具有日間被動(dòng)輻射制冷功能的超疏水錦綸6織物的制備及性能研究

張迅 鐘申潔 張佳文 蔡英 易玲敏

摘要：

高溫環(huán)境將嚴(yán)重威脅戶外工作人員的身體健康，且降低戶外紡織用品的使用壽命。文章將改性SiO2粒子和有機(jī)硅醇酸樹脂-含氟丙烯酸酯（FASAR）乳液先后噴涂整理織物，并通過添加三羥甲基丙烷-三（3-氮丙啶基）丙酸酯交聯(lián)劑（XR-100）在室溫交聯(lián)成膜，最終制得具有日間被動(dòng)輻射制冷（PDRC）功能的超疏水錦綸6織物，研究了不同涂覆量的FASAR/SiO2對(duì)織物的降溫及疏水性能的影響。結(jié)果表明：當(dāng)織物表面涂覆量為11.2 mg/cm2時(shí)，其反射率可達(dá)92%，發(fā)射率為98%。當(dāng)光照強(qiáng)度為1 012 W/m2時(shí)，相比于未整理的織物其最高可降溫3.0 ℃，同時(shí)比環(huán)境溫度下降5.0 ℃，且具有自清潔的效果。

關(guān)鍵詞：

日間被動(dòng)輻射制冷;錦綸6織物;室溫交聯(lián);超疏水;自清潔

中圖分類號(hào)： TS101.923

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)： 10017003（2022）02003109

引用頁碼： 021105

DOI： 10.3969/j.issn.1001-7003.2022.02.005（篇序）

收稿日期： 20210801;

修回日期： 20211227

基金項(xiàng)目： 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（22078305）

作者簡(jiǎn)介： 張迅（2000），男，2018級(jí)輕化工程專業(yè)（生態(tài)紡織化學(xué)品）本科生，研究方向?yàn)榧徔椈瘜W(xué)與染整工程。通信作者：易玲敏，教授，lmyi@zstu.edu.cn。

隨著大量能源的消耗和溫室氣體的排放，全球變暖加劇，夏季高溫將會(huì)成為常態(tài)[1]。高溫環(huán)境將嚴(yán)重威脅戶外工作人員的身體健康，大幅降低戶外用品的使用壽命。日間被動(dòng)輻射制冷（PDRC）通過反射太陽光（波長(zhǎng)為0.3～2.5 μm），同時(shí)將熱量以輻射的方式從中紅外大氣窗口（波長(zhǎng)為8～13 μm）散發(fā)到外太空而實(shí)現(xiàn)表面自發(fā)冷卻，其不消耗任何能量，也無溫室氣體排放，是一種有望實(shí)現(xiàn)烈日下戶外人員或戶外用品體表溫度下降的理想策略[2]。PDRC材料具有非常良好的應(yīng)用前景，近年來受到廣泛關(guān)注[3-4]。

若想獲得較高的PDRC效率，要求材料在0.3～2.5 μm太陽輻射光譜范圍內(nèi)具有高反射率，且在中紅外大氣窗口（8～13 μm）應(yīng)具有高紅外發(fā)射率[5]。Raman等[6]設(shè)計(jì)了SiO2和HfO2交替的多層光子結(jié)構(gòu)，該材料在正午實(shí)現(xiàn)了比環(huán)境溫度低4.9 ℃的制冷效果，但制備過程復(fù)雜且成本較高。Zhai等[7]將二氧化硅微球隨機(jī)嵌入聚四甲基戊烯（TPX）聚合物基體薄膜中，當(dāng)在其下層濺射一層銀層時(shí)其最高可實(shí)現(xiàn)

