一種智能調(diào)溫紡織品及其制備方法

一種智能調(diào)溫紡織品及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種智能調(diào)溫紡織品及其制備方法。其特點(diǎn)是：本發(fā)明是采用涂層粘合劑對相變微膠囊進(jìn)行包裹混合后，而涂布在紡織面料表面而制成；所述涂料的組份及重量的百分比為：相變微膠囊30-35%，乳液20-40%；分散劑0.2-2%，消泡劑0.1-1%，增稠劑2-8%，脫網(wǎng)劑0.1-0.5%，去離子水20-30%。本發(fā)明按如下步驟順序進(jìn)行：打漿→預(yù)整理→涂層→焙烘→冷卻收卷。本發(fā)明由于相變材料采用相變微膠囊，因此，在發(fā)生吸熱融熔時不會給織物外觀帶來似油浸狀的負(fù)面影響；二是由于采用以點(diǎn)狀均勻涂布，具有手感柔軟、透氣性能好；三是由于將最后一級熱風(fēng)烘箱溫度控制在150-180℃，使得馬來酸酐和相轉(zhuǎn)變材料產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)，使智能調(diào)溫紡織品涂層牢度好更耐水洗。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種智能紡織品及其制備方法，特別是涉及一種智能調(diào)溫紡織品及其 制備方法。 一種智能調(diào)溫紡織品及其制備方法

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人民生活水平的提高，人們對于服裝的要求已經(jīng)從單純的保暖性逐步轉(zhuǎn)變?yōu)?對其功能性、舒適性的追求，其中防靜電、阻燃、防水等功能性紡織品的相繼問世，極大地推 動了紡織品后整理技術(shù)的發(fā)展，隨著研究領(lǐng)域的不斷拓展及紡織加工技術(shù)的不斷發(fā)展，人 們對服裝最基本的保暖御寒作用有了新的認(rèn)識和理解；將時尚、美感與服裝保暖性能有機(jī) 地結(jié)合起來，運(yùn)用現(xiàn)代高新紡織加工技術(shù)而誕生的智能調(diào)溫紡織品，打破了人們多年延續(xù) 僅靠機(jī)械增、減著裝厚度來抵御大自然四季輪回的傳統(tǒng)觀念，已成為人們的熱門話題； 智能調(diào)溫紡織品對外界環(huán)境溫度具有獨(dú)特的智能響應(yīng)性，它超越了傳統(tǒng)紡織品的單一 保溫功能，是一種具有雙向溫度調(diào)節(jié)作用的、以改善舒適性為主要目的的新型材料，它是將 相變蓄熱技術(shù)與纖維和紡織品制造技術(shù)相結(jié)合開發(fā)出的一種高技術(shù)產(chǎn)品，具有自動吸收、 儲存、分配和放出熱量的功能，有智能調(diào)溫的效果； 其調(diào)溫原理是利用含有的相變物質(zhì)隨外界環(huán)境溫度的變化發(fā)生液一固可逆變化，即環(huán) 境溫度升高時吸收儲存熱量，自身由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)；當(dāng)溫度降低時，放出儲存的熱量，相變 物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，從而實現(xiàn)紡織品的溫度自調(diào)節(jié)，創(chuàng)造舒適的溫度環(huán)境； 20世紀(jì)80年代中期，各國研究人員先后采用多種工藝路線研制開發(fā)智能調(diào)溫紡織品， 我國自20世紀(jì)初90年代初開始這方面的工作，現(xiàn)已經(jīng)取得了很大的成績；目前常用的制備 方法主要有以下幾種： (一) 、中空纖維填充法 中空纖維填充法是在織造前，將相變材料充填到中空纖維的中空部分，然后利用特殊 方法將中空部分密封，從而賦予纖維蓄熱保溫、調(diào)溫性能；但該種纖維調(diào)溫效果的耐久性 