CN105734953A - 吸光发热组合物及含有该组合物的织物的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种吸光发热组合物，通过采用第一分散剂、金属和/或金属氧化物、碳化物作为原料组分并进行适当配比，制备得到所述吸光发热组合物吸收太阳光进行发热的同时能有效反射人体热量以减少热量扩散和散失，蓄热性能高，进一步将所述吸光发热组合物用于浸渍到织物上的过程中，吸尽率较高，相容性较好，最终制得含有该吸光发热组合物的织物，在吸收太阳光进行发热的同时还能反射人体热量以减少热量扩散和散失，蓄热性能高，保暖性较好。

Description

吸光发热组合物及含有该组合物的织物的制备方法
技术领域
本发明属于材料技术领域，具体涉及一种吸光发热组合物及含有该组合物的织物的制备方法。
背景技术
目前市场上的保暖织物一般通过以下两种方式来实现保暖功能：一种是通过包含有更多的静止空气从而减少热量的扩散和散失从而达到保暖的效果，如中空纤维或蓬松厚实的织物结构，此类织物本身不产生热量，而是通过减少热量的散失而获得保暖的效果，导致此类织物较为厚重，穿着舒适度降低。另一种是通过在织物中加入能产生和释放能量的材料以实现对人体加热的目的。例如，已见报道的通过在织物进行纺丝加工前的原料中加入锗元素粉体，从而最终制得织物能够释放远红外线以加热人体获得能量。然而，上述锗元素粉体的加入使得织物纺丝的质量和品质均降低，此外，后续的高温染色会对织物的保暖具有一定的破坏和降低作用，使得最终制得织物的保暖性并不理想，并且，织物上发生残余染液过量的问题，从而增加附加处理成本。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种在吸收太阳光进行发热的同时反射人体热量以减少热量扩散和散失、蓄热性能高的吸光发热组合物及含有该吸光发热组合物的织物的制备方法。利用所述吸光发热组合物在用于浸渍到织物上的过程中，吸尽率较高，相容性较好，最终制得含有该吸光发热组合物的织物，保暖性较好。
本发明所采用的技术方案为：
一种吸光发热组合物，原料组分包括：
第一分散剂，5-20重量份；
金属和/或金属氧化物，10-20重量份；
碳化物，0.1-5重量份。
所述第一分散剂为非离子表面活性剂。
所述非离子表面活性剂为聚氧乙烯山梨糖醇酐三油酸酯(PolyoxyethylenesorbitanTrioleate)、聚氧乙烯十二烷基醚Polyethyleneglycoloctadecylether)、聚氧乙烯醇蓖麻醚(polyoxyethyleneglycolcastorether)、HPC(HydroxyPropylCellulose)、HEC(HydroxyEthylCellulose)、聚环氧乙烷-聚环氧丙烷的二嵌段共聚物(PEO-PPOCopolymer)中的一种或几种的混合物；
所述非离子表面活性剂的浊点为40-80℃。
所述金属为Al、Zn、Ti、Cu、Mg、Ag、Au、Fe中的一种或几种的组合，所述金属氧化物为锌氧化物、锑锡氧化物、铟锡氧化物、锌锡氧化物、锑酸锌、钛氮化物、铈氧化物、铝氧化物中的一种或几种的组合；
所述金属和/或金属氧化物的粒径为100-300nm。
所述碳化物为碳化锆、碳化硅、碳化硼、碳化钛中的一种或几种的混合物。
还包括0.1-5重量份的添加剂，所述添加剂为增稠剂、防沉降剂、消泡剂、抗静电剂、憎水剂、抗菌剂、紫外线稳定剂中的一种或几种的组合。需要说明的是，上述各种添加剂均为织物浸渍领域常规使用的添加剂。
还包括0.1-5重量份的第二分散剂，所述第二分散剂为阴离子-非离子复配体系。
