一种红外隐身织物涂层面料的制备方法和应用与流程

1.本发明属于红外隐身材料的技术领域，具体涉及一种红外隐身织物涂层面料的制备方法和应用。


背景技术：

2.红外热像仪利用目标的热辐射成像，显著提高了军事设施、装备和人员等目标被发现的概率，对军事目标的存在造成了严重的威胁，在战斗中具有隐蔽性好、抗干扰能力强、适用于各种复杂恶劣的战场环境等优点，因而现代战争中红外侦视技术逐渐成为主要的侦察手段。因此红外伪装技术应运而生，其主要是采用红外隐身面料来对抗红外热像仪的侦查，目前一般是通过在目标表面涂覆红外隐身涂料等方式来弱化目标的红外辐射强度，降低目标被探测到的概率，提高目标的战场生存能力。
3.然而，现有技术中的红外隐身面料综合性能较差，隐身涂料涂覆在目标的表面容易脱落，其刚性、耐用性不强，不能起到理想的效果。目前已有相关研究对其进行了改进，但仍未达到理想的效果，例如，在现有技术中，专利号为cn105040462b的“一种红外隐身织物涂层面料的制备方法”制得了柔软、防雨、防腐蚀且具有一定隐身效果的面料，且工艺简单，成本较低，但是可以看出，该专利中组分比较简单，其隐身效果有待进一步加强，并且该专利中设置了单一的温度隔绝层，仅适用于环境温度与人体温度相差不大的环境，一定程度上限制了其应用范围。又如，专利号为cn104585913b的“具有红外隐身功能且防水透气的人体空调智能穿戴物”中的技术方案虽然能大幅提高人体舒适度，提高使用人员的生存力和战斗力，但是该专利中的结构设置复杂，部件累赘，不利于行军或进行身体的隐藏等动作，并且空调系统的安装容易在运动过程中被亏损，实用性不佳。因此，面对现代化技术的迅速发展，如何研发出合理的红外隐身织物涂层面料的制备方法显得尤为重要。


