CN111155232A - 一种保温性能好的网布及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种保温性能好的网布及其制备方法，所述保温性能好的网布由皮芯复合单丝编织而成；所述皮芯复合单丝包括内层和外层，所述外层包覆于所述内层的外周，且所述外层的横截面轮廓呈圆形；所述内层和外层的截面面积之比为8：(3～5)。本发明的保温性能好的网布通过精选原料组成，并优化各原料含量，既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，制得的保温性能好的网布的保温性能良好，既可以提供良好的透气性，又具有良好的保暖效果；且（经向）撕破强力大、（经向）拉伸强度高，力学性能好，经久耐用；各项性能指标优良，综合使用性能好，具有广阔的市场应用前景。

Description

一种保温性能好的网布及其制备方法
技术领域
本发明涉及网布技术领域，具体涉及一种保温性能好的网布及其制备方法。
背景技术
聚酰胺（PA）俗称尼龙，是分子主链上含有重复酰胺基团的热塑性树脂的总称，其具有优异的力学性能、摩擦磨损性能、自润滑性、吸震及消音等性能，耐油、碱、弱酸和一般有机溶剂。聚酰胺包括脂肪族聚酰胺、芳香族聚酰胺和脂肪-芳香族聚酰胺，而芳香族聚酰胺又包括半芳香聚酰胺和全芳香聚酰胺。其中，脂肪族聚酰胺品种多，产量大，应用最为广泛。脂肪族聚酰胺由于熔点低、流动性好，所以其制品表面好，但是其吸水率高导致其尺寸稳定差，而且其复合产品模量较低，不适合做外壳类材料。近些年来，半芳香聚酰胺（如PA6T、PA9T和PA10T）的兴起为聚酰胺的应用增加了更多的选择性。
尼龙是聚酰胺纤维（锦纶）的一种说法，可制成长纤或短纤。锦纶是聚酰胺纤维的商品名称，又称耐纶（Nylon）。英文名称Polyamide（简称PA），其基本组成物质是通过酰胺键—[NHCO]—连接起来的脂肪族聚酰胺。
具有网孔的织物即网布；有机织网布和针织网布（目前还有非织造），其中机织网布有白织或色织；透气性好，经漂染加工后，布身挺爽，除了做夏季服装外，尤其适宜做窗帘、蚊帐等用品；网孔大小一致用于印花，过滤等；机织网布的织制方法一般有三种：一种是用二组经纱（地经与绞经），相互扭绞后形成梭口，与纬纱交织（见纱罗组织）；绞经是利用一种特制的绞综（亦称半综）时而扭绞在地经的左面，经过一次（或次、或五次）投纬后，扭绞到地经的右面，因相互扭绞与纬纱交织形成的网眼形小孔，结构稳定，称为纱罗；另一种是利用提花组织或穿筘方法的变化，经纱以三根为一组，穿入一个筘齿，也可织出布面有小孔的织物，但网孔结构不稳定，容易移动，所以也称假纱罗；还有一种平纹组织，方平组织利用筘齿密度和纬密形成网孔（筛网）；针织网布也分两种，纬编针织网布和经编针织网布，原料一般为锦纶、涤纶、氨纶等，针织网布的成品很多叫法不一。
现如今网布应用十分广泛，但是，目前所使用的网布还存在以下问题：
1、虽然透气性好，但是保温性能非常差，保暖效果差，使其应用受限；
2、撕破强力和拉伸强度等力学性能较差，容易被外力的作用下，出现严重的变形，或者损坏，不耐用；
3、综合使用性能差。
发明内容
基于上述情况，本发明的目的在于提供一种保温性能好的网布及其制备方法，可有效解决以上问题。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种保温性能好的网布，所述保温性能好的网布由皮芯复合单丝编织而成；
所述皮芯复合单丝包括内层和外层，所述外层包覆于所述内层的外周，且所述外层的横截面轮廓呈圆形；
所述内层和外层的截面面积之比为8：(3～5)；
所述内层包括以下重量份的原料：
尼龙10T：90～98份、尼龙56：2～10份、热膨胀微球：5～8份、陶瓷空心微珠：3～5份、纳米碳酸钙：2～3.5份、热稳定剂：2～4份、抗氧剂：2～4份；
所述外层包括以下重量份的原料：
尼龙10T：5～10份、尼龙56：90～100份、有机硅改性聚氨酯：8～12份、羧基化双壁碳纳米管：3～5份、石墨烯：2～3份、马来酸酐接枝聚乙烯：4～6份、热稳定剂：2～4份、抗氧剂：2～4份、抗紫外光剂：2～4份；
所述皮芯复合单丝的细度为50～250D；
所述保温性能好的网布的网眼面积为：(2～4)mm×(2～4)mm；克重为：100～140g/m2。
优选的，所述内层和外层的截面面积之比为8：4。
