CN106589901A - 一种基于托玛琳粉末的远红外负离子薄膜及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

一种基于托玛琳粉末的远红外负离子薄膜，由如下组份按质量份数制成：基料100份；托玛琳粉末2‑6份；1，4一丁二醇1.5‑2.5份；聚丙烯酰胺1.2‑1.8份；丙烯酸酯0.3‑0.5份；硅烷偶联剂1.2‑2份；分散剂1.5‑3份；流平剂2‑5份；有机硅氧烷乳液0.2‑0.5份；其中，所述基料选自聚氨酯树脂、热塑性聚氨酯弹性体、聚醚砜树脂和聚四氟乙烯中的一种。本发明所提供的一种基于托玛琳粉末的远红外负离子薄膜，由于添加适量的托玛琳粉末，而该托玛琳粉末具备天然的负离子特性，而发出远红外促进人体血液循环，调节神经系统和内分泌系统。

Description

一种基于托玛琳粉末的远红外负离子薄膜及其制备工艺
技术领域
本发明涉及一种基于托玛琳粉末的远红外负离子薄膜及其制备工艺，属于功能性纺织面料技术领域。
背景技术
纺织面料从功能上讲，主要涉及保健功能和装饰功能两个方面，前者主要涉及对人体的影响，后者主要涉及面料的弹性、防皱、抗静电等对衣物美感和舒适性，后者的技术对于当前市场纺织面料技术而言相对取得较大的改善。
针对纺织面料的保健功能，目前现有技术主要采用在织物中采用两种形式，一种是碳纤维,主要是利用碳纤维的发热散射远红外，促进人体血液循环、调节神经和内分泌系统的作用，提高人体免疫力；常用于地垫、地暖,衣物等；如实用新型专利申请号为201520654173.5，名称为一种碳纤维发热服装，其主要通过在衣物内部设置独立的碳纤维发热织物元件及设置电源及导线供热的方式，一方面起到保温作用，另一方面起到保健等功能；另一种是金纤维，如发明专利申请号为201210303617.1，名称为复合纤维电热捻线及其制备方法，其主要是解决碳纤维与金属导线之间电性连接的可靠性差的问题，其同样也是由外部电源与导线连接构成一个独立的加热单元，同时在由于不同的构成要素具有不同的功能，如利用银离子具备防辐射等功能。外加电源及在衣物内穿插导线等方式，其弊端在于，穿戴不便。
而另一方面，上述碳纤维和金纤维在材质硬度较高且具有一定脆性，易发生脆性断裂；而在使用上造成柔性不够并给衣物等带来一定的负重，不符合当前简洁高效的衣物设计理念。
因此，寻找新的具备保健功能的新型替代材料是该技术领域研究人员的一个任务。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，提供了一种基于托玛琳粉末的远红外负离子薄膜及其制备工艺，其由于添加适量的托玛琳粉末，而该托玛琳粉末具备天然的负离子特性，而发出远红外促进人体血液循环，调节神经系统和内分泌系统，起到保健功能。
本发明的技术方案如下：
一种基于托玛琳的远红外负离子薄膜，由如下组份按质量份数制成：
基 料 100份
托玛琳粉粒 2-6份
1，4一丁二醇 1.5-2.5份
聚丙烯酰胺 1.2-1.8份
丙烯酸酯 0.3-0.5份
硅烷偶联剂 1.2-2份
分散剂 1.5-3 份
流平剂 2-5份
有机硅氧烷乳液 0.2-0.5份
有机溶液组份 足量
其中，所述基料选自聚氨脂树脂、热塑性聚氨酯弹性体、聚醚砜树脂和聚四氟乙烯中的一种。
一种基于托玛琳的远红外负离子薄膜的制备方法，具体步骤如下：
步骤1、将反应釜的温度调至30—50℃，并将基料按量放入反应釜，启动搅拌桨，按量向反应釜内注入有机溶剂；在添加步骤完成后，保持搅拌桨匀速旋转一段时间后，混合成为第一树脂溶液；