10～16 ℃的日間降溫，但上述制備方法很難在紡織品表面實(shí)現(xiàn)。

相比于棉、滌綸織物來說，錦綸6織物在中紅外大氣窗口（8～13 μm）存在較少的吸收振動(dòng)峰，因此具有較高的紅外透過率，可以直接將熱量散發(fā)到外太空[8]。同時(shí)錦綸6也具有耐磨性好、吸濕性好、斷裂強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)[9-12]，在戶外紡織品中應(yīng)用廣泛。若能對(duì)其進(jìn)行涂層改性，則有望獲得具有日間被動(dòng)輻射制冷功能的錦綸6織物，這具有實(shí)用價(jià)值，但錦綸6在涂層整理過程中易出現(xiàn)黃變現(xiàn)象[13]，需要尋求新的涂層整理方法。因此，本文通過簡(jiǎn)單噴涂的方式，先后將改性后的SiO2粒子和FASAR乳液整理到錦綸6織物，并添加三羥甲基丙烷-三（3-氮丙啶基）丙酸酯交聯(lián)劑（XR-100）實(shí)現(xiàn)在室溫下的交聯(lián)成膜，最終制得具有良好日間被動(dòng)輻射制冷的超疏水錦綸6織物。

1 試 驗(yàn)

1.1 材料與儀器

1.1.1 材 料

錦綸6織物（市售），二氧化硅（SiO2，市售1.0 μm），全氟辛基三乙氧基硅烷（FAS，杭州上氟科技有限公司），甲基三甲

氧基硅烷（MTMS）、偶氮二異丁腈（AIBN）、馬來酸酐（MAH）、正十六烷（HD）、甲基丙烯酸十二氟庚酯（FMA）（上海麥克林生化科技有限公司），有機(jī)硅醇酸樹脂（SAR，杭州吉華有限公司），甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）（上海邁瑞爾化學(xué)技術(shù)有限公司），壬基酚乙氧基硫酸鹽（DNS-86，廣州健順化工有限公司），三羥甲基丙烷-三（3-氮丙啶基）丙酸酯（XR-100，江蘇凱盛新材料有限公司），甲基橙（上海三愛思試劑有限公司）。

1.1.2 儀 器

W-71氣動(dòng)油漆噴槍（永康市牧鈦貿(mào)易有限公司），OTS-550空氣壓縮機(jī)（臺(tái)州市奧突斯工貿(mào)有限公司），超聲波細(xì)胞粉碎儀（寧波新芝生物科技股份有限公司），IKA分散均質(zhì)機(jī)（德國(guó)艾卡有限公司），布魯克5700型傅立葉紅外光譜儀（德國(guó)布魯克有限公司），K-Alpha X射線光電子能譜儀（賽默飛世爾科技（中國(guó)）有限公司），JCM6000臺(tái)式掃描電鏡（荷蘭飛納有限公司），UV-2600紫外-可見光分光光度儀（日本島津有限公司），DSA-100視頻接觸角張力儀（德國(guó)克呂士有限公司），YG461E數(shù)字式透氣量?jī)x（寧波紡織儀器廠），DATACOLOR 600測(cè)色配色儀（美國(guó)德塔有限公司），熱電偶PT-100（杭州聯(lián)測(cè)自動(dòng)化技術(shù)有限公司）。

1.2 方 法

1.2.1 有機(jī)硅醇酸樹脂-含氟丙烯酸乳液（FASAR）的制備

將10.0 g MAH改性SAR、20.0 g BA、20.0 g MMA、10.2 g FMA、3.61 g DNS-86、2.41 g HD、0.60 g AIBN和100 g去離子水先后加入到250 mL的燒杯中，混合均勻后經(jīng)預(yù)乳化和超聲處理制得粗乳液。隨后將制備得到的粗乳液倒入三口燒瓶中，采用半連續(xù)聚合的方法，在70 ℃下連續(xù)反應(yīng)6～8 h，得到FASAR乳液[14-15]。

1.2.2 改性粒子的制備

將2.0 g SiO2粒子分散在100 mL蒸餾水中，然后放置在磁力攪拌器上攪拌30 min;在攪拌狀態(tài)下向分散液中先后加入0.125 g MTMS和0.375 g FAS改性劑;室溫條件下磁力攪拌24 h后得到改性SiO2分散液[16]。

1.2.3 制備具有日間被動(dòng)輻射制冷功能的疏水錦綸6織物

采用噴涂的方法將不同量的改性后的SiO2粒子噴涂到錦綸6織物（以下所用均為改性SiO2）上，于80 ℃烘箱中烘干;隨后向上述制備得到的FASAR乳液中添加5%的交聯(lián)劑（XR-100），然后將其整理到改性粒子涂覆的織物上，室溫下自交聯(lián)得到具有日間被動(dòng)輻射制冷的超疏水錦綸6織物。

