CN110344258A - 一种蓄热调温面料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于纺织品应用技术领域，具体公开了一种蓄热调温面料的制备方法，包括如下步骤，步骤（1）、制备相变工作液，包括固含量为33%的相变乳液、占相变乳液总质量2%‑5%的粘合剂、3%‑5%的表面活性剂和0.5%‑2%的增稠剂。步骤（2）、将制备得到的工作液置于发泡机中发泡，然后将发泡后的涂层液通过刮刀涂覆于纺织面料表面。步骤（3）、对涂层面料进行焙烘处理。本发明的的有益效果在于：通过制备相变乳液，经泡沫涂层工艺整理后制备蓄热调温面料，所得面料蓄热调温性能明显、手感良好，在家用、装饰、产业用等领域表现出巨大的应用前景，该方法具有操作便捷、成本低、绿色环保和普适性好等特点，有利于推动蓄热调温面料的实际应用。

Description

一种蓄热调温面料的制备方法
技术领域
本发明属于纺织品涂层技术领域，涉及一种蓄热调温面料的制备方法。
背景技术
相变材料是指随温度变化而改变物质状态并能提供潜热的物质，具有高储热密度及放热过程中体积和温度变化小等优点，是一种良好的热能储存介质，已愈加受到工程界的密切关注，在建筑、纺织、运输等领域具有巨大的应用前景。
功能性纺织面料开发近年来炙手可热，将相变材料施加于纺织基材上制备得到的蓄热调温面料备受纺织染整工作者的青睐。目前制备蓄热调温面料的方法主要有纺丝法和后整理法，纺丝法对设备要求高，工艺繁杂，而后整理法则简单、实用，具有方便快捷的优势。由于相变材料在熔融后由固体变成液体时会呈现出不定形性，使得其在使用过程中易发生泄漏、易相分离、热性能较差等问题。目前为止，将相变材料微胶囊化，然后再通过后整理法施加于面料上以实现其功能性是解决上述难题的有效方法之一。然而，相变微胶囊却存在制备工序复杂、流程长、颗粒尺寸难控制、颗粒易团聚和与基材粘附性差等众多缺陷，这严重阻碍了相变材料在纺织面料上的实质应用。开发新的、可避免相变材料泄露的方法，将是推动蓄热调温功能面料实质发展的重要手段。
后整理法包括浸渍法、浸轧法、涂层法、喷涂法（或称为喷洒法）、压胶法、印花法等，相比之下，涂层法较为简便、可控，对基材的选择性较低，引起蓄热调温纺织品领域众多学者的密切关注。然而，经常规涂层整理后，纺织品往往手感差、克重重，在某些特殊场合的应用受到了限制。开发新的适用于相变材料后整理的涂层方法，将是提升蓄热调温面料品质的重要途径。
泡沫涂层是一种新颖的涂层加工技术，它通过发泡设备使涂层浆高倍发泡，形成均匀、细腻的泡沫，再将其添加涂覆于纺织基材上，经焙烘处理成膜后附着于纺织基材表面，完成纺织品的涂层加工过程。泡沫涂层整理的突出优点表现在：可以最大程度地减少涂覆量，降低涂层剂用量，使涂层膜变薄，克服一般涂层织物手感过硬、克重过高的弊端；在纺织基材背面涂层加工时，由于微小的空气泡对涂层浆的增稠作用，能有效地避免涂层浆向织物正面的渗透而影响织物的外观和手感，赋予织物良好的悬垂性、柔软性和特殊的外观风格。可以想象，若能将泡沫涂层技术应用于制备蓄热调温纺织品，将在很大程度上解决常规涂层法所存在的纺织品手感差、克重过重等缺点。然而，目前国内外将泡沫涂层技术应用于制备蓄热调温纺织品的研究和报道几近真空。
因此，基于上述问题，本发明提供一种蓄热调温面料的制备方法。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种蓄热调温面料的制备方法，首先在免去制备相变微胶囊繁杂工序的基础上，以较为简便、快捷的方式制备得到了相变乳液，然后将所得相变乳液通过泡沫涂层方式在面料上进行单面涂层，经焙烘后在纺织纤维上形成相变薄膜，由此制得蓄热调温效果明显、手感良好的功能性面料。
技术方案：本发明提供一种蓄热调温面料的制备方法，包括如下步骤，步骤 （1）、制备相变工作液，包括固含量为33%的相变乳液、占相变乳液总质量2%-5%的粘合剂、3%-5%的表面活性剂和0.5%-2%的增稠剂。步骤（2）、将制备得到的工作液置于发泡机中发泡，然后将发泡后的涂层液通过刮刀涂覆于纺织面料表面。步骤（3）、对涂层面料进行焙烘处理，设定焙烘温度为120 ℃，处理时间为180 s。
本技术方案的，所述步骤（1）中相变乳液的制备方法为：将相变材料、乳化剂、流平剂、分散剂、填充剂和去离子水混合后置于24000 r/min的高剪切分散乳化机乳化30 min，取出后即得相变乳液。
本技术方案的，所述相变乳液制备时所用的相变材料为石蜡、十二醇、十四醇和月桂酸中的任意一种或多种。
