CN107304298A

CN107304298A - 具有远红外和冷感功能的改性软性热塑性弹性体材料及其应用

Info

Publication number: CN107304298A
Application number: CN201610250103.2A
Authority: CN
Inventors: 倪振宇
Original assignee: Suzhou Jet-Set Composite Materials Co Ltd
Current assignee: Suzhou Jet-Set Composite Materials Co Ltd
Priority date: 2016-04-20
Filing date: 2016-04-20
Publication date: 2017-10-31

Abstract

本发明公开了一种具有远红外和冷感功能的改性软性热塑性弹性体材料及其应用，热塑性弹性体材料由以下原料制备而成：SEBS：17～48%，环烷油或石蜡油49～80%，远红外粉1～20%，凉感粉体1～20%，助剂0.05～0.3%，色粉0～1%。上述材料可用于制备具有远红外和冷感功能的纺织品制品。本发明使用了较大比例的环烷油或石蜡油，提高了胶体材料的柔软性，扩大了产品的应用范围；同时，克服了传统观念中认为远红外和凉感互相矛盾的偏见，利用远红外粉先吸收热量再辐射远红外线的特点，实现了在凉感产品中同时提供远红外功能的目的，获得了意想不到的技术效果。

Description

具有远红外和冷感功能的改性软性热塑性弹性体材料及其应用

技术领域

本发明涉及一种热塑性弹性体材料，具体涉及一种具有远红外和冷感功能的改性软性热塑性弹性体。

背景技术

热塑性弹性体(TPE, Thermoplastic Elastomer)是一种具有高弹性、高强度、高回弹性特征的材料，具有环保无毒安全、硬度范围广、有优良着色性、触感柔软、耐候性、抗疲劳性和耐温性等优点，其加工性能优越，无须硫化，可以循环使用降低成本，是一种良好的接触和防护载体。目前主要应用于家电外壳，手柄，握把，文具，运动器材，密封圈器，汽车配件材等方面。

水凝胶由于能利用水的大比热容来吸收热量保持凉感，而被用于制备如凉垫等日用产品。但是，由于水凝胶存在失水变形问题，造成水凝胶凉垫使用寿命短；而且因为水凝胶交联含有大量水分，造成水凝胶凉垫过于笨重，不便于携带移动。因此，水凝胶难以在例如服装等要求移动使用的产品中应用。

中国发明专利申请CN104610697A公开了一种TPE及其制造方法和用途，将TPE应用于凉垫的制备。该文献公开的技术方案中，同时使用了环烷油和石蜡油，但需要指出的是，在实际操作中，环烷油和石蜡油是无法同时充的，因此该方案难以实现；并且，该产品中油的含量较少，低于SEBS的用量；并且，从实施例可以看出，其产品中均添加了较大量的碳酸钙等填料，因此，获得的产品硬度高，导热性能较差。这就局限了其用途。

另一方面，由于远红外线与人体内细胞分子的振动频率接近，会引起人体细胞的原子和分子的共振，形成热反应，促使皮下深层温度上升，并使微血管扩张，加速血液循环，因此，普遍社会认为远红外线对于血液循环和微循环障碍引起的多种疾病均具有改善和防治作用。现有技术中，远红外粉被应用于纺织服装领域，制成功能性面料，对人体起到保健作用。但是，通常认为，远红外的热效应与凉垫等产品的凉感是相矛盾的，因此，现有技术中缺乏同时具备凉感和产生远红外作用的产品。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种具有远红外和冷感功能的改性软性热塑性弹性体材料，将远红外和冷感功能结合，以实现广泛应用。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种具有远红外和冷感功能的改性软性热塑性弹性体材料，以质量百分比计，由以下原料制备而成：

SEBS：17～48%，

环烷油或石蜡油：49～80%，

远红外粉：1～20%，

玉石粉、水晶粉、云母粉、贝壳粉、负离子粉中的一种或其任意混合物：1～20%，

助剂：0.05～0.3%，

色粉：0～1%。

优选的技术方案，原料的含量为：

SEBS：19～39%，

环烷油或石蜡油：50～70%，

远红外粉：5～20%，

玉石粉、水晶粉、云母粉、贝壳粉、负离子粉中的一种或其任意混合物：5～15%，

助剂：0.08～0.2%，

色粉：0～0.5%。

更优选的技术方案，原料的含量为：

SEBS：24～29%，

环烷油或石蜡油：55～60%，

远红外粉：5～10%，

玉石粉、水晶粉、云母粉、贝壳粉、负离子粉中的一种或其任意混合物：10～15%，

助剂：0.1～0.15%，

色粉：0～0.3%。

本发明同时公开了上述具有远红外及冷感功能的改性软性热塑性弹性体材料在制备纺织品制品中的应用。

一种优选的应用方法为：将所述原料混合充分搅拌吸油后通过双螺杆机挤出造粒，得到具有远红外和冷感功能的改性软性热塑性弹性体颗粒料，将颗粒料通过单螺杆流延复合机加热熔融流出形成0.5mm-1.5mm软性胶体，与纺织品面料复合压制成形，获得复合有具有远红外及冷感功能的改性软性热塑性弹性体的双面或单面面料，用于制备各类纺织品制品。