技术实现要素：

4.针对上述现有领域存在的问题，本发明的目的是提供一种隐身效果好、功能性强、生产效率高且经济耐用的红外隐身织物涂层面料的制备方法。为实现本发明的目的，采用如下技术方案：
5.一种红外隐身织物涂层面料的制备方法，包括以下步骤：
6.1)准备一块基布，并对其进行清洗、烘干、预定型的预处理；
7.2)在步骤1)预处理后的基布上方设置热稳定层；
8.3)在步骤2)制得的热稳定层上方利用涂层机的刮刀刮涂出红外吸收层，于t1温度下烘干，再冷却至温度t1，制得红外吸收层；
9.4)在步骤3)制得的红外吸收层上方利用涂层机的刮刀刮涂出面料层，于t2温度下烘干，再冷却至温度t2，制得面料层；
10.其中，所述热稳定层的材料为微胶囊相变材料，所述微胶囊相变材料的芯材为正十八烷、正十九烷或正二十烷中的一种或多种，所述微胶囊相变材料的壁材为聚氨酯，且所
述芯材的质量分数为60-70％；所述红外吸收层内含有纳米远红外整理剂；所述面料层内含有金属改性填料。
11.优选的，步骤2)中所述热稳定层是采用微胶囊相变材料进行二浸二轧工艺或泡沫整理工艺进行制备。
12.优选的，所述热稳定层的厚度为0.3-0.5mm。
13.优选的，所述红外吸收层中纳米远红外整理剂的添加量为5-12％，且所述纳米远红外整理剂的平均粒径小于15nm。
14.优选的，步骤3)中所述涂层机的刮刀与热稳定层的间距为0.05-0.15mm，烘干温度t1为150-180℃，冷却的温度t1＜50℃。
15.优选的，所述面料层内金属改性填料的添加量为15-25％。
16.优选的，所述金属改性填料为金属银改性的球磨ag-cu复合粒子，且所述ag和cu的球磨质量比为(1-2)：(3-5)。
17.优选的，步骤4)中所述涂层机的刮刀与红外吸收层的间距为0.1-0.2mm，烘干温度t2为120-140℃，冷却的温度t2＜50℃。
18.优选的，所述基布为尼龙或涤纶中的一种。
19.为达上述目的，本发明还提供了一种采用上述方法所制备的红外隐身织物涂层面料的应用，用于织造红外隐身智能穿戴物。
20.现有技术相比，本发明的有益效果是：
21.本发明由外层至内层依次设置了面料层、红外吸收层、热稳定层和基布，且在面料层内设置金属改性填料，显著降低了红外隐身织物涂层表面的红外发射率，在使得该织物具备良好的隐身特性的同时，还增强了整体的耐腐蚀性能和抗冲击性能；红外吸收层内设置纳米远红外整理剂，可以对没有被吸收的雷达波进行二次吸收消耗衰减，增强了隐身性能；还在热稳定层内设置微胶囊相变材料，并具体限定该微胶囊相变材料的芯材和壁材的组成，使得其温度变化范围与人体体温接近，增强了穿着的舒适性，聚氨酯结构中的气孔能隔绝自身与外界的热量传递，从而调节、稳定自身温度变化以避免红外探测器的探测，进一步提高隐身效果。
22.本发明设置了多功能层，通过各功能层分别进行红外线的反射、吸收以及温度的调节，显著增强了织物涂层面料的红外隐身特性，且整体功能性强，有利于推广；此外，层层结构的设置提高了面料的耐用性，即外层功能的脱落不影响内部功能层的作用，实用性强。
23.本发明整体采用层层刮涂的方式制备各功能层，整体方法简单，易于操作，生产效率高，一定程度上还能节约制备成本，经济可行。
附图说明
24.图1为本发明一种红外隐身织物涂层面料的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
25.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，所描述的实施例仅仅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，都属于本发明保护的范围。
26.具体实施例1
27.图1为本发明一种红外隐身织物涂层面料的制备方法的流程示意图，从中可以看出，本发明的一种红外隐身织物涂层面料的制备方法，包括以下步骤：
28.步骤s1：准备尼龙作为基布，并对其进行清洗、烘干、预定型的预处理。
29.步骤s2：在步骤s1预处理后的基布上方采用微胶囊相变材料通过二浸二轧工艺制备厚度为0.3mm的热稳定层。在本实施例中，微胶囊相变材料的芯材为正十八烷，该微胶囊相变材料的壁材为聚氨酯，其中芯材的质量分数为60％，该芯材的潜热大、熔点接近人体体温，适用于服饰，提高了该红外隐身织物穿着的舒适性；且聚氨酯壁材的设置充分发挥了聚氨酯自身的优势，不但能起到良好的保温效果，而且聚氨酯发泡结构中的气孔能隔绝自身与外界的热量传递，以避免红外探测器的探测，起到良好的隐身效果。
30.步骤s3：在步骤s2制得的热稳定层上方利用涂层机的刮刀刮涂出红外吸收层，涂层机的刮刀与热稳定层的间距为0.05mm，然后于150℃下烘干，再冷却至45℃，制得红外吸收层；其中，红外吸收层内含有纳米远红外整理剂，对没有被吸收的雷达波进行二次吸收消耗衰减，该红外吸收层中纳米远红外整理剂的添加量为5％，其平均粒径为12nm。
31.步骤s4：在步骤s3制得的红外吸收层上方利用涂层机的刮刀刮涂出面料层，涂层机的刮刀与红外吸收层的间距为0.1mm，然后于120℃下烘干，再冷却至45℃，制得面料层。其中，面料层内含有金属改性填料，其添加量为15％，该金属改性填料为金属银改性的球磨ag-cu复合粒子，且ag和cu的球磨质量比为1：5。在本实施例中，通过球磨ag-cu复合粒子降低红外隐身织物涂层表面的红外发射率，显著提高该新型涂层面料的红外隐身特性，并且球磨ag-cu复合粒子所制得的金属改性填料具有良好的耐腐蚀性能和抗冲击性能，增强了涂层面料的功能性。