优选的，所述内层包括以下重量份的原料：
尼龙10T：94份、尼龙56：6份、热膨胀微球：6.5份、陶瓷空心微珠：4份、纳米碳酸钙：2.8份、热稳定剂：3份、抗氧剂：3份；
优选的，所述外层包括以下重量份的原料：
尼龙10T：7.5份、尼龙56：95份、有机硅改性聚氨酯：10份、羧基化双壁碳纳米管：4份、石墨烯：2.5份、马来酸酐接枝聚乙烯：5份、热稳定剂：3份、抗氧剂：3份、抗紫外光剂：3份。
优选的，所述热膨胀微球为日本松本油脂制药株式会社的热膨胀微球F-230D。
优选的，所述陶瓷空心微珠的粒径为15～20um。
优选的，所述羧基化双壁碳纳米管的长度为8～12mm。
优选的，所述热稳定剂为质量比为1：(0.7～0.8)硬脂酸锌和硬脂酸的混合物。
优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1010。
优选的，所述抗紫外光剂为2-苯基苯咪唑-5-磺酸。
本发明还提供一种所述的保温性能好的网布的制备方法，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取所述皮芯复合单丝内层和外层的各原料，并烘干，然后将内层和外层的各原料分别混合均匀，备用；
B、将混合后的内层原料送入一双螺杆挤出机熔融成内层混合熔体；
C、将混合后的外层原料送入另一双螺杆挤出机熔融成外层混合熔体；
D、所述内层混合熔体和外层混合熔体，进入复合纺丝机，经熔体分配后，从复合喷丝板中喷出，形成具有内层和外层结构的丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到所述皮芯复合单丝；
E、所述皮芯复合单丝经编织工艺制得所述保温性能好的网布。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明的保温性能好的网布通过精选原料组成，并优化各原料含量，采用特殊的皮芯复合单丝编织而成；所述皮芯复合单丝包括内层和外层；所述内层和外层内（及层之间）的各原料相容性良好，既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，制得的保温性能好的网布的保温性能良好，既可以提供良好的透气性，又具有良好的保暖效果；且（经向）撕破强力大、（经向）拉伸强度高，力学性能好，经久耐用；各项性能指标优良，综合使用性能好，具有广阔的市场应用前景。
内层采用尼龙10T作为主要的原料，添加少量尼龙56，具有很好的刚性，尺寸稳定性好，通过添加适当比例的热膨胀微球和陶瓷空心微珠，大大提升了热阻隔效果，保证了制得的保温性能好的网布的保温性能良好；其中热膨胀微球在所述皮芯复合单丝制备过程中，受热膨胀，成型冷却后，其体积缩小，而基体材料刚性好，尺寸稳定性好，这样便在内层中形成真空隔热间隙，大大提升了隔热效果；陶瓷空心微珠作为隔热填料加入，进一步提升了隔热效果；最重要的是，适当比例的纳米碳酸钙、热膨胀微球和陶瓷空心微珠尺寸大小相间，相互配合，起到良好的协同分散作用，保证了良好的分散效果，提高了内层的强度，保证了良好的保温性能；
外层添加少量尼龙10T，配合尼龙56作为基体材料，保证了强度和柔软性，添加了适量的有机硅改性聚氨酯，增强了弹性和柔软性；添加了适量的羧基化双壁碳纳米管，其与其他原料相容性良好，且具有良好的隔热效果，可提升保温性能；添加了适量的石墨烯，可发出微米波段的远红外线的辐射（还可改善减磨性能，提升耐磨性能，进一步提高强度），进一步提升了保温性能；添加了适量的马来酸酐接枝聚乙烯作为相容剂，使本发明外层的各原料能够很好地分散均匀，从而保证产品的性能；
网眼面积过大保温效果差，网眼面积过小，会导致生产成本增加，且透气性能降低，所述保温性能好的网布的网眼面积为：(2～4)mm×(2～4)mm；克重为：100～140g/m2，可保证良好的保温性能，有节省生产成本，保证良好的透气性能。
本发明的制备方法工艺简单，操作简便，节省了人力和设备成本。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是不能理解为对本专利的限制。
下述实施例中所述试验方法或测试方法，如无特殊说明，均为常规方法； 所述试剂和材料，如无特殊说明，均从常规商业途径获得，或以常规方法制备。
实施例1：
一种保温性能好的网布，所述保温性能好的网布由皮芯复合单丝编织而成；
