CN113442518A - 一种感温变色复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种感温变色复合材料及其制备方法，包括基布层，所述基布层一侧连接有感温变色PVC复合面层，所述基布层另一侧连接有感温变色PVC底层，所述感温变色PVC复合面层由透明PVC薄膜和感温变色PVC薄膜两层复合而成；本发明根据现有需求进行设计，能设计不同的感温变色颜料与常规颜料搭配，呈现出多样的色彩组合，且感温变色薄膜做成半透明效果，减少颜料用量，降低成本，又不影响变色效果，提高感温变色复合材料表面效果，材料在温度变化临界点外变色效果明显，基布层、感温变色PVC复合面层和感温变色PVC底层贴合前能进行均匀的预热，保证贴合的紧密性，使生产后的感温变色复合材料结构稳定，贴合后表面平整。

Description

一种感温变色复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及感温变色材料技术领域，具体是一种感温变色复合材料及其制备方法。
背景技术
空间布材料是近几年迅速发展起来的一种新型材料，由于其独特的拉丝结构设计和编织技术，使生产的产品具有优异的尺寸稳定性、表面平整性，广泛应用于冲浪板、充气体操垫、瑜伽垫等。但经过多年的发展，市面上的空间布或配件材料风格样式比较单一，特别是做SUP板，主要差异也是外观颜色。
感温变色材料是指在特定温度下因电子转移使该有机物的分子结构发生变化，从而实现颜色转变。这种特性可以使塑料产品增加一些新的特殊功能和个性化的美感。且感温变色材料具有可逆性，对温度的敏感性较强。多种感温变色原料组合在一起，利用温度的差异可以变换出各式各样的颜色。例如，可以在箱包产品中应用感温变色材料，赋予箱包随着温度的改变而变化出丰富多彩的颜色，具有非常高的观赏性与实用性。
本发明针对现有感温变色材料进行改进，提出一种感温变色复合材料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种感温变色复合材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种感温变色复合材料，包括基布层，所述基布层一侧连接有感温变色PVC复合面层，所述基布层另一侧连接有感温变色PVC底层，所述感温变色PVC复合面层由透明PVC薄膜和感温变色PVC薄膜两层复合而成；
所述透明PVC薄膜、感温变色PVC薄膜和感温变色PVC底层均由压延工艺制备。
一种感温变色复合材料的制备方法，包括以下流程：
压延工艺流程：计量配料→高速混合→密炼机混炼→开炼机一次塑化→挤出机过滤→开炼机二次塑化→压延→引离→压花→冷却定型→卷取；
贴合流程：将透明PVC薄膜、感温变色PVC薄膜分别经过140-160℃预热，经过一组加热辊初步复合在一起形成感温变色PVC复合面层；
拉丝网布或平织聚酯网布先经过一组预热辊，烫平表面去除水份，再经过立式涂刮上糊装置，对网布的两面上糊，然后过烘箱烘干得到两面带有透明糊剂层的基布层；
将感温变色PVC复合面层、基布层和感温变色PVC底层输入到贴合装置中，经过预热加温后复合在一起，再经过双道压花，得到所需的复合材料。
优选的，所述感温变色PVC薄膜在压延工艺流程中，混料时等高速运转结束后，再投入感温变色颜料，低速运转30-60S再下料到密炼机塑化，感温变色颜料粉体粒径大小1-10um，添加量占原料总量的0.30-1.0％。
优选的，所述感温变色PVC薄膜原料中添加有抗UV及光稳定剂，且感温变色PVC薄膜表面复合有一层具有抗紫外线功能的透明层，所述感温变色PVC薄膜为半透明；
一种感温变色复合材料的制备方法中的贴合装置，包括机架，所述机架上安装有基布层输入辊组、感温变色PVC复合面层放卷辊和感温变色PVC底层放卷辊，所述感温变色PVC复合面层放卷辊靠近感温变色PVC底层放卷辊一侧设有感温变色PVC复合面层张紧辊，所述感温变色PVC底层放卷辊靠近感温变色PVC复合面层放卷辊一侧设有感温变色PVC底层张紧辊，所述基布层输入辊组、感温变色PVC复合面层张紧辊和感温变色PVC底层张紧辊输出端设有热合辊组，所述热合辊组靠近基布层输入辊组的一侧设有用于对基布层、感温变色PVC复合面层和感温变色PVC底层进行预热的热风辊，所述热风辊远离热合辊组的一侧设有用于对热风进行回收利用的回风组件。