本技术方案的，所述相变乳液制备时所用的流平剂为聚二甲基硅氧烷。
本技术方案的，所述相变乳液制备时所用的填充剂为二氧化硅和二氧化钛中的一种或多种。
本技术方案的，所述步骤（1）中的粘合剂为水性聚丙烯酸酯和水性聚氨酯中的一种或多种。
本技术方案的，所述步骤（1）中的表面活性剂为十二烷基硫酸钠（SDS）、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）中的任意一种或多种。
本技术方案的，所述步骤（1）中的增稠剂为聚乙二醇（PEG）、聚丙烯酸（PAA）和海藻酸钠（SA）中的任意一种或多种。
本技术方案的，所述纺织面料为棉、涤纶、真丝、莫代尔、天丝中的任意一种或多种。
与现有技术相比，本发明的一种蓄热调温面料的制备方法的有益效果在于：通过制备相变乳液，经泡沫涂层工艺整理后制备蓄热调温面料，所得面料蓄热调温性能明显、手感良好，在家用、装饰、产业用等领域表现出巨大的应用前景，该方法具有操作简便、成本低廉、绿色环保和普适性好等特点，有利于推动蓄热调温面料的实际应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明。
在下述实施例中，如无特别说明，所用的试剂、材料和设备均可从商业途径购得，或者常规方法制得，或者本行业常用的。
实施例1：
（1）相变乳液的制备
将1份相变温度为28 ℃的石蜡、分别占石蜡质量比为3%的十二烷基硫酸钠（SDS）乳化剂、0.05%的聚二甲基硅氧烷流平剂、0.05%的聚乙烯吡咯烷酮分散剂、0.05%的中性二氧化硅填充剂和3份去离子水混合后搅匀，然后置于24000 r/min的高剪切分散乳化机乳化30min，取出后即得石蜡相变乳液。
（2）相变工作液的制备
在室温下，向制备所得石蜡相变乳液中依次加入占相变乳液总质量2%的水性聚丙烯酸酯粘合剂、3%的十二烷基硫酸钠（SDS）表面活性剂和0.5%的聚乙二醇（PEG）增稠剂，搅拌均匀即得相变工作液。
（3）蓄热调温面料的制备
将制备得到的相变工作液置于发泡机中发泡，然后将发泡后的涂层液通过刮刀涂覆于白色棉织物表面，再将棉织物置于120 ℃的烘箱中，焙烘180 s，取出后即为蓄热调温面料。
经测试，所得蓄热调温棉的热焓值为17 J/g，相变温度为27.7 ℃。
实施例2：
（1）相变乳液的制备
将1份相变温度为35 ℃的石蜡、分别占石蜡质量比为4%的十二烷基硫酸钠（SDS）乳化剂、0.05%的聚二甲基硅氧烷流平剂、0.05%的聚乙烯吡咯烷酮分散剂、0.05%的二氧化钛填充剂和3份去离子水混合后搅匀，然后置于24000 r/min的高剪切分散乳化机乳化30 min，取出后即得石蜡相变乳液。
（2）相变工作液的制备
在室温下，向制备所得石蜡相变乳液中依次加入占相变乳液总质量2%的水性聚氨酯粘合剂、5%的十二烷基苯磺酸钠（SDBS）表面活性剂和1%的聚丙烯酸（PAA）增稠剂，搅拌均匀即得相变工作液。
（3）蓄热调温面料的制备
将制备得到的相变工作液置于发泡机中发泡，然后将发泡后的涂层液通过刮刀涂覆于粉色天丝表面，再将天丝织物置于120 ℃的烘箱中，焙烘180 s，取出后即为蓄热调温面料。
经测试，所得蓄热调温棉的热焓值为19 J/g，相变温度为34.9 ℃。
实施例3：
（1）相变乳液的制备
将1份相变温度为39 ℃的十四醇、分别占十四醇质量比为5%的十二烷基硫酸钠（SDS）乳化剂、0.1%的聚二甲基硅氧烷流平剂、0.1%的聚乙烯吡咯烷酮分散剂、0.1%的二氧化钛填充剂和3份去离子水混合后搅匀，然后置于24000 r/min的高剪切分散乳化机乳化30 min，取出后即得十四醇相变乳液。
（2）相变工作液的制备
在室温下，向制备所得十四醇相变乳液中依次加入占相变乳液总质量4%的水性聚丙烯酸酯粘合剂、4%的十二烷基硫酸钠（SDS）表面活性剂和1%的聚乙二醇（PEG）增稠剂，搅拌均匀即得相变工作液。
（3）蓄热调温面料的制备
将制备得到的相变工作液置于发泡机中发泡，然后将发泡后的涂层液通过刮刀涂覆于白色涤纶织物表面，再将棉织物置于120 ℃的烘箱中，焙烘180 s，取出后即为蓄热调温面料。
经测试，所得蓄热调温涤纶的热焓值为14 J/g，相变温度为37.9 ℃。
实施例4：
（1）相变乳液的制备
将1份相变温度为43 ℃的月桂酸、分别占月桂酸质量比为5%的聚氧乙烯辛基苯酚醚-10（OP-10）乳化剂、0.1%的聚二甲基硅氧烷流平剂、0.1%的聚乙烯吡咯烷酮分散剂、0.05%的中性二氧化硅填充剂和3份去离子水混合后搅匀，然后置于24000 r/min的高剪切分散乳化机乳化30 min，取出后即得月桂酸相变乳液。