1.3 測(cè)試與表征

1.3.1 紅外光譜（FTIR）測(cè)試

采用布魯克5700型傅立葉紅外光譜儀測(cè)定整理前后的錦綸6織物的紅外光譜，掃描范圍為500～4 000 cm-1。

1.3.2 XPS測(cè)試

采用K-Alpha X射線光電子能譜儀對(duì)整理前后的錦綸6織物表面元素進(jìn)行分析，能量范圍為0～1 400 eV，單位能量100 eV，Al Kα射線。

1.3.3 掃描電子顯微鏡（SEM）分析

先分別對(duì)整理前后的錦綸6織物噴金處理90 s后，再采用JCM6000臺(tái)式掃描電鏡觀察整理前后錦綸6織物的微觀形貌，測(cè)試電壓為10 kV。

1.3.4 涂覆量計(jì)算

稱量整理前的錦綸6織物，記錄其質(zhì)量W1。按照上述方法制備得到具有日間被動(dòng)輻射制冷的疏水錦綸6織物，并稱量整理后的錦綸6織物，記錄其質(zhì)量W2。涂覆量的計(jì)算如下式所示：

M=W2-W1A（1）

式中：M為涂覆量，mg/cm2;W1、W2為整理前后的錦綸6質(zhì)量，mg;A為錦綸6的表面積，cm2。

1.3.5 光譜性能測(cè)試

分別采用UV-2600紫外-可見光分光光度儀（配BaSO4積分球）和布魯克5700型傅里葉紅外光譜儀（配金積分球）測(cè)試整理后錦綸6織物的可見光反射率（200～800 nm）及其中紅外發(fā)射率（8～13 μm）。

1.3.6 接觸角（CA）測(cè)試

采用DSA-100視頻接觸角張力儀對(duì)整理前后的錦綸6織物進(jìn)行表面疏水性能分析，其中水滴體積為2 μL，每個(gè)樣品在不同位置分別測(cè)試5次，求其平均值。

根據(jù)楊氏公式可知，固體與氣體界面自由能的計(jì)算如下式所示：

γSV=γSL-γLVcosθ（2）

式中：γSV表示固體與氣體界面自由能，mN/m;γSL表示固體與液體界面自由能，mN/m;γLV表示液體與氣體界面自由能，mN/m;θ表示接觸角，（°）。

超疏水表面通常指水滴接觸角大于150°且滾動(dòng)角小于10°，水滴在其表面無法鋪展，從而達(dá)到滾動(dòng)自清潔效果。

1.3.7 降溫效果測(cè)試

采用自制的日間輻射制冷裝置對(duì)整理前后的錦綸6織物進(jìn)行降溫測(cè)試，使用熱電偶（PT-100）測(cè)量織物及其環(huán)境溫度隨時(shí)間的變化。

1.3.8 黃變性能測(cè)試

利用DATACOLOR 600測(cè)色配色儀對(duì)整理前后的錦綸6織物進(jìn)行表面測(cè)色分析，在每個(gè)樣品的不同位置分別測(cè)試3次，求其平均值。

1.3.9 透濕性能測(cè)試

根據(jù)GB/T 12704.2—2009《紡織品織物透濕性試驗(yàn)方法第2部分：蒸發(fā)法》對(duì)整理前后的錦綸6織物進(jìn)行測(cè)試。透濕率的計(jì)算如下式所示：

WVT=Δm-Δm′A×t（3）

式中：WVT為透濕率，g/（m2·h）;Δm為同一試驗(yàn)組合體兩次稱量之差，g;Δm′為空白試樣的同一試驗(yàn)組合體兩次稱量之差，g;A為有效試驗(yàn)面積，m2;t為試驗(yàn)時(shí)間，h。

1.3.10 透氣性能測(cè)試

將織物兩側(cè)的氣壓差設(shè)定成一固定值后，測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)通過織物的空氣即可表征透氣率，反映織物透氣性能。采用YG461E數(shù)字式透氣量?jī)x對(duì)整理前后錦綸6織物透氣性進(jìn)行測(cè)試，將錦綸6織物剪為20 cm×20 cm的方形，放于檢測(cè)臺(tái)上，調(diào)整好位置，設(shè)定壓差為100.0 Pa，測(cè)試面積為20 cm2。透氣率的計(jì)算如下式所示：