步骤2、保持反应釜温度30—50℃，启动搅拌桨，按制定量，依次将1，4一丁二醇、聚丙烯酰胺、丙烯酸酯按规定比例缓慢投入步骤1中已调制好的第一树脂溶液，溶剂投入完毕后，保持搅拌桨的速度匀速旋转一段时间后，混合为第二树脂溶液；
步骤3、将反应釜温度调至30—50℃，启动搅拌桨，将托玛琳粉粒按量投入上述步骤配制好的第二树脂溶液，投入完毕后按量加入硅烷偶联剂以及分散剂，保持搅拌桨1500-2000r/min的速度匀速旋转5-10min，制备为高分子无机物复合浆料；
步骤4、保持反应釜温度30—50℃，调整搅拌桨的速度由低速到高速，按量将流平剂及有机硅氧烷乳液依次投入步骤3中配制好的高分子无机物复合浆料，投入完毕后保持搅拌桨1500-2000r/min的速度匀速旋转5-10min，高分子无机物复合制膜浆液分散搅拌完毕；
步骤5、室温下，将制备的高分子无机物复合制膜浆液，用100—300目尼龙网进行至少2次的过滤；然后将过滤后的高分子无机物复合制膜浆液静置进行脱泡处理；
步骤6、将上述处理后的高分子混合树脂按0.01-0.05mm的厚度涂覆于硅油离心纸表层；
步骤7、将步骤6中刮涂于硅油离型纸的高分子混合树脂在有张力状态下进行烘干，在60-120℃温度梯度的烘箱烘烤，烘干时间为2—10分钟，且分如下四个阶段烘：
第一阶段：在60℃的条件下，且在高速流动的空气氛围下进行；第二阶段：在80℃的条件下，且在低速流动的空气氛围下进行；第三阶段：在100℃的条件下，且在高速流动的空气氛围下进行；第四阶段：在120℃的条件下，且在高速流动的空气氛围下进行；
步骤8、将所述通过烘干制备薄膜进行冷却分离分卷。
优选地，在步骤1中，所述有机溶剂包括二甲基甲酰胺、甲苯和丁酮 ，并按如下配比配制而成二甲基甲酰胺20—25份，甲苯32 —35份，丁酮12—15 。
优选地，所述托玛琳和基料的比例为3～5:100。
优选地，所述托玛琳粉颗粒大小为3000 -10000目。
优选地，所述托玛琳粉粒按3-5:70配比溶于有机溶剂，经超声共混分散。
优选地，所述步骤5中，静置脱泡处理时间为2-4小时。
有益效果：
1、本发明创新的使用托玛琳粉末材料与树脂通过共混制膜，制成一种超薄元远红外薄膜材料，然后与织物经行贴合，发明出一种新型的保健织物材料，经过测试相关指标该面料的远红外发射率≥90%，远红外辐射温升≥1.8℃，两个数量级，同时其也具有防辐射、保暖等功效。
2、本发明提供一种基于托玛琳材料的能薄膜材料，具有均匀致密纳米级50—200nm的微孔，薄膜指标可以达到8000mmH2O静水压和20000g/㎡/24h透湿，完全可以满足人对穿着干爽舒适的要求，再结合托玛琳特性，更赋予薄膜高效远红外保健、蓄热保暖、释放负离子和防电磁辐射的强大功效。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1，本实施例的一种基于托玛琳的远红外负离子薄膜，按如下质量配比实施， 聚氨脂树脂 100kg、托玛琳粉粒 3kg 、1，4一丁二醇 1.5kg 、聚丙烯酰胺1.6kg 、丙烯酸酯 0.4kg、硅烷偶联剂 1.5kg、分散剂2 kg、流平剂 3kg、有机硅氧烷乳液 0.2kg及有机溶剂组份。
根据上述量，按如下步骤进行制备:
步骤1、将反应釜的温度调至30℃，并将聚氨脂树脂100kg 按量放入反应釜，按量向反应釜内注入有机溶剂 甲苯32kg、丁酮12kg、二甲基甲酰胺20kg,启动搅拌桨,在添加步骤完成后，保持搅拌桨匀速旋转一段时间后，混合成为第一树脂溶液；