差，使用一段時間后其調(diào)溫功能會降低，因此，這種纖維的實用性不強(qiáng)； (二) 、紡絲法 該方法是將相變材料與紡絲原液混合后進(jìn)行紡絲；1993年日本酯公司提出了以脂肪 族聚酯為芯成分或島成分，以普通聚合物為皮成分或海成分，采用熔融復(fù)合紡絲方法制備 具有吸熱、放熱功能纖維的專利申請；1994年日本東洋紡公司提出了以聚丁二醇為芯成分 或島成分，以普通聚合物為皮成分或海成分，采用熔融復(fù)合紡絲方法制備具有吸熱、放熱功 能纖維的專利申請；2000年底，天津大學(xué)研制出了相變物質(zhì)含量在16%以上，單絲纖度為 5dtex的蓄熱調(diào)溫纖維，而且該技術(shù)方案獲得了國家發(fā)明專利；但這種方法對設(shè)備的要求 高，因此，難以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化； (三) 、微膠囊法 微膠囊的制備技術(shù)起源于20世紀(jì)50年代，在70年代中期得到迅猛的發(fā)展，在此時期 出現(xiàn)了許多微膠囊產(chǎn)品和工藝，如：藥物、酶、香水、催化劑、染料等產(chǎn)品都應(yīng)用了微膠囊化 的封裝形式； 相變微膠囊借鑒了這一技術(shù)，將相變材料分散成小顆粒，然后在表面封裝一層性能 穩(wěn)定的殼材，最終形成相變微膠囊，并制成直徑在1-100 μ m之間常態(tài)下穩(wěn)定的固體微 粒，囊壁材料采用高分子聚合物制成，相變微膠囊的芯材-相變材料在吸熱時為液體，但 外殼仍為固體，因此材料的外形仍為固態(tài)顆粒；將相變材料微膠囊化這一技術(shù)很好地解 決了在紡織品中應(yīng)用的問題與難點(diǎn)，如：固液相變材料相變時體積變化以及泄漏而產(chǎn)生 對皮膚刺激，與織物的結(jié)核性；提供了大的傳熱面積改善傳熱；防止相變材料的性質(zhì)變 化等優(yōu)點(diǎn)，對于制備智能調(diào)溫紡織品至關(guān)重要；20世紀(jì)80年代，Traigle Research & DevelopmentCorporation公司的Colvin和Brandt申請了微膠囊相變材料技術(shù)的專利； 1997年，美國Outlast公司獲得了 Traigle公司的專利利使用權(quán)，將相變材料包覆在微膠 囊內(nèi)，制成用于紡絲加工的相變材料微膠囊；這種纖維中相變微膠囊的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%左 右；這種將相變微膠囊包覆在微膠囊內(nèi)用來紡絲織布制成的智能調(diào)溫紡織品，具有穿著舒 適的優(yōu)點(diǎn)，但是，由于采用微膠囊內(nèi)用來紡絲，所形成的紗線牢固度差；再由于這種纖維中 相變微膠囊的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%左右，因此調(diào)溫效果效果也不太理想； (四）、涂層法 涂層法是利用涂層加工手段，利用粘合劑將相變材料機(jī)械地粘接在紡織品上，具有簡 單易行的優(yōu)點(diǎn)；目前現(xiàn)有技術(shù)一是將相變材料與粘合劑混合后直接涂覆于紡織品上而制成 智能調(diào)溫紡織品，但是，由于大多數(shù)相變材料發(fā)生相變時伴隨有液相的產(chǎn)生，因此在發(fā)生吸 熱融熔時會給織物外觀帶來似油浸狀的負(fù)面影響，從而降低了利用該法制成的產(chǎn)品服用性 能，通常采用降低織物上的相變材料含量的方法來解決這一問題，但這同樣會降低織物的 調(diào)溫效果；二是如專利號CN200710057493. 