32.具体实施例2
33.图1为本发明一种红外隐身织物涂层面料的制备方法的流程示意图，从中可以看出，本发明的一种红外隐身织物涂层面料的制备方法，包括以下步骤：
34.步骤s1：准备涤纶作为基布，并对其进行清洗、烘干、预定型的预处理。
35.步骤s2：在步骤s1预处理后的基布上方采用微胶囊相变材料通过泡沫整理工艺制备厚度为0.5mm的热稳定层。在本实施例中，微胶囊相变材料的芯材为正十九烷，该微胶囊相变材料的壁材为聚氨酯，其中芯材的质量分数为70％，该芯材的潜热大、熔点接近人体体温，适用于服饰，提高了该红外隐身织物穿着的舒适性；且聚氨酯壁材的设置充分发挥了聚氨酯自身的优势，不但能起到良好的保温效果，而且聚氨酯发泡结构中的气孔能隔绝自身与外界的热量传递，以避免红外探测器的探测，起到良好的隐身效果。
36.步骤s3：在步骤s2制得的热稳定层上方利用涂层机的刮刀刮涂出红外吸收层，涂层机的刮刀与热稳定层的间距为0.15mm，然后于180℃下烘干，再冷却至48℃，制得红外吸收层；其中，红外吸收层内含有纳米远红外整理剂，对没有被吸收的雷达波进行二次吸收消耗衰减，该红外吸收层中纳米远红外整理剂的添加量为12％，其平均粒径为11nm。
37.步骤s4：在步骤s3制得的红外吸收层上方利用涂层机的刮刀刮涂出面料层，涂层机的刮刀与红外吸收层的间距为0.2mm，然后于140℃下烘干，再冷却至48℃，制得面料层。其中，面料层内含有金属改性填料，其添加量为25％，该金属改性填料为金属银改性的球磨
ag-cu复合粒子，且ag和cu的球磨质量比为2：3。在本实施例中，通过球磨ag-cu复合粒子降低红外隐身织物涂层表面的红外发射率，显著提高该新型涂层面料的红外隐身特性，并且球磨ag-cu复合粒子所制得的金属改性填料具有良好的耐腐蚀性能和抗冲击性能，增强了涂层面料的功能性。
38.具体实施例3
39.图1为本发明一种红外隐身织物涂层面料的制备方法的流程示意图，从中可以看出，本发明的一种红外隐身织物涂层面料的制备方法，包括以下步骤：
40.步骤s1：准备尼龙作为基布，并对其进行清洗、烘干、预定型的预处理。
41.步骤s2：在步骤s1预处理后的基布上方采用微胶囊相变材料通过二浸二轧工艺制备厚度为0.4mm的热稳定层。在本实施例中，微胶囊相变材料的芯材由正十八烷和正二十烷按照质量比为1:1构成，该微胶囊相变材料的壁材为聚氨酯，其中芯材的质量分数为65％，该芯材的潜热大、熔点接近人体体温，适用于服饰，提高了该红外隐身织物穿着的舒适性；且聚氨酯壁材的设置充分发挥了聚氨酯自身的优势，不但能起到良好的保温效果，而且聚氨酯发泡结构中的气孔能隔绝自身与外界的热量传递，以避免红外探测器的探测，起到良好的隐身效果。
42.步骤s3：在步骤s2制得的热稳定层上方利用涂层机的刮刀刮涂出红外吸收层，涂层机的刮刀与热稳定层的间距为0.1mm，然后于160℃下烘干，再冷却至48℃，制得红外吸收层；其中，红外吸收层内含有纳米远红外整理剂，对没有被吸收的雷达波进行二次吸收消耗衰减，该红外吸收层中纳米远红外整理剂的添加量为8％，其平均粒径为12nm。
43.步骤s4：在步骤s3制得的红外吸收层上方利用涂层机的刮刀刮涂出面料层，涂层机的刮刀与红外吸收层的间距为0.1mm，然后于130℃下烘干，再冷却至48℃，制得面料层。其中，面料层内含有金属改性填料，其添加量为20％，该金属改性填料为金属银改性的球磨ag-cu复合粒子，且ag和cu的球磨质量比为1：4。在本实施例中，通过球磨ag-cu复合粒子降低红外隐身织物涂层表面的红外发射率，显著提高该新型涂层面料的红外隐身特性，并且球磨ag-cu复合粒子所制得的金属改性填料具有良好的耐腐蚀性能和抗冲击性能，增强了涂层面料的功能性。
44.具体实施例4
45.一种红外隐身织物涂层面料的应用，采用上述所制得的红外隐身织物涂层面料织造红外隐身智能穿戴物。
46.本发明由外层至内层依次设置了面料层、红外吸收层、热稳定层和基布，且在面料层内设置金属改性填料，显著降低了红外隐身织物涂层表面的红外发射率，在使得该织物具备良好的隐身特性的同时，还增强了整体的耐腐蚀性能和抗冲击性能；红外吸收层内设置纳米远红外整理剂，可以对没有被吸收的雷达波进行二次吸收消耗衰减，增强了隐身性能；还在热稳定层内设置微胶囊相变材料，并具体限定该微胶囊相变材料的芯材和壁材的组成，使得其温度变化范围与人体体温接近，增强了穿着的舒适性，聚氨酯结构中的气孔能隔绝自身与外界的热量传递，从而调节、稳定自身温度变化以避免红外探测器的探测，进一步提高隐身效果。
47.本发明设置多功能层，通过各功能层分别进行红外线的反射、吸收以及温度的调节，显著增强了织物涂层面料的红外隐身特性，且整体功能性强，有利于推广，此外，层层结
构的设置提高了面料的耐用性，即外层功能的脱落不影响内部功能层的作用，实用性强；整体采用层层刮涂的方式制备各功能层，整体方法简单，易于操作，生产效率高，一定程度上还能节约制备成本，经济可行。
48.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或更替，都应涵盖在本发明的包含范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。