步骤2、保持反应釜温度30℃，启动搅拌桨，按上述量，依次将1，4一丁二醇1.5kg、聚丙烯酰胺1.6kg、丙烯酸酯0.4kg缓慢投入步骤1中已调制好的第一树脂溶液，投入完毕后，保持搅拌桨匀速旋转一段时间后，混合为第二树脂溶液；
步骤3、将反应釜温度调30℃，启动搅拌桨，将托玛琳粉粒3kg投入上述步骤配制好的第二树脂溶液，投入完毕后加入硅烷偶联剂1.5kg以及分散剂2kg，保持搅拌桨1500-2000r/min的速度匀速旋转5-10min，制备为高分子无机物复合浆料；
步骤4、保持反应釜温度45℃，调整搅拌桨的速度由低速到高速，将流平剂3kg及有机硅氧烷乳0.2kg液依次投入步骤3中配制好的高分子无机物复合浆料中，投入完毕后保持搅拌桨1500-2000r/min的速度，匀速旋转5-10min，制备为高分子无机物复合制膜浆液；
步骤5、室温下，将制备的高分子无机物复合制膜浆液，用100—300目尼龙网进行至少2次的过滤；然后将过滤后的高分子无机物复合制膜浆液静置进行脱泡处理，静置时间为3小时。
步骤6、将上述处理后的高分子混合树脂按0.03mm的厚度涂覆于硅油离心纸表层；
步骤7、将步骤6中刮涂于硅油离型纸的高分子混合树脂在有张力状态下进行烘干，在60-120℃温度梯度的烘箱烘烤，烘干时间为10分钟，且分如下四个阶段烘：
第一阶段：在60℃的条件下，且在高速流动的空气氛围下进行；第二阶段：在80℃的条件下，且在低速流动的空气氛围下进行；第三阶段：在100℃的条件下，且在高速流动的空气氛围下进行；第四阶段：在120℃的条件下，且在高速流动的空气氛围下进行；
步骤8、将所述通过烘干制备薄膜进行冷却分离分卷。
实施例2，本实施例的一种基于托玛琳的远红外负离子薄膜，按如下质量配比实施， 聚醚砜树脂 100kg、托玛琳粉粒 3.5kg 、1，4一丁二醇 1.5kg 、聚丙烯酰胺1.6kg 、丙烯酸酯 0.4kg、硅烷偶联剂 1.8kg、分散剂1.5kg、流平剂 3kg、有机硅氧烷乳液 0.25kg及有机溶剂组份。
根据上述量，按如下步骤进行制备:
步骤1、将反应釜的温度调至30—50℃，并将聚醚砜树脂100kg 按量放入反应釜，按量向反应釜内注入有机溶剂 甲苯35kg、丁酮15kg、二甲基甲酰胺25kg,启动搅拌桨,在添加步骤完成后，保持搅拌桨匀速旋转一段时间后，混合成为第一树脂溶液；
步骤2、室温下，保持反应釜温度30—50℃，启动搅拌桨，按上述量，依次将1，4一丁二醇1.5kg、聚丙烯酰胺1.6kg、丙烯酸酯0.4kg缓慢投入步骤1中已调制好的第一树脂溶液，投入完毕后，保持搅拌桨匀速旋转一段时间后，混合为第二树脂溶液；
步骤3、将反应釜温度调至30℃，启动搅拌桨，将托玛琳粉粒3.5kg投入上述步骤配制好的第二树脂溶液，投入完毕后加入硅烷偶联剂1.8kg以及分散剂1.5kg，保持搅拌桨1500-2000r/min的速度匀速旋转5-10min，制备为高分子无机物复合浆料；
步骤4、保持反应釜温度30℃，调整搅拌桨的速度由低速到高速，将流平剂3kg及有机硅氧烷乳0.25kg液依次投入步骤3中配制好的高分子无机物复合浆料中，投入完毕后保持搅拌桨1500-2000r/min的速度，匀速旋转5-10min，制备为高分子无机物复合制膜浆液；
步骤5、室温下，将制备的高分子无机物复合制膜浆液，用100—300目尼龙网进行至少2次的过滤；然后将过滤后的高分子无机物复合制膜浆液静置进行脱泡处理，静置时间为2小时。