一种含有所述的吸光发热组合物的织物。
所述的含有该吸光发热组合物的织物的制备方法，步骤包括：
(1)按照上述重量份称取各原料组分并进行充分混合制得所述吸光发热组合物，向所述吸光发热组合物中第一次加入水并进行充分分散，形成固含量为10-20wt％的均一分散液；
(2)将步骤(1)所述分散液进行湿磨处理，使得所述分散液中固体物料的粒径为100-300nm，得到织物浸渍液；
(3)向步骤(2)所述织物浸渍液中第二次加入水进行稀释15-20倍，得到稀释后的浸渍液，之后将预浸渍的织物浸入所述稀释后的浸渍液中，在40-80℃进行浸渍10-25min，即得含有所述吸光发热组合物的织物。
步骤(3)中，在将预浸渍的织物浸入所述稀释后的浸渍液之前，先将所述预浸渍的织物浸入到水性粘结剂溶液中，在40-80℃进行浸渍10-25min，得到吸附粘结剂的织物；之后再将吸附粘结剂的织物浸入所述稀释后的浸渍液中；
所述水性粘结剂溶液的浓度为10-20wt％，所述水性粘结剂为氨基甲酸乙酯系树脂、丙烯醛基系树脂、氨基甲酸乙酯-丙烯醛基共聚物、聚酰亚胺、聚酰胺、聚醚系树脂、聚烯烃系树脂和三聚氰胺系树脂中一种或几种的组合。
本发明的有益效果为：
1、本发明所述的吸光发热组合物，通过采用第一分散剂、金属和/或金属氧化物、碳化物作为原料组分并进行适当配比，制备得到所述吸光发热组合物吸收太阳光进行发热的同时能有效反射人体热量以减少热量扩散和散失，蓄热性能高，进一步将所述吸光发热组合物用于浸渍到织物上的过程中，吸尽率较高，相容性较好，最终制得含有该吸光发热组合物的织物，在吸收太阳光进行发热的同时还能反射人体热量以减少热量扩散和散失，蓄热性能高，保暖性较好。
2、本发明所述的含有吸光发热组合物的织物的制备方法，通过在将预浸渍的织物浸入所述稀释后的浸渍液之前，先将所述预浸渍的织物浸入到水性粘结剂溶液中，在40-80℃进行浸渍10-25min,得到吸附粘结剂的织物；之后再将吸附粘结剂的织物浸入所述稀释后的浸渍液中，最终得到含有该吸光发热组合物的织物不仅具有较好的蓄热性能，耐久性也有明显提高。
附图说明
图1是对织物样品进行蓄热性能测试的装置图；
图2是本发明所述的含有该吸光发热组合物织物与对照样品的蓄热性能对比图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步解释说明。
以下实施例中以1重量份代表1g，进一步，以下实施例中均以涤纶无纺布(250g/㎡)作为预浸渍的织物，但不限于上述一种织物。
实施例1
本实施例提供一种吸光发热组合物，原料组分包括：
第一分散剂为非离子表面活性剂聚氧乙烯山梨糖醇酐三油酸酯(浊点为40℃)，5重量份；
锌锡氧化物(ATO，锡:锑的摩尔比为9:1)，20重量份；
碳化锆，0.1重量份；
消泡剂，0.1重量份。
进一步，提供一种含有所述的吸光发热组合物的织物的方法，步骤包括：
(1)按照上述重量份称取各原料组分并进行充分混合制得所述吸光发热组合物，向所述吸光发热组合物中第一次加入水并进行充分分散，形成固含量为10wt％的均一分散液；
(2)将步骤(1)所述分散液进行湿磨处理，使得所述分散液中固体物料的粒径为100nm，得到织物浸渍液；
(3)向步骤(2)所述织物浸渍液中第二次加入水进行稀释15倍，得到稀释后的浸渍液，之后将预浸渍的织物浸入所述稀释后的浸渍液中，在40℃进行浸渍25min，即得含有所述吸光发热组合物的织物。
实施例2
本实施例提供一种吸光发热组合物，原料组分包括：
第一分散剂为非离子表面活性剂聚氧乙烯十二烷基醚(浊点为80℃)，20重量份；
铟锡氧化物(ITO)，10重量份；
碳化硅，5重量份；
第二分散剂为阴离子-非离子复配体系，0.1重量份；
