氧化物层或氮化物层时，所采用的靶材分别为Ti、Cr、Ni的氧化物或氮化物的陶瓷靶材；

所述反应溅射条件为：采用Ti、Cr、Ni的单质金属靶材，工艺气体为高纯O₂、N₂的单质或混合，使金属原子与活性气体O₂、N₂在溅射沉积的同时，生成所需要的Ti、Cr、Ni的氧化物或者氮化物层，气体流量70-400sccm，直流或中频溅射功率设定为2-7kW，走速为2-15m/min；

所述化学法包括涂布或化学气相沉积，其中所述化学气相沉积为：在大气或真空中，采用湿法或气态方式进行沉积以在织物内衬表面形成聚氨酯层、聚苯胺层、环氧层、聚丙烯层或多嵌段共聚物层；其中所述涂布条件为将聚氨酯、聚苯胺、环氧、聚丙烯、多嵌段共聚物的有机物的溶液进行狭缝涂布，涂布机走速为5-10m/min；

所述平整化处理方法为：对织物内衬表面进行平整化处理得到所述缓冲层；

所述表面改性方法为：将织物内衬在双亲性助剂的水溶液中浸泡，或将双亲性助剂的水溶液通过喷涂方式进行表面改性以在织物内衬表面形成缓冲层；其中，所述双亲性助剂为聚乙烯亚胺、聚多巴胺或聚苯胺，他们的水溶液的浓度均为0.3-30％；

步骤2)：通过物理气相沉积或化学沉积在所述缓冲层表面形成红外反射层；其中所述物理气相沉积包括卷绕式热蒸发、电子束蒸发、磁控溅射和反应溅射；所述化学沉积包括涂布、原子层沉积、大气CVD、等离子体增强CVD；

步骤3)：将步骤2)处理后的具有红外反射层和缓冲层的织物内衬上缝合一层织物外层，最终得到所述红外反射保温织物。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中的平整化处理方法包括压光处理或磨光处理，其中所述压光处理为：在温度120-180℃，压力8-15kg条件下，将织物内衬从对辊中间穿过；所述磨光处理为对织物内衬表面打磨；

所述步骤2)中，磁控溅射条件为：采用靶材，工艺气体为高纯Ar、O₂、N₂的单质或混合，气体流量70-400sccm，直流或中频溅射功率设定为2-7kW，走速为2-15m/min；

所述步骤2)中，反应溅射条件为：采用靶材，工艺气体为高纯活性气体O₂、N₂的单质或混合，气体流量70-400sccm，直流或中频溅射功率设定为2-7kW，走速为2-15m/min；其中当红外反射层为Ag、Cu、Zn、Pb、Ti、Al、Au、Ni、Zr、Fe、In、Sn、Pd的氧化物层或氮化物层时，选取对应的金属靶材；

所述步骤2)中，其中涂布为：采用PEDOT:PSS溶液进行狭缝涂布，涂布机走速为5-14m/min。

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