制备复合面料时，可以采用两层面料夹持一层具有远红外和冷感功能的改性软性热塑性弹性体薄胶或一层面料复合一层具有远红外和冷感功能的改性软性热塑性弹性体薄胶的形式。

其中，流延机的加热温度为120～200℃。

上述技术方案中，所述纺织品制品为家用纺织品制品。可以是床单、床垫、床罩、床帏，枕垫，枕套、坐垫、抱枕，靠枕，地毯或宠物垫。

或者，所述纺织品制品为服装用纺织品制品。可以是衣服、裤子、文胸、帽子、领巾、护腕、拖鞋或鞋垫。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1、本发明使用了较大比例的环烷油或石蜡油，提高了胶体材料的柔软性，扩大了产品的应用范围。

2、本发明在产品中使用了远红外粉，发明人克服了传统观念中认为远红外和凉感互相矛盾的偏见，利用远红外粉先吸收热量使人体产生冷感，到吸收热量达一定温度后再辐射远红外线的特点以及远红外粉配合玉石粉、水晶粉、云母粉、贝壳粉、负离子粉的一种或混合粉体在高充油的胶体材料可以形成热传导网络的一部分的特点，实现了在凉感产品中同时提供远红外功能的目的，获得了意想不到的技术效果。

3、本发明通过添加远红外粉及玉石粉、水晶粉、云母粉、贝壳粉、负离子粉其中一种或混合粉体实现接触凉感和持续凉感，利用软体TPE胶含油量高，油比热容较大的特点，通过吸热获得持续凉感，利用天然玉石粉中含有结晶水及粉体中的天然金属氧化物的特性实现接触凉感；利用远红外粉先吸收热量的特点以及通过添加远红外粉及玉石粉等粉体在高充油TPE胶的内部构筑成的热传导网络（通过油；SEBS；远红外粉；玉石粉,水晶粉,云母粉,贝壳粉，负离子粉其中一种或混合粉体构成热传导网络），从而实现接触凉感和持续凉感，同时利用内部热传导网络吸热快，散热快的特点，快速散热，解决产品闷热的问题，提高产品使用的舒适性。

附图说明

图1是本发明实施例3中的升降温曲线图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例1：一种具有远红外和冷感功能的改性软性热塑性弹性体材料，采用以下原料配比（以质量百分比计）：

SEBS(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物) 28.2%

环烷油或石蜡油 56.4%

远红外粉 5%

玉石粉 10%

助剂 0.2%

色粉 0.2%

按以上比例配料，将各组分原料混合充分搅拌吸油后通过双螺杆机挤出造粒，即得到一种具有远红外和冷感功能的改性软性热塑性弹性体颗粒料。

其中，使用的玉石粉也可以替换为水晶粉、云母粉、贝壳粉、负离子粉，或者采用以上粉体以任意比例构成混合粉体。

实施例2：

将实施例一的颗粒料用于制备纺织品。

包括以下步骤：

步骤1 备料，将实施例一中制备的具有远红外和冷感功能的改性软性热塑性弹性体颗粒料输送到单螺杆流延复合机进料口。

步骤2 加热熔融，将改性软性热塑性弹性体在120～200℃下熔融塑化。

步骤3 复合面料成型，将熔融后的改性软性热塑性弹性体以1.5-4m/min的速度通过模头流出，经滚筒与面料复合压制成型。

步骤4 加工包装，将复合面料的具有远红外和冷感功能的热塑性弹性体胶经过设计、缝制加工（包括绗缝加工）、裁剪（包括冲压），包边等工艺，得到具有远红外冷感功能的功能性家纺、家居、服装产品，例如内衣、床垫、床单、床罩、床帏，枕垫，枕套、抱枕，靠枕，拖鞋、鞋垫、坐垫、地毯、宠物垫、内裤、文胸、帽子、领巾、护腕、马夹等产品。