所述皮芯复合单丝包括内层和外层，所述外层包覆于所述内层的外周，且所述外层的横截面轮廓呈圆形；
所述内层和外层的截面面积之比为8：(3～5)；
所述内层包括以下重量份的原料：
尼龙10T：90～98份、尼龙56：2～10份、热膨胀微球：5～8份、陶瓷空心微珠：3～5份、纳米碳酸钙：2～3.5份、热稳定剂：2～4份、抗氧剂：2～4份；
所述外层包括以下重量份的原料：
尼龙10T：5～10份、尼龙56：90～100份、有机硅改性聚氨酯：8～12份、羧基化双壁碳纳米管：3～5份、石墨烯：2～3份、马来酸酐接枝聚乙烯：4～6份、热稳定剂：2～4份、抗氧剂：2～4份、抗紫外光剂：2～4份；
所述皮芯复合单丝的细度为50～250D；
所述保温性能好的网布的网眼面积为：(2～4)mm×(2～4)mm；克重为：100～140g/m2。
在本实施例中，所述内层和外层的截面面积之比优选但不局限于为8：4。
在本实施例中，所述内层优选但不局限于包括以下重量份的原料：
尼龙10T：94份、尼龙56：6份、热膨胀微球：6.5份、陶瓷空心微珠：4份、纳米碳酸钙：2.8份、热稳定剂：3份、抗氧剂：3份；
在本实施例中，所述外层优选但不局限于包括以下重量份的原料：
尼龙10T：7.5份、尼龙56：95份、有机硅改性聚氨酯：10份、羧基化双壁碳纳米管：4份、石墨烯：2.5份、马来酸酐接枝聚乙烯：5份、热稳定剂：3份、抗氧剂：3份、抗紫外光剂：3份。
在本实施例中，所述热膨胀微球为日本松本油脂制药株式会社的热膨胀微球F-230D。
在本实施例中，所述陶瓷空心微珠的粒径为15～20um。
在本实施例中，所述羧基化双壁碳纳米管的长度为8～12mm。
在本实施例中，所述热稳定剂为质量比为1：(0.7～0.8)硬脂酸锌和硬脂酸的混合物。
在本实施例中，所述抗氧剂为抗氧剂1010。
在本实施例中，所述抗紫外光剂为2-苯基苯咪唑-5-磺酸。
本实施例还提供一种所述的保温性能好的网布的制备方法，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取所述皮芯复合单丝内层和外层的各原料，并烘干，然后将内层和外层的各原料分别混合均匀，备用；
B、将混合后的内层原料送入一双螺杆挤出机熔融成内层混合熔体；
C、将混合后的外层原料送入另一双螺杆挤出机熔融成外层混合熔体；
D、所述内层混合熔体和外层混合熔体，进入复合纺丝机，经熔体分配后，从复合喷丝板中喷出，形成具有内层和外层结构的丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到所述皮芯复合单丝；
E、所述皮芯复合单丝经编织工艺制得所述保温性能好的网布。
实施例2：
一种保温性能好的网布，所述保温性能好的网布由皮芯复合单丝编织而成；
所述皮芯复合单丝包括内层和外层，所述外层包覆于所述内层的外周，且所述外层的横截面轮廓呈圆形；
所述内层和外层的截面面积之比为8：3；
所述内层包括以下重量份的原料：
尼龙10T：90份、尼龙56：2份、热膨胀微球：5份、陶瓷空心微珠：3份、纳米碳酸钙：2份、热稳定剂：2份、抗氧剂：2份；
所述外层包括以下重量份的原料：
尼龙10T：5份、尼龙56：90份、有机硅改性聚氨酯：8份、羧基化双壁碳纳米管：3份、石墨烯：2份、马来酸酐接枝聚乙烯：4份、热稳定剂：2份、抗氧剂：2份、抗紫外光剂：2份；
所述皮芯复合单丝的细度为150D；
所述保温性能好的网布的网眼面积为：3mm×3mm；克重为：120g/m2。
在本实施例中，所述热膨胀微球为日本松本油脂制药株式会社的热膨胀微球F-230D。
在本实施例中，所述陶瓷空心微珠的粒径为15～20um。
在本实施例中，所述羧基化双壁碳纳米管的长度为8～12mm。
在本实施例中，所述热稳定剂为质量比为1：0.7硬脂酸锌和硬脂酸的混合物。
在本实施例中，所述抗氧剂为抗氧剂1010。
在本实施例中，所述抗紫外光剂为2-苯基苯咪唑-5-磺酸。
在本实施例中，所述的保温性能好的网布的制备方法，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取所述皮芯复合单丝内层和外层的各原料，并烘干，然后将内层和外层的各原料分别混合均匀，备用；
B、将混合后的内层原料送入一双螺杆挤出机熔融成内层混合熔体；
C、将混合后的外层原料送入另一双螺杆挤出机熔融成外层混合熔体；
