一种复合涂层红外隐身织物的制备方法及红外隐身织物与流程

1.本发明涉及织物表面改性技术领域，具体为一种复合涂层红外隐身织物的制备方法及红外隐身织物。


背景技术：

2.随着红外探测技术的日益成熟，已具备全天性、隐蔽性等探测特性，尤其是在军事领域，红外探测器对目标在8～14um波段的红外信号进行收集，再利用目标与背景的红外辐射能量差异通过成像来识别目标，红外探测和制导系统对于军事设施和武器装备的威胁越来越大，红外隐身技术在未来战争中使得遭敌方打击的我方军事目标有越来越强的生存能力以及反击能力，有生力量的保存使得战争的走向趋向我方意愿，因此红外隐身技术引起了各国的广泛关注，目前，制备红外隐身织物的主要方法包括：导电碳材料(石墨烯、碳纳米管等)改性或涂层织物等，现有的制备工艺较为复杂，也并未深入研究使用mxene材料用来制备红外隐身织物。
3.中国专利cn202210532850.0公布了一种超双疏红外隐身织物的制备方法，其特征在于包括有以下步骤：(1)配制多巴胺水溶液，调节ph值至7.5～9，接着把织物浸入上述多巴胺水溶液中8～24小时，然后清洗晾干；(2)配制功能性涂层溶液：将水滑石、中空二氧化硅、聚氨酯、纳米金属或纳米金属氧化物、全氟有机硅烷加入到有机溶剂中进行分散；(3)将步骤(1)清洗晾干后的织物浸入步骤(2)配制的功能性涂层溶液中，在50～100℃下加热5～30分钟，即得到所需的超双疏红外隐身织物。本发明还公开了一种采用该制备方法制得的超双疏红外隐身织物。与现有技术相比，本发明的超双疏红外隐身织物兼具有超双疏红外隐身织物性质和红外隐身性质。
4.中国专利cn202210071267.4公开了一种基于有序织造全反射结构编织体的红外隐身织物及其制法，织物为三维间隔织物，包括底层、间隔层和顶层；底层具有网眼组织结构；间隔层由多个全反射结构编织体构成，全反射结构编织体具有中空三棱锥体结构；顶层具有平素密实结构；各中空三棱锥体的底边与各网眼组织的网眼边缘一一对应连接，顶端与顶层连接；各中空三棱锥体的底边与各网眼组织的网眼边缘都为等边三角形，中空三棱锥体的各侧面都为等腰直角三角形，相邻两侧面相互垂直；全反射结构编织体由间隔丝构成；制备方法为：采用双针床经编机编织三维间隔织物。本发明的织物能够提高军事作战人员在夜间环境中的隐身能力，提高生存能力和高效完成任务。
5.目前，mxene材料的研究主要集中在电磁屏蔽方面，并没有mxene红外发射性能方面的专利技术公开或其他文献公开发表，研究一种基于mxene的红外隐身织物的制备方法，且制备方法简单，制备的红外隐身织物具有较好的隔热能力，是目前亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