2天津工業(yè)大學(xué)發(fā)明的：一種智能調(diào)溫紡織品及 其制備方法，將正硅酸乙酯、無水乙醇和蒸餾水常溫水解聚合成二氧化硅網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)凝膠，然 后加入醇類相變材料而制成的復(fù)合相變材料，最后將復(fù)合相變材料與粘合劑混合后涂布在 紡織面料的表面制成智能調(diào)溫紡織品；該方法通過凝膠對相變材料進(jìn)行了有效的包裹，然 后再利用粘合劑將相變材料機(jī)械地粘接在紡織品上，解決了在發(fā)生吸熱融熔時會給織物外 觀帶來似油浸狀的負(fù)面影響，但是，由于涂層采用刮漿形成，故形成透氣性能差，對織物手 感以及使用中的穩(wěn)定性都存在問題，所制成的智能調(diào)溫紡織品服用性能差，用途受到限制， 至今未能推廣應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種相變過程無液態(tài)相變材料析出 的；具有手感柔軟、透氣性能好、耐水洗的智能調(diào)溫紡織品； 本發(fā)明的另一個目的在于提供一種上述智能調(diào)溫紡織品的制備方法； 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：該種智能調(diào)溫紡織品，其特征在于：所 述的智能調(diào)溫紡織品是采用涂層粘合劑對相變微膠囊進(jìn)行包裹混合后，并調(diào)成涂料而涂 布在紡織面料表面而制成；所述涂料的組份及重量的百分比為：相變微膠囊30-35%，乳液 20-40% ;分散劑0. 2-2%，消泡劑0. 1-1%，增稠劑2-8%，脫網(wǎng)劑0. 1-0. 5%，去離子水20-30% ; 所述的智能調(diào)溫紡織品的制備方法，其特征在于：所述的智能調(diào)溫紡織品的制備方法 是按如下步驟順序進(jìn)行： 第一步、打漿： (1)、制備乳液：將馬來酸酐接枝聚丙烯在擠壓和乳化劑的作用下分散在水中，攪拌均 勻；其中聚丙烯的接枝率為1-2%，熔融指數(shù)為50-200g/10min ;乳液的固含量為20-40% ; ⑵、按各組份重量的百分比，先將乳液、分散劑、消泡劑、脫網(wǎng)劑、去離子水加入容器 中，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?，加入相變微膠囊，攪拌10分鐘，再慢慢加入增稠劑；漿料粘度控制在 50000Pas_60000Pas ; 第二步、預(yù)整理：對紡織品面料進(jìn)行親水預(yù)處理，進(jìn)一步降低甲醛含量； 第三步、涂層：引布進(jìn)入涂層設(shè)備上漿，把漿料通過泵抽至涂層設(shè)備的圓網(wǎng)內(nèi)，通過刮 刀的壓力，使?jié){料以點(diǎn)狀均勻涂布在織物上；涂布量控制15-50g/m2 ; 第四步、焙烘：布涂層結(jié)束后，進(jìn)入熱風(fēng)烘箱進(jìn)行烘焙固化，烘干固化溫度控制在 130-150°C，車速控制在15-30m/min ;將最后一級熱風(fēng)烘箱溫度控制在150-180°C，使得馬 來酸酐和相轉(zhuǎn)變材料產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)，提高涂層材料之間及涂層與基布之間結(jié)合的牢固度； 第五步、冷卻收卷：在布卷輥筒內(nèi)腔采用冷卻水循環(huán)冷卻，同時室內(nèi)配用空調(diào)使其冷到 18°C以內(nèi)，即制成智能調(diào)溫紡織品。
[0004] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果： 本發(fā)明一是由于將相變微膠囊通過與粘合劑混合后粘接在紡織品上，相變微膠囊的囊 壁材料采用高分子聚合物制成，相變微膠囊的芯材-相變材料在吸熱時為液體，但外殼仍 為固體，因此相變材料的外形仍為固態(tài)顆粒，因此，該智能調(diào)溫紡織品在發(fā)生吸熱融熔時不 會給織物外觀帶來似油浸狀的負(fù)面影響；二是由于在涂層前對面料進(jìn)行了親水處理，使涂 層容易與面料粘合為一體；三是本發(fā)明由于采用將相變微膠囊與粘合劑混合后以點(diǎn)狀均勻 