步骤6、将上述处理后的高分子混合树脂按0.04mm的厚度涂覆于硅油离心纸表层；
步骤7、将步骤6中刮涂于硅油离型纸的高分子混合树脂在有张力状态下进行烘干，在60-120℃温度梯度的烘箱烘烤，烘干时间为10分钟，且分如下四个阶段烘：
第一阶段：在60℃的条件下，且在高速流动的空气氛围下进行；第二阶段：在80℃的条件下，且在低速流动的空气氛围下进行；第三阶段：在100℃的条件下，且在高速流动的空气氛围下进行；第四阶段：在120℃的条件下，且在高速流动的空气氛围下进行；
步骤8、将所述通过烘干制备薄膜进行冷却分离分卷。
实施例3，本实施例的一种基于托玛琳的远红外负离子薄膜，按如下质量配比实施，聚四氟乙烯 100kg、托玛琳粉粒 4kg 、1，4一丁二醇 2kg 、聚丙烯酰胺1.7kg 、丙烯酸酯 0.5kg、硅烷偶联剂 1.6kg、分散剂2kg、流平剂 3.5kg、有机硅氧烷乳液 0.3kg及有机溶剂组份。
根据上述量，按如下步骤进行制备:
步骤1、将反应釜的温度调至45℃，并聚四氟乙烯将100kg 按量放入反应釜，按量向反应釜内注入有机溶剂 甲苯30kg、丁酮15kg、二甲基甲酰胺25kg,启动搅拌桨,在添加步骤完成后，保持搅拌桨匀速旋转一段时间后，混合成为第一树脂溶液；
步骤2、保持反应釜温度45℃，启动搅拌桨，依次将1，4一丁二醇2kg、聚丙烯酰胺1.7kg、丙烯酸酯0.5kg缓慢投入步骤1中已调制好的第一树脂溶液，投入完毕后，保持搅拌桨匀速旋转一段时间后，混合为第二树脂溶液；
步骤3、将反应釜温度调至45℃，启动搅拌桨，将托玛琳粉粒4kg投入上述步骤配制好的第二树脂溶液，投入完毕后加入硅烷偶联剂1.6kg以及分散剂2kg，保持搅拌桨1500-2000r/min的速度匀速旋转5-10min，制备为高分子无机物复合浆料；
步骤4、保持反应釜温度45℃，调整搅拌桨的速度由低速到高速，将流平剂3.5kg及有机硅氧烷乳0.3kg液依次投入步骤3中配制好的高分子无机物复合浆料中，投入完毕后保持搅拌桨1500-2000r/min的速度，匀速旋转5-10min，制备为高分子无机物复合制膜浆液；
步骤5、室温下，将制备的高分子无机物复合制膜浆液，用100—300目尼龙网进行至少2次的过滤；然后将过滤后的高分子无机物复合制膜浆液静置进行脱泡处理，静置时间为3小时。
步骤6、将上述处理后的高分子混合树脂按0.04mm的厚度涂覆于硅油离心纸表层；
步骤7、将步骤6中刮涂于硅油离型纸的高分子混合树脂在有张力状态下进行烘干，在60-120℃温度梯度的烘箱烘烤，烘干时间为10分钟，且分如下四个阶段烘：
第一阶段：在60℃的条件下，且在高速流动的空气氛围下进行；第二阶段：在80℃的条件下，且在低速流动的空气氛围下进行；第三阶段：在100℃的条件下，且在高速流动的空气氛围下进行；第四阶段：在120℃的条件下，且在高速流动的空气氛围下进行；
步骤8、将所述通过烘干制备薄膜进行冷却分离分卷。
以上描述是结合具体实施方式对本发明所做的进一步说明。但是，本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方法来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内容的情况下根据实际使用情况进行推广、演绎，因此，上述具体实施例的内容不应限制本发明确定的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于托玛琳粉末的远红外负离子薄膜，其特征在于，由如下组份按质量份数制成：