6.针对上述现有技术存在的不足，本发明所要解决的问题是，避免制备红外隐身织物工艺流程复杂，提供一种mxene、石墨烯制备红外隐身的方法，提高士兵红外隐身能力，创
新的将mxene和石墨烯复合喷涂于织物上用于红外隐身。
7.为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是一种制备复合涂层红外隐身织物的方法，包括以下步骤：
8.(1)织物的前处理，a.碱洗：将织物放入纯碱溶液和naoh溶液中，控制温度50℃-100℃
9.水浴20min-60min，再用纯净水冲洗织物成中性；b.等离子体处理；
10.(2)配置石墨烯浆料，将石墨烯与二乙二醇混合，在转速为3000r/min-4000r/min的搅拌机中搅拌0.5-2小时，再加入树脂溶液，将转速调节到500r/min-1000r/min，搅拌0.2-1小时；
11.(3)附着石墨烯浆料，使用真空加热涂膜机，对步骤(1)得到的织物进行石墨烯浆料涂抹，然后放入50℃-100℃的烘箱中，烘干1-3小时，使织物表面形成石墨烯层；
12.(4)喷涂mxene溶液，对步骤(3)得到的织物，进行mxene溶液喷涂，使之覆盖石墨烯层，得到石墨烯/mxene改性织物。
13.进一步，所述步骤(1)中纯碱溶液浓度范围为6-7g/l，naoh溶液浓度范围为15-16g/l。
14.进一步，步骤(2)中石墨烯与二乙二醇的比例为1:2.0-3.0，树脂溶液与石墨烯与二乙二醇混合物比例为5.0-6.0:1。
15.进一步，步骤(2)中树脂溶液为水性丙烯酸乳液。
16.进一步，所述mxene为ti3c2tx、ti2ctx、ti3cntx、nb2ctx、v2ctx中至少一种。
17.由上述方法制备的红外隐身织物。
18.本发明一种复合涂层红外隐身织物的制备方法及红外隐身织物的有益效果是：步骤(1)碱洗将织物洗成中性，出去织物中的杂质，为后续处理提供稳定的原材料；步骤(1)等离子体处理使织物表面发生一系列物理、化学改性，增强亲水性，附着性；步骤(3)附着石墨烯浆料进一步提升了织物的附着性，为mxene的附着提供基础，且石墨烯、水性丙烯酸乳液同样具有较低的红外反射率，石墨烯、水性丙烯酸乳液、mxene三者协同作用，大大提高了红外隐身的能力。
附图说明
19.图1为本发明制得氟化铅的粉末xrd图谱；
具体实施方式
20.实施例一
21.一种复合涂层红外隐身织物的制备方法，包括以下步骤：
22.(1)织物的前处理，取一块7cm
×
7cm的机织布，先进行碱洗，将机织布放入6g/l纯碱溶液和15g/l naoh溶液中，使机织布完全淹没，控制温度50℃水浴20min，再用纯净水冲洗机织布成中性；再进行等离子体处理，得到较高附着性的机织布；
23.(2)配置石墨烯浆料，将石墨烯与二乙二醇按比例1:2.0混合，在转速为3000r/min的搅拌机中搅拌0.5小时，再加入水性丙烯酸乳液，水性丙烯酸乳液与石墨烯、二乙二醇混合物比例为5.0:1，将转速调节到500r/min，搅拌0.2小时，得到石墨烯浆料；
24.(3)附着石墨烯浆料，使用真空加热涂膜机，对步骤(1)得到的机织布进行石墨烯浆料涂抹，然后放入50℃的烘箱中，烘干1小时，使织物表面形成石墨烯层；
25.(4)喷涂mxene溶液，对步骤(3)得到的机织布，进行mxene溶液喷涂，使之覆盖石墨烯层，得到石墨烯/mxene改性织物，测量红外发射率为0.21μm，红外相机拍照手臂表面温度为27.8℃，机织布表面的温度为20.8℃。
26.实施例二
27.一种复合涂层红外隐身织物的制备方法，包括以下步骤：
28.(1)织物的前处理，取一块7cm
×
7cm的机织布，先进行碱洗，将机织布放入6.5g/l纯碱溶液和15.5g/l naoh溶液中，使机织布完全淹没，控制温度80℃水浴40min，再用纯净水冲洗机织布成中性；再进行等离子体处理，得到较高附着性的机织布；
29.(2)配置石墨烯浆料，将石墨烯与二乙二醇按比例1:2.5混合，在转速为3500r/min的搅拌机中搅拌1.5小时，再加入水性丙烯酸乳液，水性丙烯酸乳液与石墨烯、二乙二醇混合物比例为5.5:1，将转速调节到800r/min，搅拌0.5小时，得到石墨烯浆料；
30.(3)附着石墨烯浆料，使用真空加热涂膜机，对步骤(1)得到的机织布进行石墨烯浆料涂抹，然后放入80℃的烘箱中，烘干2小时，使织物表面形成石墨烯层；
31.(4)喷涂mxene溶液，对步骤(3)得到的机织布，进行mxene溶液喷涂，使之覆盖石墨烯层，得到石墨烯/mxene改性织物，测量红外发射率为0.21μm，红外相机拍照手臂表面温度为27.6℃，机织布表面的温度为20.4℃。