D、所述内层混合熔体和外层混合熔体，进入复合纺丝机，经熔体分配后，从复合喷丝板中喷出，形成具有内层和外层结构的丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到所述皮芯复合单丝；
E、所述皮芯复合单丝经编织工艺制得所述保温性能好的网布。
实施例3：
一种保温性能好的网布，所述保温性能好的网布由皮芯复合单丝编织而成；
所述皮芯复合单丝包括内层和外层，所述外层包覆于所述内层的外周，且所述外层的横截面轮廓呈圆形；
所述内层和外层的截面面积之比为8：5；
所述内层包括以下重量份的原料：
尼龙10T：98份、尼龙56：10份、热膨胀微球：8份、陶瓷空心微珠：5份、纳米碳酸钙：3.5份、热稳定剂：4份、抗氧剂：4份；
所述外层包括以下重量份的原料：
尼龙10T：10份、尼龙56：100份、有机硅改性聚氨酯：12份、羧基化双壁碳纳米管：5份、石墨烯：3份、马来酸酐接枝聚乙烯：6份、热稳定剂：4份、抗氧剂：4份、抗紫外光剂：4份；
所述皮芯复合单丝的细度为150D；
所述保温性能好的网布的网眼面积为：3mm×3mm；克重为：120g/m2。
在本实施例中，所述热膨胀微球为日本松本油脂制药株式会社的热膨胀微球F-230D。
在本实施例中，所述陶瓷空心微珠的粒径为15～20um。
在本实施例中，所述羧基化双壁碳纳米管的长度为8～12mm。
在本实施例中，所述热稳定剂为质量比为1：0.8硬脂酸锌和硬脂酸的混合物。
在本实施例中，所述抗氧剂为抗氧剂1010。
在本实施例中，所述抗紫外光剂为2-苯基苯咪唑-5-磺酸。
在本实施例中，所述的保温性能好的网布的制备方法，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取所述皮芯复合单丝内层和外层的各原料，并烘干，然后将内层和外层的各原料分别混合均匀，备用；
B、将混合后的内层原料送入一双螺杆挤出机熔融成内层混合熔体；
C、将混合后的外层原料送入另一双螺杆挤出机熔融成外层混合熔体；
D、所述内层混合熔体和外层混合熔体，进入复合纺丝机，经熔体分配后，从复合喷丝板中喷出，形成具有内层和外层结构的丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到所述皮芯复合单丝；
E、所述皮芯复合单丝经编织工艺制得所述保温性能好的网布。
实施例4：
一种保温性能好的网布，所述保温性能好的网布由皮芯复合单丝编织而成；
所述皮芯复合单丝包括内层和外层，所述外层包覆于所述内层的外周，且所述外层的横截面轮廓呈圆形；
所述皮芯复合单丝的细度为150D；
所述保温性能好的网布的网眼面积为：3mm×3mm；克重为：120g/m2。
在本实施例中，所述内层和外层的截面面积之比为8：4；
在本实施例中，所述内层包括以下重量份的原料：
尼龙10T：94份、尼龙56：6份、热膨胀微球：6.5份、陶瓷空心微珠：4份、纳米碳酸钙：2.8份、热稳定剂：3份、抗氧剂：3份；
在本实施例中，所述外层包括以下重量份的原料：
尼龙10T：7.5份、尼龙56：95份、有机硅改性聚氨酯：10份、羧基化双壁碳纳米管：4份、石墨烯：2.5份、马来酸酐接枝聚乙烯：5份、热稳定剂：3份、抗氧剂：3份、抗紫外光剂：3份。
在本实施例中，所述热膨胀微球为日本松本油脂制药株式会社的热膨胀微球F-230D。
在本实施例中，所述陶瓷空心微珠的粒径为15～20um。
在本实施例中，所述羧基化双壁碳纳米管的长度为8～12mm。
在本实施例中，所述热稳定剂为质量比为1：0.75硬脂酸锌和硬脂酸的混合物。
在本实施例中，所述抗氧剂为抗氧剂1010。
在本实施例中，所述抗紫外光剂为2-苯基苯咪唑-5-磺酸。
在本实施例中，所述的保温性能好的网布的制备方法，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取所述皮芯复合单丝内层和外层的各原料，并烘干，然后将内层和外层的各原料分别混合均匀，备用；
B、将混合后的内层原料送入一双螺杆挤出机熔融成内层混合熔体；
C、将混合后的外层原料送入另一双螺杆挤出机熔融成外层混合熔体；
D、所述内层混合熔体和外层混合熔体，进入复合纺丝机，经熔体分配后，从复合喷丝板中喷出，形成具有内层和外层结构的丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到所述皮芯复合单丝；