（2）相变工作液的制备
在室温下，向制备所得月桂酸相变乳液中依次加入占相变乳液总质量5%的水性聚氨酯粘合剂、5%的十二烷基苯磺酸钠（SDBS）表面活性剂和2%的聚丙烯酸（PAA）增稠剂，搅拌均匀即得相变工作液。
（3）蓄热调温面料的制备
将制备得到的相变工作液置于发泡机中发泡，然后将发泡后的涂层液通过刮刀涂覆于米色莫代尔织物表面，再将棉织物置于120 ℃的烘箱中，焙烘180 s，取出后即为蓄热调温面料。
经测试，所得蓄热调温莫代尔的热焓值为11 J/g，相变温度为42.7 ℃。
实施例5：
（1）相变乳液的制备
将1份相变温度为23 ℃的十二醇、分别占十二醇质量比为5%的十二烷基硫酸钠（SDS）乳化剂、0.1%的聚二甲基硅氧烷流平剂、0.1%的聚乙烯吡咯烷酮分散剂、0.1%的二氧化钛填充剂和3份去离子水混合后搅匀，然后置于24000 r/min的高剪切分散乳化机乳化30 min，取出后即得月桂酸相变乳液。
（2）相变工作液的制备
在室温下，向制备所得十二醇相变乳液中依次加入占相变乳液总质量5%的水性聚氨酯粘合剂、5%的十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）表面活性剂和1.5%的海藻酸钠（SA）增稠剂，充分搅拌，使海藻酸钠充分溶解后即得相变工作液。
（3）蓄热调温面料的制备
将制备得到的相变工作液置于发泡机中发泡，然后将发泡后的涂层液通过刮刀涂覆于白色真丝物表面，再将棉织物置于120 ℃的烘箱中，焙烘180 s，取出后即为蓄热调温面料。
经测试，所得蓄热调温真丝的热焓值为16 J/g，相变温度为22.8 ℃。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种蓄热调温面料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤，
步骤（1）、制备相变工作液，包括固含量为33%的相变乳液、占相变乳液总质量2%-5%的粘合剂、3%-5%的表面活性剂和0.5%-2%的增稠剂；
步骤（2）、将制备得到的工作液置于发泡机中发泡，然后将发泡后的涂层液通过刮刀涂覆于纺织面料表面；
步骤（3）、对涂层面料进行焙烘处理，设定焙烘温度为120 ℃，处理时间为180 s。
2.根据权利要求1所述的一种蓄热调温面料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中相变乳液的制备方法为：将相变材料、乳化剂、流平剂、分散剂、填充剂和去离子水混合后置于24000 r/min的高剪切分散乳化机乳化30 min，取出后即得相变乳液。
3.根据权利要求2所述的一种蓄热调温面料的制备方法，其特征在于：所述相变材料为石蜡、十二醇、十四醇和月桂酸中的任意一种或多种。
4.根据权利要求2所述的一种蓄热调温面料的制备方法，其特征在于：所述流平剂为聚二甲基硅氧烷。
5.根据权利要求2所述的一种蓄热调温面料的制备方法，其特征在于：所述填充剂为二氧化硅和二氧化钛中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种蓄热调温面料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的粘合剂为水性聚丙烯酸酯和水性聚氨酯中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种蓄热调温面料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的表面活性剂为十二烷基硫酸钠（SDS）、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）中的任意一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种蓄热调温面料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的增稠剂为聚乙二醇（PEG）、聚丙烯酸（PAA）和海藻酸钠（SA）中的任意一种或多种。
9.根据权利要求1所述的一种蓄热调温面料的制备方法，其特征在于：所述纺织面料为棉、涤纶、真丝、莫代尔、天丝中的任意一种或多种。
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