基 料 100份
托玛琳粉末 2-6份
1，4一丁二醇 1.5-2.5份
聚丙烯酰胺 1.2-1.8份
丙烯酸酯 0.3-0.5份
硅烷偶联剂 1.2-2份
分散剂 1.5-3 份
流平剂 2-5份
有机硅氧烷乳液 0.2-0.5份
有机溶液组份 足量
其中，所述基料选自聚氨脂树脂、热塑性聚氨酯弹性体、聚醚砜树脂和聚四氟乙烯中的一种。
2.根据权利要求1所述的一种基于托玛琳粉末的远红外负离子薄膜的制备方法，其特征在于，按如下步骤制备：
步骤1、将反应釜的温度调至30—50℃，并将基料按量放入反应釜，启动搅拌桨，按量向反应釜内注入有机溶剂组份；然后，保持搅拌桨匀速旋转一段时间后，混合成为第一树脂溶液；
步骤2、保持反应釜温度30—50℃，启动搅拌桨，按制定量，依次将1，4一丁二醇、聚丙烯酰胺、丙烯酸酯按规定比例缓慢投入步骤1中已调制好的第一树脂溶液，溶剂投入完毕后，保持搅拌桨的速度，匀速搅拌一段时间后，混合为第二树脂溶液；
步骤3、将反应釜温度调至30—50℃，启动搅拌桨，将托玛琳粉末按量投入上述步骤配制好的第二树脂溶液，投入完毕后按量加入硅烷偶联剂以及分散剂，保持搅拌桨1500-2000r/min的速度匀速旋转5-10min，制备为高分子无机物复合浆料；
步骤4、保持反应釜温度30—50℃，调整搅拌桨的速度由低速到高速，按量将流平剂及有机硅氧烷乳液依次投入步骤3中配制好的高分子无机物复合浆料，投入完毕后保持搅拌桨1500-2000r/min的速度匀速旋转5-10min，高分子无机物复合制膜浆液分散搅拌完毕；
步骤5、室温下，将制备的高分子无机物复合制膜浆液，用100—300目尼龙网进行至少2次的过滤；然后将过滤后的高分子无机物复合制膜浆液静置进行脱泡处理；
步骤6、将上述处理后的高分子混合树脂按0.01-0.05mm的厚度涂覆于硅油离心纸表层；
步骤7、将步骤6中刮涂于硅油离型纸的高分子混合树脂在有张力状态下进行烘干，在60-120℃温度梯度的烘箱烘烤，烘干时间为2—10分钟，且分如下四个阶段烘：
第一阶段：在60℃的条件下，且在高速流动的空气氛围下进行；第二阶段：在80℃的条件下，且在低速流动的空气氛围下进行；第三阶段：在100℃的条件下，且在高速流动的空气氛围下进行；第四阶段：在120℃的条件下，且在高速流动的空气氛围下进行；
步骤8、将所述通过烘干制备薄膜进行冷却分离分卷。
3.根据权利要求1所述的一种基于托玛琳粉末的远红外负离子薄膜，其特征在于，所述托玛琳粉末和基料的比例为3～5:100。
4.根据权利要求1所述的一种基于托玛琳粉末的远红外负离子薄膜，所述托玛琳粉颗粒大小为3000 -10000目。
5.根据权利要求1或2所述的一种基于托玛琳粉末的远红外负离子薄膜的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂组份包括二甲基甲酰胺、甲苯和丁酮 ，并按如下配比配制而成：二甲基甲酰胺20—25份，甲苯32 —35份，丁酮12—15 。
6.根据权利要求2所述的一种基于托玛琳粉末的远红外负离子薄膜的制备方法，所述步骤3中，托玛琳粉粒按3-5:70配比溶于有机溶剂中，经超声共混分散。
7.根据权利要求2所述的一种基于托玛琳粉末的远红外负离子薄膜的制备方法，所述步骤5中，静置脱泡处理时间为2-4小时。
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