R=qvA×167（4）

式中：R為透氣率，mm/s;qv為平均氣流量，dm3/min;A為試驗(yàn)面積，cm2;167為dm3/min·cm2換算成mm/s的換算系數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 整理前后錦綸6織物的表面化學(xué)組成分析

圖2（a）為整理前后錦綸6織物的紅外光譜圖。相比于未整理的原錦綸6織物，F(xiàn)ASAR/SiO2整理后的錦綸6織物在1 080 cm-1和798 cm-1出現(xiàn)了新的特征吸收峰，分別對(duì)應(yīng)于Si—O—Si和丙烯酸酯中C—C鍵收縮振動(dòng)峰。研究結(jié)果表明，F(xiàn)ASAR/SiO2涂層已成功整理到了錦綸6織物上。

圖2（b）的XPS分析結(jié)果，進(jìn)一步證明了錦綸6織物的成功改性，其表面分析結(jié)果如表1所示。原錦綸6織物表面只存在C、N、O元素，而用FASAR/SiO2整理后，織物表面出現(xiàn)了F、Si兩種元素，其含量分別為6.95%和37.82%，這與紅外結(jié)果一致。

2.2 織物的表面形貌觀察

為觀察錦綸6織物整理前后的表面形貌，對(duì)原錦綸6、FASAR乳液整理錦綸6、2.02 mg/cm2涂覆量的FASAR/SiO2整理錦綸6和11.2 mg/cm2涂覆量的FASAR/SiO2整理錦綸6分別進(jìn)行SEM形貌分析，結(jié)果如圖3所示。未整理的錦綸6表面光滑，單根纖維形狀清晰，而經(jīng)過FASAR乳液處理后的錦綸6表面變得粗糙，且有明顯的膜覆蓋;當(dāng)FASAR/SiO2的涂覆量為2.02 mg/cm2時(shí)，表面有明顯的粒子覆蓋。隨著涂覆量的進(jìn)一步增加，纖維表面粒子的覆蓋量明顯增加。當(dāng)涂覆量為11.2 mg/cm2時(shí)，每根纖維表面均有粒子覆蓋，且沒有明顯團(tuán)聚。

2.3 織物的光譜性能測(cè)試

為了探究不同涂覆量對(duì)織物的光譜性能的影響，本文利用UV-2600型紫外-可見光（UV-Vis）分光光度儀對(duì)原錦綸6和不同涂覆量整理錦綸6進(jìn)行反射率測(cè)試，結(jié)果如圖4（a）所示。從圖4（a）中可以看出，相比于未整理原錦綸6織物，F(xiàn)ASAR/SiO2涂覆后織物的反射率增加，且隨著涂覆量的增加，其反射率也隨之增加。當(dāng)涂覆量為11.2 mg/cm2時(shí)，反射率可達(dá)92%。這主要是因?yàn)殡S著FASAR/SiO2涂覆量的增加，其中SiO2粒子的涂覆量也隨之增加，粒子的增加可以進(jìn)一步提高其對(duì)太陽光的散射作用，從而增強(qiáng)其對(duì)太陽光的反射。圖4（b）為不同涂覆量下的中紅外發(fā)射率譜圖，可以看到不同涂覆量對(duì)其發(fā)射率影響不大，當(dāng)涂覆量為11.2 mg/cm2時(shí)涂層織物發(fā)射率為98%。這是因?yàn)橥繉又写罅康腃—F鍵（1 240 cm-1）及SiO2粒子的Si—O—Si（1 080 cm-1）鍵在大氣窗口（8～13 μm）具有較強(qiáng)的吸收振動(dòng)峰。因此，本文選用涂覆量為11.2 mg/cm2的涂層織物做下一步測(cè)試。