32.实施例三
33.一种复合涂层红外隐身织物的制备方法，包括以下步骤：
34.(1)织物的前处理，取一块7cm
×
7cm的机织布，先进行碱洗，将机织布放入7g/l纯碱溶液和16g/l naoh溶液中，使机织布完全淹没，控制温度100℃水浴60min，再用纯净水冲洗机织布成中性；再进行等离子体处理，得到较高附着性的机织布；
35.(2)配置石墨烯浆料，将石墨烯与二乙二醇按比例1:3.0混合，在转速为4000r/min的搅拌机中搅拌2小时，再加入水性丙烯酸乳液，水性丙烯酸乳液与石墨烯、二乙二醇混合物比例为6:1，将转速调节到1000r/min，搅拌1小时，得到石墨烯浆料；
36.(3)附着石墨烯浆料，使用真空加热涂膜机，对步骤(1)得到的机织布进行石墨烯浆料涂抹，然后放入100℃的烘箱中，烘干3小时，使织物表面形成石墨烯层；
37.(4)喷涂mxene溶液，对步骤(3)得到的机织布，进行mxene溶液喷涂，使之覆盖石墨烯层，得到石墨烯/mxene改性织物，测量红外发射率为0.22μm，红外相机拍照手臂表面温度为27.5℃，机织布表面的温度为20.1℃。
38.综上所述，参考gjb2502.3-2015航天器热控涂层试验方法，得出红外隐身织物红外发射率符合国家标准，符合gb18401-2010《国家纺织产品基本安全技术规范》中b类(直接接触皮肤类)产品要求，也达到了fz/t73024-2014《化纤针织内衣》优等品相关指标的技术要求，物理化指标达到国内外先进水平纺织品要求。
39.上述说明并非对本发明的限制，本发明也并不局限于上述举例，本领域技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种复合涂层红外隐身织物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)织物的前处理，a.碱洗：将织物放入纯碱溶液和naoh溶液中，控制温度50℃-100℃水浴20min-60min，再用纯净水冲洗织物成中性；b.等离子体处理；(2)配置石墨烯浆料，将石墨烯与二乙二醇混合，在转速为3000r/min-4000r/min的搅拌机中搅拌0.5-2小时，再加入树脂溶液，将转速调节到500r/min-1000r/min，搅拌0.2-1小时；(3)附着石墨烯浆料，使用真空加热涂膜机，对步骤(1)得到的织物进行石墨烯浆料涂抹，然后放入50℃-100℃的烘箱中，烘干1-3小时，使织物表面形成石墨烯层；(4)喷涂mxene溶液，对步骤(3)得到的织物，进行mxene溶液喷涂，使之覆盖石墨烯层，得到石墨烯/mxene改性织物。2.根据权利要求1所述的一种复合涂层红外隐身织物的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中纯碱溶液浓度范围为6-7g/l，naoh溶液浓度范围为15-16g/l。3.根据权利要求2所述的一种复合涂层红外隐身织物的制备方法，其特征在于：步骤(2)中石墨烯与二乙二醇的比例为1:2.0-3.0，树脂溶液与石墨烯与二乙二醇混合物比例为5.0-6.0:1。4.根据权利要求3所述的一种复合涂层红外隐身织物的制备方法，其特征在于：步骤(2)中树脂溶液为水性丙烯酸乳液。5.根据权利要求4所述的一种复合涂层红外隐身织物的制备方法，其特征在于：所述mxene为ti3c2tx、ti2ctx、ti3cntx、nb2ctx、v2ctx中至少一种。6.由上述权利要求1-5任一项所述方法制备的红外隐身织物。

技术总结
本发明公开了一种制备复合涂层红外隐身织物的方法，包括以下步骤：(1)织物的前处理，(2)配置石墨烯浆料，(3)附着石墨烯浆料，(4)喷涂MXene溶液。本发明的有益效果是：步骤(1)碱洗将织物洗成中性，出去织物中的杂质，为后续处理提供稳定的原材料；步骤(1)等离子体处理使织物表面发生一系列物理、化学改性，增强亲水性，附着性；步骤(3)附着石墨烯浆料进一步提升了织物的附着性，为MXene的附着提供基础，且石墨烯、水性丙烯酸乳液同样具有较低的红外反射率，石墨烯、水性丙烯酸乳液、MXene三者协同作用，大大提高了红外隐身的能力。大大提高了红外隐身的能力。大大提高了红外隐身的能力。


技术研发人员：孟雅鑫 侯宪广 张宪胜 于少囡 王甜 张皓 张洪宾
受保护的技术使用者：青岛雪达集团有限公司
技术研发日：2023.06.14
技术公布日：2023/8/13