E、所述皮芯复合单丝经编织工艺制得所述保温性能好的网布。
对比例：
公开号为CN104846637B的中国专利。
下面对本发明实施例2至实施例4得到的保温性能好的网布以及对比例（克重120g/m2）进行性能测试，测试结果如表1所示：
保温性能：温度降（℃），采用测试样品（本发明实施例2至实施例4得到的保温性能好的网布以及对比例（克重120g/m2））单层包裹1kg的热水（65℃，采用相同规格的玻璃瓶密封盛装），放置在同一室内，室内为20℃，1小时后，分别热水的温度，与65℃（初温）相减取绝对值，即为温度降。
Figure DEST_PATH_IMAGE001
从上表可以看出，与对比例相比，本发明的保温性能好的网布的保温性能明显更优，保温性能良好；（经向）撕破强力和（经向）拉伸强度也明显优于对比例，力学性能好，经久耐用。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种保温性能好的网布，其特征在于，所述保温性能好的网布由皮芯复合单丝编织而成；
所述皮芯复合单丝包括内层和外层，所述外层包覆于所述内层的外周，且所述外层的横截面轮廓呈圆形；
所述内层和外层的截面面积之比为8：(3～5)；
所述内层包括以下重量份的原料：
尼龙10T：90～98份、尼龙56：2～10份、热膨胀微球：5～8份、陶瓷空心微珠：3～5份、纳米碳酸钙：2～3.5份、热稳定剂：2～4份、抗氧剂：2～4份；
所述外层包括以下重量份的原料：
尼龙10T：5～10份、尼龙56：90～100份、有机硅改性聚氨酯：8～12份、羧基化双壁碳纳米管：3～5份、石墨烯：2～3份、马来酸酐接枝聚乙烯：4～6份、热稳定剂：2～4份、抗氧剂：2～4份、抗紫外光剂：2～4份；
所述皮芯复合单丝的细度为50～250D；
所述保温性能好的网布的网眼面积为：(2～4)mm×(2～4)mm；克重为：100～140g/m2。
2.根据权利要求1所述的保温性能好的网布，其特征在于，所述内层和外层的截面面积之比为8：4。
3.根据权利要求1所述的保温性能好的网布，其特征在于，所述内层包括以下重量份的原料：
尼龙10T：94份、尼龙56：6份、热膨胀微球：6.5份、陶瓷空心微珠：4份、纳米碳酸钙：2.8份、热稳定剂：3份、抗氧剂：3份；
所述外层包括以下重量份的原料：
尼龙10T：7.5份、尼龙56：95份、有机硅改性聚氨酯：10份、羧基化双壁碳纳米管：4份、石墨烯：2.5份、马来酸酐接枝聚乙烯：5份、热稳定剂：3份、抗氧剂：3份、抗紫外光剂：3份。
4.根据权利要求1所述的保温性能好的网布，其特征在于，所述热膨胀微球为日本松本油脂制药株式会社的热膨胀微球F-230D。
5.根据权利要求1所述的保温性能好的网布，其特征在于，所述陶瓷空心微珠的粒径为15～20um。
6.根据权利要求1所述的保温性能好的网布，其特征在于，所述羧基化双壁碳纳米管的长度为8～12mm。
7.根据权利要求1所述的保温性能好的网布，其特征在于，所述热稳定剂为质量比为1：(0.7～0.8)硬脂酸锌和硬脂酸的混合物。
8.根据权利要求1所述的保温性能好的网布，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010。
9.根据权利要求1所述的保温性能好的网布，其特征在于，所述抗紫外光剂为2-苯基苯咪唑-5-磺酸。
10.一种如权利要求1至9任一项所述的保温性能好的网布的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
按重量份分别称取所述皮芯复合单丝内层和外层的各原料，并烘干，然后将内层和外层的各原料分别混合均匀，备用；
将混合后的内层原料送入一双螺杆挤出机熔融成内层混合熔体；
将混合后的外层原料送入另一双螺杆挤出机熔融成外层混合熔体；
所述内层混合熔体和外层混合熔体，进入复合纺丝机，经熔体分配后，从复合喷丝板中喷出，形成具有内层和外层结构的丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到所述皮芯复合单丝；
所述皮芯复合单丝经编织工艺制得所述保温性能好的网布。
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