消泡剂，0.1重量份。
进一步，提供一种含有所述的吸光发热组合物的织物的方法，步骤包括：
(1)按照上述重量份称取各原料组分并进行充分混合制得所述吸光发热组合物，向所述吸光发热组合物中第一次加入水并进行充分分散，形成固含量为20wt％的均一分散液；
(2)将步骤(1)所述分散液进行湿磨处理，使得所述分散液中固体物料的粒径为300nm，得到织物浸渍液；
(3)向步骤(2)所述织物浸渍液中第二次加入水进行稀释20倍，得到稀释后的浸渍液，之后将预浸渍的织物浸入所述稀释后的浸渍液中，在80℃进行浸渍10min，即得含有所述吸光发热组合物的织物。
实施例3
本实施例提供一种吸光发热组合物，原料组分包括：
第一分散剂为非离子表面活性剂聚氧乙烯醇蓖麻醚(浊点为60℃)，15重量份；
锑锡氧化物和铟锡氧化物按照质量比1:1组成的混合物，10重量份；
碳化锆、碳化硅、碳化硼按照质量比1:1:1组成的混合物，5重量份；
第二分散剂为阴离子-非离子复配体系，5重量份；
添加剂，5重量份；
所述添加剂为增稠剂、防沉降剂、消泡剂、抗静电剂、憎水剂、抗菌剂、紫外线稳定剂按照等质量份组成的混合物。
进一步，提供一种含所述的吸光发热组合物的织物的方法，步骤包括：
(1)按照上述重量份称取各原料组分并进行充分混合制得所述吸光发热组合物，向所述吸光发热组合物中第一次加入水并进行充分分散，形成固含量为10.5wt％的均一分散液；
(2)将步骤(1)所述分散液进行湿磨处理，使得所述分散液中固体物料的粒径为170nm，得到织物浸渍液；
(3)向步骤(2)所述织物浸渍液中第二次加入水进行稀释18倍，得到稀释后的浸渍液，之后将预浸渍的织物浸入所述稀释后的浸渍液中，在45℃进行浸渍22min,即得含有所述吸光发热组合物的织物。
实施例4
本实施例提供一种吸光发热组合物，原料组分包括：
第一分散剂为非离子表面活性剂聚氧乙烯醇蓖麻醚(浊点为60℃)，15重量份；
Al、Zn、Ti、锑锡氧化物和铟锡氧化物按照等质量比组成的混合物，10重量份；
碳化锆、碳化硅、碳化硼、碳化钛按照质量比1:1:1:1组成的混合物，5重量份；
第二分散剂为阴离子-非离子复配体系，5重量份；
添加剂为消泡剂和抗静电剂按照质量比1:1组成的混合物，5重量份。
进一步，提供一种含所述的吸光发热组合物的织物的方法，步骤包括：
(1)按照上述重量份称取各原料组分并进行充分混合制得所述吸光发热组合物，向所述吸光发热组合物中第一次加入水并进行充分分散，形成固含量为14.8wt％的均一分散液；
(2)将步骤(1)所述分散液进行湿磨处理，使得所述分散液中固体物料的粒径为184nm，得到织物浸渍液；
(3)向步骤(2)所述织物浸渍液中第二次加入水进行稀释20倍，得到稀释后的浸渍液，之后将预浸渍的织物浸入所述稀释后的浸渍液中，在78℃进行浸渍20min，即得含有所述吸光发热组合物的织物。
实施例5
本实施例提供一种吸光发热组合物，原料组分包括：
第一分散剂为非离子表面活性剂聚氧乙烯醇蓖麻醚(浊点为60℃)，15重量份；
Al、Zn、Ti、锑锡氧化物和铟锡氧化物按照等质量比组成的混合物，10重量份；
碳化锆、碳化硅、碳化硼、碳化钛按照质量比1:1:1:1组成的混合物，5重量份；
第二分散剂为阴离子-非离子复配体系，5重量份；
添加剂为消泡剂和抗静电剂按照质量比1:1组成的混合物，5重量份。
进一步，提供一种含所述的吸光发热组合物的织物的方法，步骤包括：
(1)按照上述重量份称取各原料组分并进行充分混合制得所述吸光发热组合物，向所述吸光发热组合物中第一次加入水并进行充分分散，形成固含量为10wt％的均一分散液；