涂布在織物上，因此不但使智能調(diào)溫紡織品具有手感柔軟、透氣性能好，而且使得智能調(diào)溫 紡織品中的相變材料含量高，面料涂層上的相變微膠囊達(dá)30-35%，因此，使得本發(fā)明的智能 調(diào)溫紡織品調(diào)溫性能好；四是由于在焙烘區(qū)將最后一級熱風(fēng)烘箱溫度控制在150-180°C， 使得馬來酸酐和相轉(zhuǎn)變材料產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)，進(jìn)一步提高了涂層材料之間及涂層與基布之間 結(jié)合的牢固度，使該智能調(diào)溫紡織品更耐水洗。
[0005] 【具體實施方式】： 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明提供的智能調(diào)溫紡織品及其制備方法進(jìn)行詳細(xì)說明；下 面所有實施例適用于所有紡織及無紡面料： 實施例1 : 第一步、打漿： (1)、制備乳液：將馬來酸酐接枝聚丙烯在擠壓和乳化劑的作用下分散在水中；其中聚 丙烯的接枝率為2%，熔融指數(shù)為200g/10min ;乳液的固含量為30% ; ⑵、按各組份重量的百分比，先將乳液36 kg、分散劑1 kg、消泡劑1 kg、脫網(wǎng)劑0.5 kg、 去離子水20kg加入容器中，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝螅尤胂嘧兾⒛z囊35 kg，攪拌10分鐘，再慢慢 加入增稠劑6. 5kg ;漿料粘度控制在55000Pas ; 第二步、預(yù)整理：對紡織品面料進(jìn)行親水預(yù)處理，采用等離子體處理提高紡織品面料親 水性，在面料堿減量處理的溶液中，加入親水試劑，按每1公斤處理液加入200克親水試劑； 在面料堿減量處理結(jié)束吋，親水試劑即已經(jīng)接枝到紡織品面料分子上，賦予紡織品面料以 親水性，同時也進(jìn)一步降低了甲醛含量； 第三步、涂層：引布進(jìn)入涂層設(shè)備上漿，采用熱熔漿料點(diǎn)機(jī)涂布，圓網(wǎng)采用CP110的圓 網(wǎng)，把漿料通過泵抽至涂層設(shè)備的圓網(wǎng)內(nèi)，通過刮刀的壓力，使?jié){料以點(diǎn)狀均勻涂布在織物 上；涂布量控制15-50g/m2 ; 第四步、焙烘：布涂層結(jié)束后，進(jìn)入熱風(fēng)烘箱進(jìn)行烘焙固化，烘干固化溫度控制在 130-150°C，車速控制在15-30m/min ;將最后一級熱風(fēng)烘箱溫度控制在150-180°C，使得馬 來酸酐和相轉(zhuǎn)變材料產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)，提高涂層材料之間及涂層與基布之間結(jié)合的牢固度； 第五步、冷卻收卷：在布卷輥筒內(nèi)腔采用冷卻水循環(huán)冷卻，同時室內(nèi)配用空調(diào)使其冷到 18°C以內(nèi)，即制成智能調(diào)溫紡織品； 本發(fā)明采用的相變微膠囊粒徑在2-10 μ m，相變微膠囊芯材含量為72%-80%，潛熱在 130-140J/g之間；微膠囊在相變材料上的耐熱性：150-180°C ;本實施例中的相變材料的相 變焓為：25J/g ;相變溫度為：32 °C ; 實施例2 第一步、打漿： ⑴、制備乳液：將馬來酸酐接枝聚丙烯在擠壓和乳化劑的作用下分散在水中；其中聚 丙烯的接枝率為1%，熔融指數(shù)為l〇〇g/l〇min ;乳液的固含量為20% ; ⑵、按各組份重量的百分比，先將乳液30kg、分散劑0. 5 kg、消泡劑1 kg、脫網(wǎng)劑0. 5 kg、去離子水30kg加入容器中，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?