本发明涉及一种高回弹性蛋白质纤维辐射制冷气凝胶薄膜的制备方法，属于功能性膜材料领域。
背景技术：
1、能源的大量消耗和温室气体的排放使得全球变暖趋势加剧，高温天气的延长将严重影响着人类的生存环境。因此，推进再生能源的开发和利用是实现低碳化能源结构发展与保护生态环境的重要途径。基于外太空和太阳作为地球周边最重要的冷源和热源，凭借其独特的天空辐射制冷技术维持着地球热量的平衡。辐射制冷是一种被动式散热的方式，是热量以电磁波的形式透过“大气透明窗口(8～13μm)”辐射到冷源的外太空实现降低温度的目的，整个过程中无需任何能量的输入，实现真正的零碳排放。辐射制冷技术可广泛应用于建筑物降温、辐射制冷衣物面料、户外设备散热、农业大棚降温等领域，具有广泛的应用空间。
2、辐射制冷在“大气窗口”波段需具备较高的发射率和低吸收率，而辐射制冷功能材料大多集中在光子晶体结构的设计上，如光子晶体材料、多层结构以及微-纳多孔结构材料。然而，对于高韧性和结构稳定性的辐射制冷基材研究相对不足，特别是分布广和含量丰富的蛋白纤维材料，它具有绿色可再生、良好的生物可降解性和相容性，但蛋白纤维通过溶解后，纤维的柔韧性、色泽以及力学性能均呈现下降。因此，本发明通过利用蛋白纤维的本征特性与辐射制冷功能材料的结构设计，开发出具有高回弹性和高辐射效率的辐射制冷薄膜，对于节能降耗以及可再生资源的开发利用具有重要的意义。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种高回弹性蛋白质纤维辐射制冷气凝胶薄膜的制备方法。
2、为了实现上述目的，本发明采取的技术解决方案为：一种高回弹性蛋白质纤维辐射制冷气凝胶薄膜包括蛋白质纤维基材、交联剂、分散剂和辐射制冷功能材料。
3、一种高回弹性蛋白质纤维辐射制冷气凝胶薄膜的制备方法，包括以下步骤：
4、步骤a蛋白质纤维预处理：
5、蛋白质纤维置于有机溶剂中超声清洗15-30min，然后在去离子水中超声清洗30-60min，80-100℃条件下干燥3-5h；
6、步骤b制备蛋白质纤维与辐射制冷功能材料的混合分散液：
7、取步骤a所得蛋白质纤维按(2-8)mg·ml-1比例分散于去离子水中，以500-600r·min-1转速进行搅拌，形成悬浮分散液；
8、接着向所得悬浮分散液中加入交联剂，继续搅拌2-3h；
9、然后向所得悬浮分散液中加入辐射制冷功能材料和分散剂，继续搅拌3-5h，得到混合分散液；
10、步骤c制膜：
11、取步骤b所得混合分散液倒入模具进行预冷冻处理，随后进行真空冷冻干燥，得到高回弹性蛋白质纤维辐射制冷气凝胶薄膜。
12、进一步的，步骤a中：
13、所述蛋白质纤维为羊毛纤维、蚕丝纤维、羽绒纤维和羊绒纤维中一种或多种；优选为蚕丝纤维。
14、所述有机溶剂为乙醇、丙醇、异丙醇或丙酮。
15、所述蛋白质纤维与有机溶剂的用量关系为1g:(50-80)ml，优选为1g:50ml。
16、所述蛋白质纤维与去离子水的用量关系为1g:(50-80)ml，优选为1g:50ml。
17、进一步的，步骤b中：
18、所述交联剂为聚乙烯醇、乙二醛、聚乙二醇(例如：peg2000)或丙三醇；优选为聚乙烯醇。
19、所述交联剂与蛋白质纤维的质量比为0.3-1.0％。
20、所述辐射制冷功能材料为球形二氧化硅、二氧化钛、氢氧化镁、氮化镁和钛酸镁中一种或多种；优选为球形二氧化硅。
21、所述辐射制冷功能材料的粒径为500nm±10nm。
22、所述辐射制冷功能材料与蛋白质纤维的质量比为1.0-7.0％；优选为7.0％。
23、所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮(k30)、乙醇、异丙醇或正己烷。
24、所述分散剂与蛋白质纤维的质量比为0.3-1.0％。
25、进一步的，步骤c中：
26、所述预冷冻处理：温度为-80℃，时间为24-48h。
27、所述真空冷冻干燥处理：冷阱温度为-80℃，时间为36-48h。
28、由于采用以上技术方案，与现有技术相比，本发明具如下优点及有益效果:
29、(1)本发明利用自然界中丰富来源的蛋白质纤维为原料，具有低成本、无毒、绿色环保等特点，且良好的生物降解性和生物相容性，对生物质资源的高效利用具有重要意义。
30、(2)本发明通过蛋白质纤维制备高回弹性薄膜，是对纤维高柔韧性和力学性能等本征特性的合理利用，有效降低了以蛋白质纤维溶解液为材料制备三维多孔气凝胶薄膜的成本，并且简化了工艺。
31、(3)与其他辐射制冷薄膜相比，蛋白质纤维所构筑的三维多孔气凝胶薄膜还具有隔热保温效果，且通过调控气凝胶的多孔结构和辐射制冷材料的比例可进一步增强辐射制冷性能。
32、(4)本发明的制备方法工艺简单、操作方便、生产效率高、成本和能耗低，具有极大地应用前景。
1.一种高回弹性蛋白质纤维辐射制冷气凝胶薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述交联剂与蛋白质纤维的质量比为0.3-1.0％；所述辐射制冷功能材料与蛋白质纤维的质量比为1.0-7.0％；所述分散剂与蛋白质纤维的质量比为0.3-1.0％。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述蛋白质纤维为羊毛纤维、蚕丝纤维、羽绒纤维和羊绒纤维中一种或多种。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为乙醇、丙醇、异丙醇或丙酮。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述交联剂为聚乙烯醇、乙二醛、聚乙二醇或丙三醇。
6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述辐射制冷功能材料为球形二氧化硅、二氧化钛、氢氧化镁、氮化镁和钛酸镁中一种或多种。
7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、乙醇、异丙醇或正己烷。
8.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述预冷冻处理：温度为-80℃，时间为24-48h。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述辐射制冷功能材料的粒径为500nm±10nm。