(2)将步骤(1)所述分散液进行湿磨处理，使得所述分散液中固体物料的粒径为198nm，得到织物浸渍液；
(3)向步骤(2)所述织物浸渍液中第二次水进行稀释20倍，得到稀释后的浸渍液，之后将预浸渍的织物浸入所述稀释后的浸渍液中，在73℃进行浸渍19min，即得含有所述吸光发热组合物的织物。
实施例6
本实施例提供一种吸光发热组合物，原料组分包括：
第一分散剂为非表面活性剂HPC和HEC按照质量比1:1组成的混合物，(浊点为60℃)，15重量份；
锑锡氧化物，10重量份；
碳化锆，5重量份；
第二分散剂为阴离子-非离子复配体系，5重量份；
消泡剂，5重量份。
进一步，提供一种含所述的吸光发热组合物的织物的方法，步骤包括：
(1)按照上述重量份称取各原料组分并进行充分混合制得所述吸光发热组合物，向所述吸光发热组合物中第一次加入水并进行充分分散，形成固含量为10wt％的均一分散液；
(2)将步骤(1)所述分散液进行湿磨处理，使得所述分散液中固体物料的粒径为198nm，得到织物浸渍液；
(3)向步骤(2)所述织物浸渍液中第二次加入水进行稀释20倍，得到稀释后的浸渍液，之后将预浸渍的织物浸入所述稀释后的浸渍液中，在73℃进行浸渍19min，即得含有所述吸光发热组合物的织物。
实施例7
本实施例提供一种吸光发热组合物，原料组分包括：
第一分散剂为聚环氧乙烷-聚环氧丙烷的二嵌段共聚物(浊点为60℃)，15重量份；
锑锡氧化物，10重量份；
碳化锆，5重量份；
第二分散剂阴离子-非离子复配体系，5重量份；
消泡剂，5重量份。
进一步，提供一种含所述的吸光发热组合物的织物的方法，步骤包括：
(1)按照上述重量份称取各原料组分并进行充分混合制得所述吸光发热组合物，向所述吸光发热组合物中第一次加入分散介质并进行充分分散，形成固含量为15.8wt％的均一分散液；
(2)将步骤(1)所述分散液进行湿磨处理，使得所述分散液中固体物料的粒径为215nm，得到织物浸渍液；
(3)向步骤(2)所述织物浸渍液中第二次加入分散介质进行稀释20倍，得到稀释后的浸渍液，之后将预浸渍的织物浸入所述稀释后的浸渍液中，在76℃进行浸渍15min，即得含有所述吸光发热组合物的织物。
实施例8
本实施例与实施例3的区别在于：先将所述预浸渍的织物浸入到浓度为10wt％的水性粘结剂氨基甲酸乙酯系树脂中，在45℃进行浸渍22min，得到吸附粘结剂的织物；之后再将吸附粘结剂的织物浸入所述稀释后的浸渍液中，并在70℃进行浸渍20min，即得织物。经检测，所述织物不仅具有较好的蓄热性能，耐久性也有明显提高。
实施例9
本实施例与实施例3的区别在于：先将所述预浸渍的织物浸入到浓度为20wt％的水性粘结剂丙烯醛基系树脂中，在45℃进行浸渍22min，得到吸附粘结剂的织物；之后再将吸附粘结剂的织物浸入所述稀释后的浸渍液中，并在70℃进行浸渍20min，即得织物。经检测，所述织物不仅具有较好的蓄热性能，耐久性也有明显提高。
对比例1
本对比例与实施例3的区别在于：所述吸光发热组合物的原料组分为：
第一分散剂为非离子表面活性剂聚氧乙烯醇蓖麻醚(浊点为60℃)，15重量份；
碳化锆、碳化硅、碳化硼按照质量比1:1:1组成的混合物，5重量份；
第二分散剂为阴离子-非离子复配体系，5重量份；
添加剂，5重量份；
所述添加剂为增稠剂、防沉降剂、消泡剂、抗静电剂、憎水剂、抗菌剂、紫外线稳定剂按照等质量份组成的混合物。
进一步采用与实施例3相同的方法制备得到含所述的吸光发热组合物的织物。
实验例
将实施例3制备得到的含有吸光发热组合物的织物和对比例制备得到的织物分别作为待测样品和对照样品进行蓄热性能测试，试验方法具体为：