2.4 PDRC理論分析

日間被動(dòng)輻射制冷的凈輻射冷卻功率是四種能量流的綜合體現(xiàn)，如下式所示[6]：

Pcooling=Prad（Tc）-Psky（Ta）-Psun-Pconv-cond（5）

式中：Pcooling是輻射制冷器的凈輻射冷卻功率，W;Prad（Tc）是輻射功率，W;Psun是吸收的太陽總功率，W;Psky（Ta）是吸收的大氣輻射功率，W;Pconv-cond表示對(duì)流和傳導(dǎo)能量功率，W;Tc、Ta分別表示輻射冷卻溫度和環(huán)境空氣的溫度，℃。

上述參數(shù)的詳細(xì)方程由等式給出，如下式所示：

Prad（Tc）=π∫∞0∫π20IBB（Tc，λ）εc（θ，λ）sin（2θ）dλdθ（6）

Psky（Ta）=2π∫∞0∫π20cosθsinθIBB（λ，Ta）εc（λ，θ）εa（λ，θ）dθdλ（7）

式中：IBB（Tc，λ）、IBB（λ，Ta）分別是在Tc、Ta溫度下黑體的光譜輻射，εc（λ，θ）、εa（λ，θ）分別是輻射制冷器的光譜性質(zhì)和角發(fā)射度、大氣的光譜性質(zhì)和角發(fā)射度。

Psun=∫∞0εc（λ，θsun）IAM1.5（λ）dθ（8）

式中：θsun是輻射制冷器朝向太陽的角度，IAM1.5是太陽輻射的AM1.5光譜分布。

Pconv-cond=hAc（Ta-Tc）（9）

式中：Pconv-cond冷卻損失主要包括對(duì)流和傳導(dǎo)的影響，W;h是綜合傳熱系數(shù)，W/（m2·K）;Ac是輻射制冷的實(shí)際面積，m2。

根據(jù)PDRC原理可知，若要獲得較高的PDRC效率，整理涂層必須滿足嚴(yán)格的約束條件，如方程中的能量平衡方程所規(guī)定：需要使Psun、Psky和Pconv-cond達(dá)到最小值，并且整理涂層必須具有光譜選擇性，即所涉及制備的材料表面在太陽光波段具有很高的太陽光反射率，且在8～13 μm波長(zhǎng)的紅外大氣窗口應(yīng)具有很高的紅外發(fā)射率。

2.5 織物的PDRC性能測(cè)試

為了探究所制備得到的錦綸6織物的PDRC效果，本文進(jìn)行了PDRC測(cè)試，其測(cè)試裝置如圖5（a）所示。該裝置選用低導(dǎo)熱率的聚苯乙烯泡沫作為絕緣材料，同時(shí)在其表面用鋁箔包裹，從而減少其與周圍環(huán)境的傳熱，避免影響實(shí)際的降溫效果。采用熱電偶實(shí)時(shí)記錄織物表面溫度隨時(shí)間的變化曲線，圖5（b）為裝置示意。圖5（c）為整理前后錦綸6織物的溫度隨時(shí)間的變化曲線，測(cè)試時(shí)太陽光的輻照強(qiáng)度為1 012.3 W/m2，時(shí)間為2021年6月22日9︰30～15︰30，東風(fēng)3～4級(jí)。圖5（d）為不同樣品的實(shí)時(shí)溫差示意。從圖5（c）（d）可以發(fā)現(xiàn)，相比于未整理的原錦綸6織物來說，整理后的錦綸6織物表面溫度低3 ℃，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)低于環(huán)境空氣溫度5 ℃的降溫。這是因?yàn)檎砗蟮腻\綸6織物具有高反射率，減少太陽光的吸收，同時(shí)通過大氣窗口的高發(fā)射率將多余的熱量散發(fā)出去，達(dá)到表面自發(fā)制冷的效果。研究結(jié)果表明，制備得到的錦綸6織物具有良好的日間被動(dòng)輻射制冷效果。