实施例3：

对实施例2获得的产品进行性能检测：

一、接触冷暖感（Qmax值）测试

在产品表面分散取5个点进行测试，结果如下表所示：

测试取点	1	2	3	4	5	平均值
							Qmax(W/cm²)	0.314	0.312	0.311	0.309	0.311	0.3114

测试结果说明具有远红外及冷感功能的改性软性热塑性弹性体属于Qmax值较高的凉感材料。

二、远红外性能检测

检测技术依据：CAS 115-2005 《保健功能纺织品》，结果如下表所示：

检测项目（单位）	标准要求	检验结果	单项评定
				法向发射率	0.80	0.88	合格

可见，本发明获得的产品具有远红外保健功能。

三、升降温曲线测试：

（a）将样品放于25℃的环境下预处理2h。

（b）之后模拟产品的使用，人自然平躺于测试产品上，使人体肩胛骨位置置于测试点，测量样品的表面温度变化。环境温度为室温25℃。

结果如附图1所示。观察测试曲线看出：

1、测试样品从开始测试到维持平衡温度35.8℃用了30min左右。

2、从人离开薄胶，到回到常温25.1℃的散热时间用了15min左右。

（注：最高点平衡温度的数值受人自身穿的衣服的厚度及面料影响较大）。

因此，本发明的产品能有效起到凉感远红外保健作用。

实施例4-实施例16

一种具有远红外和冷感功能的改性软性热塑性弹性体材料，其原料配比如下表所示（用量以质量百分比计）：

凉感粉体采用玉石粉、水晶粉、云母粉、贝壳粉、负离子粉、或混合粉体。

组份	实施例4	实施例5	实施例6	实施例7
					SEBS	26	26	26	24
环烷油	53.5	53.5	53.5	60.5
					远红外粉	10	15	20	5
玉石粉	10	5	—	10
					助剂	0.3	0.3	0.3	0.3
色母	0.2	0.2	0.2	0.2

组份	实施例8	实施例9	实施例10
				SEBS	24	24	34
环烷油	60.5	60.5	50.5
				远红外粉	10	15	5
贝壳粉	5	—	10
				助剂	0.3	0.3	0.3
色母	0.2	0.2	0.2

组份	实施例11	实施例12	实施例13
				SEBS	34	34	34
环烷油	50.5	50.5	50.5
				远红外粉	10	15	3
云母粉	5	—	12
				助剂	0.3	0.3	0.3
色母	0.2	0.2	0.2

组份	实施例14	实施例15	实施例16
				SEBS	26	22	31.5
环烷油	53.5	57.5	48
				远红外粉	3	3	3
水晶粉	17	17	17
				助剂	0.3	0.3	0.3
色母	0.2	0.2	0.2

分别采用实施例4-16的配方制备改性软性热塑性弹性体颗粒料，并采用实施例2的方法制备面料，制成各种远红外凉感产品。

进行升降温测试。测试方法是：

（一）降温曲线测试：

（a）将样品在35℃的恒温恒湿箱预处理4h；（b）之后将恒温恒湿箱设定在25℃的环境温度条件下，测试产品表面的温度变化（每分钟记录一次温度）。

（二）升温曲线测试：

（a）将样品在25℃的恒温恒湿箱预处理2h；（b）之后将恒温恒湿箱设定在35℃的环境温度条件下，测试产品表面的温度变化（每分钟记录一次温度）。

经测试, 测试样品从开始测试的25℃到35℃用了30min左右，测试样品从开始测试的35℃到25℃用了15min左右，实施例4-实施例16中各配方导致的差异度在15%左右。

测试结果表明，本发明的产品能够满足凉感产品的应用需求。

Claims

1.一种具有远红外和冷感功能的改性软性热塑性弹性体材料，其特征在于，以质量百分比计，由以下原料制备而成：

SEBS：17～48%，

环烷油或石蜡油：49～80%，

远红外粉：1～20%，

助剂：0.05～0.3%，

色粉：0～1%。

2.根据权利要求1所述的改性软性热塑性弹性体材料，其特征在于，原料的含量为：

SEBS：19～39%，

环烷油或石蜡油：50～70%，

远红外粉：5～20%，

助剂：0.08～0.2%，

色粉：0～0.5%。

3.根据权利要求2所述的改性软性热塑性弹性体材料，其特征在于，原料的含量为：

SEBS：24～29%，

环烷油或石蜡油：55～60%，

远红外粉：5～10%，

助剂：0.1～0.15%，

色粉：0～0.3%。

4.权利要求1至3中任一所述改性软性热塑性弹性体材料在制备纺织品制品中的应用。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：将所述原料混合充分搅拌吸油后通过双螺杆机挤出造粒，得到具有远红外和冷感功能的改性软性热塑性弹性体颗粒料，将颗粒料通过单螺杆流延复合机加热熔融流出形成0.5mm-1.5mm软性胶体，与纺织品面料复合压制成形，获得复合有具有远红外和冷感功能的改性软性热塑性弹性体的双面或单面面料，用于制备各类纺织品制品。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：流延机的加热温度为120～200℃。

7.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述纺织品制品为家用纺织品制品。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述家用纺织品制品为床单、床垫、床罩、床帏，枕垫，枕套、坐垫、抱枕，靠枕，地毯或宠物垫。

9.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述纺织品制品为服用纺织品制品。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：所述服用纺织品制品为衣服、裤子、文胸、帽子、领巾、护腕、拖鞋或鞋垫。