，加入相變微膠囊30kg，攪拌10分鐘，再慢 慢加入增稠劑8kg ;漿料粘度控制在52000Pas ; 本實施例除上述與第一實施例的第一步參數(shù)有不同外，其他步驟及條件不變；本實施 例中的相變材料的相變焓為：18J/g ;相變溫度為：32°C ; 實施例3 第一步、打漿： ⑴、制備乳液：將馬來酸酐接枝聚丙烯在擠壓和乳化劑的作用下分散在水中；其中聚 丙烯的接枝率為1. 5%，熔融指數(shù)為150g/10min ;乳液的固含量為40% ; ⑵、按各組份重量的百分比，先將乳液35 kg、分散劑lkg、消泡劑1 kg、脫網(wǎng)劑0.5kg、 去離子水26kg加入容器中，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?，加入相變微膠囊32. 5kg，攪拌10分鐘，再慢慢 加入增稠劑4kg ;漿料粘度控制在52000Pas ; 本實施例除上述與第一實施例的第一步參數(shù)有不同外，其他步驟及條件不變；本實施 例中的相變材料的相變焓為：21J/g ;相變溫度為：32°C ; 本發(fā)明試制的產(chǎn)品經(jīng)西安國聯(lián)質(zhì)量檢測技術(shù)有限公司檢測，產(chǎn)品質(zhì)量符合設(shè)計要求 (見附后的其他證明文件《檢測報告》）。
【權(quán)利要求】
1. 一種智能調(diào)溫紡織品，其特征在于：所述的智能調(diào)溫紡織品是采用涂層粘合劑對相 變微膠囊進(jìn)行包裹混合后，并調(diào)成涂料而涂布在紡織面料表面而制成；所述涂料的組份及 重量的百分比為：相變微膠囊30-35%，乳液20-40%;分散劑0. 2-2%，消泡劑0. 1-1%，增稠劑 2-8%，脫網(wǎng)劑0. 1-0. 5%，去離子水20-30%。
2. -種如權(quán)利要求1所述的智能調(diào)溫紡織品的制備方法，其特征在于：所述的智能調(diào) 溫紡織品的制備方法是按如下步驟順序進(jìn)行： 第一步、打漿： ⑴、制備乳液：將馬來酸酐接枝聚丙烯在擠壓和乳化劑的作用下分散在水中，攪拌均 勻；其中聚丙烯的接枝率為1-2%，熔融指數(shù)為50-200g/10min ;乳液的固含量為20-40% ; ⑵、按各組份重量的百分比，先將乳液、分散劑、消泡劑、脫網(wǎng)劑、去離子水加入容器 中，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?，加入相變微膠囊，攪拌10分鐘，再慢慢加入增稠劑；漿料粘度控制在 50000Pas_60000Pas ; 第二步、預(yù)整理：對紡織品面料進(jìn)行親水預(yù)處理，進(jìn)一步降低甲醛含量； 第三步、涂層：引布進(jìn)入涂層設(shè)備上漿，把漿料通過泵抽至涂層設(shè)備的圓網(wǎng)內(nèi)，通過刮 刀的壓力，使?jié){料以點(diǎn)狀均勻涂布在織物上；涂布量控制15-50g/m2 ; 第四步、焙烘：布涂層結(jié)束后，進(jìn)入熱風(fēng)烘箱進(jìn)行烘焙固化，烘干固化溫度控制在 130-150°C，車速控制在15-30m/min ;將最后一級熱風(fēng)烘箱溫度控制在150-180°C，使得馬 來酸酐和相轉(zhuǎn)變材料產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)，提高涂層材料之間及涂層與基布之間結(jié)合的牢固度； 第五步、冷卻收卷：在布卷輥筒內(nèi)腔采用冷卻水循環(huán)冷卻，同時室內(nèi)配用空調(diào)使其冷到 18°C以內(nèi)，即制成智能調(diào)溫紡織品。
【文檔編號】D06M15/21GK104153203SQ201410407505
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月19日
【發(fā)明者】丁愛軍, 肖呂明, 高杰, 高俊, 高鵬程, 高文朗 申請人:鹽城朝陽服飾輔料有限公司