2.6 整理織物的疏水性及自清潔性能分析

圖6（a）為不同涂覆量整理下的錦綸6織物的接觸角。從圖6（a）可以看出，隨著SiO2涂覆量的增加，其織物表面的接觸角也隨之增加。水在原錦綸6上表面的接觸角為84.4°，隨著涂覆量提高，接觸角不斷提高。當(dāng)涂覆量為11.2 mg/cm2時(shí)，接觸角可達(dá)到151.5°。這是因?yàn)殡S著涂覆量的增加，織物表面的粗糙度及氟、硅等低表面元素含量也隨之增加，從而提高其疏水效果。圖6（c）（d）為整理前后錦綸6織物的自清潔測(cè)試對(duì)比，可以看出未經(jīng)整理的錦綸6被甲基橙溶液潤(rùn)濕后著色，而經(jīng)整理后的織物未被甲基橙溶液潤(rùn)濕。K/S值表示為在被測(cè)物體的吸收系數(shù)K和散射系數(shù)S，K/S值越大，說明樣品表面顏色越深。從整理前后的錦綸6織物浸泡甲基橙溶液前后的K/S值曲線（6（b））可知，原錦綸6織物在浸泡甲基橙溶液前后的K/S值變化較大，而整理錦綸6織物在浸泡甲基橙溶液前后的K/S值基本不變。這是因?yàn)樵\綸6織物被甲基橙浸染，使K/S值增加，而整理后的錦綸6織物未被浸潤(rùn)，因此FASAR/SiO2整理后的錦綸6織物具有較好的自清潔性能。

2.7 整理織物的黃變性能測(cè)試

圖7（a）（b）為整理前后的錦綸6織物照片，可以看出經(jīng)過整理后的錦綸6其顏色基本沒有發(fā)生變化。圖7（c）為整理前后的錦綸6織物K/S值曲線，可以看出原錦綸6織物的K/S值與整理錦綸6織物的K/S值基本重合，說明本文提出的室溫交聯(lián)成膜制備具有日間被動(dòng)輻射制冷的錦綸6織物，能有效避免其高溫易黃變的問題。

2.8 整理織物的服用性能分析

圖8（a）為整理前后的錦綸6織物透濕率柱狀圖，可以看出原錦綸6的透濕率為189.1 g/（m2·h），經(jīng)過整理的錦綸6的透濕率為162.1 g/（m2·h），相比于錦綸6織物，整理錦綸6織物的透濕率下降了14.3%，說明整理后的錦綸6織物仍具有較好的透濕性能。圖8（b）為整理前后錦綸6織物透氣性率柱狀圖，可以看出原錦綸6織物的透氣率為24.94 mm/s，整理后的錦綸6織物的透氣率為16.19 mm/s，相比于原錦綸6織物，整理后的錦綸6織物的透氣率降低了35.08%，其主要原因是整理劑在錦綸6織物表面形成薄膜及SiO2粒子對(duì)于錦綸6織物的微小空隙有堵塞作用，從而導(dǎo)致最終整理后的錦綸6織物的透氣性能有所下降。從研究結(jié)果可以得出，制備得到的日間被動(dòng)輻射制冷超疏水錦綸6織物具有良好的服用性能。

3 結(jié) 論

本文將改性SiO2粒子和FASAR乳液通過噴涂的方式整理在錦綸6織物表面，并引入交聯(lián)劑（XR-100）實(shí)現(xiàn)了室溫交聯(lián)成膜，成功解決錦綸6高溫處理易黃變問題的同時(shí)，獲得了具有良好PDRC性能的超疏水錦綸6織物，揭示了不同SiO2涂覆量對(duì)其PDRC及其疏水性能的影響。

1） 隨著涂覆量的增加，整理后錦綸6織物的光譜性能也隨之提高。當(dāng)涂覆量為11.2 mg/cm2時(shí)，經(jīng)FASAR/SiO2整理后錦綸6織物的反射率為92%，中紅外發(fā)射率為98%。

2） PDRC測(cè)試結(jié)果表明，當(dāng)太陽光輻照強(qiáng)度為1 012 W/m2時(shí)，相比于未整理的原錦綸6織物，整理后錦綸6織物的表面溫度低3.0 ℃，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)低于環(huán)境空氣溫度5.0 ℃的降溫。

3） 當(dāng)涂覆量為11.2 mg/cm2時(shí)，經(jīng)FASAR/SiO2復(fù)合體系整理后的錦綸6織物其表面接觸角可達(dá)151.5°，且具有自清潔的效果。

4） FASAR/SiO2整理后的錦綸6織物，其服用性能基本不變，仍具有較好的服用性能。

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Abstract：

Nowadays， most traditional conventional cooling devices mainly including refrigerators and air conditioners have consumed a good deal of energy and resources， causing the greenhouse effect and the urban heat island effect. At the same time， the high temperature in summer will seriously affect the health of outdoor people， and greatly reduce the service life of outdoor products. Therefore， the development of cooling fabrics for people and outdoor products under the hot sun is recognized as an attractive strategy. However， its openness and solar radiation heating have posed enormous challenges to achieve effective outdoor cooling in the daytime.