如图1所示，在标准大气环境20℃、65％RH条件下，将织物样品(图中的实验品)背面中间处放上热电偶温度传感器作为温度探头，在织物样品的正面用反光灯PanasonicPRF500WB距离30cm处进行红外线照射(10min)和灭灯(10min)的过程中，测定该过程的温度变化，每隔1min测定一次温度变化，共测定20min。
蓄能测试结果如图2所示，从图中可以看出，本发明方法制备得到的含有吸光发热组合物的织物(待测样品)相比于对照样品，蓄热性能明显提高，保暖性更好。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种吸光发热组合物，其特征在于，原料组分包括：
第一分散剂，5-20重量份；
金属和/或金属氧化物，10-20重量份；
碳化物，0.1-5重量份。
2.根据权利要求1所述的吸光发热组合物，其特征在于，所述第一分散剂为非离子表面活性剂。
3.根据权利要求2所述的吸光发热组合物，其特征在于，所述非离子表面活性剂为聚氧乙烯山梨糖醇酐三油酸酯、聚氧乙烯十二烷基醚、聚氧乙烯醇蓖麻醚、HPC、HEC、聚环氧乙烷-聚环氧丙烷的二嵌段共聚物中的一种或几种的混合物；
所述非离子表面活性剂的浊点为40-80℃。
4.根据权利要求1所述的吸光发热组合物，其特征在于，所述金属为Al、Zn、Ti、Cu、Mg、Ag、Au、Fe中的一种或几种的组合，所述金属氧化物为锌氧化物、锑锡氧化物、铟锡氧化物、锌锡氧化物、锑酸锌、钛氮化物、铈氧化物、铝氧化物中的一种或几种的组合；
所述金属和/或金属氧化物的粒径为100-300nm。
5.根据权利要求1所述的吸光发热组合物，其特征在于，所述碳化物为碳化锆、碳化硅、碳化硼、碳化钛中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的吸光发热组合物，其特征在于，还包括0.1-5重量份的添加剂，所述添加剂为增稠剂、防沉降剂、消泡剂、抗静电剂、憎水剂、抗菌剂、紫外线稳定剂中的一种或几种的组合。
7.根据权利要求1所述的吸光发热组合物，其特征在于，还包括0.1-5重量份的第二分散剂，所述第二分散剂为阴离子-非离子复配体系。
8.一种含有权利要求1-7任一项所述的吸光发热组合物的织物。
9.一种制备权利要求8所述的含有该吸光发热组合物的织物的方法，其特征在于，步骤包括：
(1)按照上述重量份称取各原料组分并进行充分混合制得所述吸光发热组合物，向所述吸光发热组合物中第一次加入水并进行充分分散，形成固含量为10-20wt％的均一分散液；
(2)将步骤(1)所述分散液进行湿磨处理，使得所述分散液中固体物料的粒径为100-300nm，得到织物浸渍液；
(3)向步骤(2)所述织物浸渍液中第二次加入水进行稀释15-20倍，得到稀释后的浸渍液，之后将预浸渍的织物浸入所述稀释后的浸渍液中，在40-80℃进行浸渍10-25min，即得含有所述吸光发热组合物的织物。
10.根据权利要求9所述的含有该吸光发热组合物的织物的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，在将预浸渍的织物浸入所述稀释后的浸渍液之前，先将所述预浸渍的织物浸入到水性粘结剂溶液中，在40-80℃进行浸渍10-25min，得到吸附粘结剂的织物；之后再将吸附粘结剂的织物浸入所述稀释后的浸渍液中；
所述水性粘结剂溶液的浓度为10-20wt％，所述水性粘结剂为氨基甲酸乙酯系树脂、丙烯醛基系树脂、氨基甲酸乙酯-丙烯醛基共聚物、聚酰亚胺、聚酰胺、聚醚系树脂、聚烯烃系树脂和三聚氰胺系树脂中一种或几种的组合。
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