Passive daytime radiative cooling （PDRC）， as an innovative and environment friendly alternative， has attracted researchers’ great interest. The key cooling effect of PDRC under direct sunlight can be attributed to two reasons： one is a high reflectivity across Vis-NIR wavelengths （0.3-2.5 μm） to repel the heat from solar radiation， the other is a high IR thermal emissivity at transparent atmospheric spectral window （8-13 μm） to radiate heat to outer space. In recent years， a lot of studies have focused on the design of PDRC radiators with micro/nano photonic structure， metamaterials， multilayer stacks and so on. For example， Raman et al. designed a multilayer photonic structure available for the alternate use of SiO2 and HfO2， which obtained a cooling effect of 4.9 ℃ below the ambient temperature at noon. Zhai et al. embedded silica microspheres randomly in a polytetramethylpentene （TPX） polymer matrix film in place of multi-layer stacks. And the metamaterial obtained after sputtering a silver layer can reach the infrared emissivity of 93% and the solar reflectivity of 96%， with a maximum temperature drop of 10-16 ℃ under the sunlight. Despite the high efficiency， these PDRC radiators generally require expensive or complicated nano fabrication instruments， causing cost and efficiency issues. Latterly， using metallic silver as the cooling paints of reflectors and porous polymer coatings has attracted considerable attention due to high PDRC performance， simplicity， accessibility and most economic efficiency. Some researchers prepared cooling fabrics by spraying pigments with near-infrared reflection onto fabrics， but the cooling effect was not satisfactory. A high-performance flexible hybrid membrane was obtained by electrostatic spinning technology， which consisted of PVDF/TEOS fibers with numerous nanopores inside. Even without the metallic silver as the reflecting layer， the prepared fibrous membrane had an average infrared emissivity of above 0.96 and the solar reflectivity of around 96%. Nevertheless， electrostatic spinning method is not suitable for preparing PDRC fabric， especially for the traditional fabrics. Therefore， coating with high solar reflectivity and emissivity pigments is still a meaningful approach to fabricating fabrics with high PDRC performance.

Compared with the cotton and PET fabric， nylon-6 fabric possesses high Mid-IR transmissivity across 8-13 μm （atmospheric window）， which can fully dissipate human radiation. Here， in this work， we prepared the super-hydrophobic nylon-6 fabric with passive daytime radiative cooling （PDRC） by spraying the modified SiO2 nanoparticles and silicone alkyd resin-fluorinated acrylic （FASAR） emulsion on the fabric. Finally， the FASAR emulsion was cross-linked at room temperature by using trimethylolpropane-tris-（β-N-aziridinyl） propionate （XR-100） as the crosslinking agent. On this basis， we mainly investigated the effect of the coating amount of FASAR/SiO2 on the hydrophobic and PDRC performance of the modified nylon-6 fabric. The results showed that when the coating amount of FASAR/SiO2 on nylon-6 fabric was 11.2 mg/cm2， the reflectivity of fabric reached 92%， and the emissivity reached 98%. Under solar irradiance of 1 012 W/m2， compared with the bare nylon-6 fabric， the modified nylon-6 could achieve a temperature drop of 3 ℃， which was 5 ℃ lower than the air temperature. At the same time， the obtained nylon-6 fabric also exhibited the capability of self-cleaning， which effectively resisted the water and displayed self-cleaning properties. Besides， because the coating was cross-linked at room temperature， this approach can also effectively solve the problem of nylon-6 easily yellowing at high temperature. In summary， we offered a simple and scalable approach to fabricating super-hydrophobic nylon-6 fabric with passive daytime radiative cooling， and the multifunctional nylon-6 fabric can be extensively applied to outdoor product protection and human wearable fabrics.

Key words：

passive daytime radiative cooling; nylon-6 fabric; cross-linked at room temperature; super-hydrophobic; self-cleaning