优选的，所述热风辊包括两组热风筒，两组热风筒两端均连接有转动轴，所述转动轴安装机架上，所述机架上设有用于驱动两组转动轴转动的驱动机构，远离驱动机构的一组转动轴穿过机架通过旋转接头连接有输入管，所述输入管进气端连接有热气总管，所述热气总管连接有用于提供热风的热风机构。
优选的，所述热风筒上阵列设置有至少四组导风罩，所述导风罩上设有与热风筒内腔连通的出风口，靠近输入管一侧的一组转动轴内腔与热风筒连通，两组热风筒设置在基布层两侧且均不与基布层接触，且两组热风筒设置在感温变色PVC复合面层和感温变色PVC底层之间。
优选的，所述回风组件包括安装在机架上的回风箱，所述回风箱上设有用于基布层穿过的矩形通槽，所述回风箱靠近热风辊的一侧设有若干进风孔，所述回风箱内设有引风机，所述引风机出风端连接有设置在回风箱一侧的输出管，所述输出管远离回风箱一侧连接有用于过滤气体中灰尘的过滤机构，所述过滤机构出风端连接有热风机构。
优选的，所述回风箱顶部和底部均连接有支架，所述支架上转动连接有定位辊，位于回风箱顶部的定位辊与感温变色PVC复合面层张紧辊配合使用，位于回风箱底部的定位辊与感温变色PVC底层张紧辊配合使用。
优选的，所述热合辊组远离热风辊的一侧设有压紧辊组，所述压紧辊组安装在机架上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.感温变色颜料在高速运转结束后投入，避免了高速混合过程中感温微胶囊粉体受到强的剪切力被破坏导致失去或减弱变色效果，保证感温变色复合材料颜色的均匀性，能设计不同的感温变色颜料与常规颜料搭配，呈现出多样的色彩组合；
2.感温变色薄膜配方加入了抗UV及光稳定剂，并在其表面再复合一层具有抗紫外线功能的透明层，双层保护，提高材料的耐侯性能，延长使用寿命，且感温变色薄膜做成半透明效果，减少颜料用量，降低成本，又不影响变色效果，提高感温变色复合材料表面效果，材料在温度变化临界点外变色效果明显；
3.基布层、感温变色PVC复合面层和感温变色PVC底层贴合前能进行均匀的预热，保证贴合的紧密性，使生产后的感温变色复合材料结构稳定，贴合后表面平整。
附图说明
图1为贴合装置的结构示意图。
图2为贴合装置中压紧辊组设置处的结构示意图。
图3为贴合装置中的侧视局部结构示意图。
图4为贴合装置中热风辊的结构示意图。
图中：11--机架、12--基布层输入辊组、13--回风箱、14--矩形通槽、15--感温变色PVC复合面层放卷辊、16--感温变色PVC底层放卷辊、17--热风辊、18--热合辊组、19--压紧辊组、20--热气总管、21--输入管、22--输出管、23--转动轴、24--热风筒、25--导风罩、26--出风口、27--感温变色PVC底层张紧辊、28--感温变色PVC复合面层张紧辊、29--定位辊、30--支架。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中，一种感温变色复合材料，包括基布层，所述基布层一侧连接有感温变色PVC复合面层，所述基布层另一侧连接有感温变色PVC底层，所述感温变色PVC复合面层由透明PVC薄膜和感温变色PVC薄膜两层复合而成；
需要注意的是，感温变色PVC底层也能选用普通实色PVC底层；
所述透明PVC薄膜、感温变色PVC薄膜和感温变色PVC底层均由压延工艺制备。
一种感温变色复合材料的制备方法，包括以下流程：
压延工艺流程：计量配料→高速混合→密炼机混炼→开炼机一次塑化→挤出机过滤→开炼机二次塑化→压延→引离→压花→冷却定型→卷取；
贴合流程：将透明PVC薄膜、感温变色PVC薄膜分别经过140-160℃预热，经过一组加热辊初步复合在一起形成感温变色PVC复合面层；
拉丝网布或平织聚酯网布先经过一组预热辊，烫平表面去除水份，再经过立式涂刮上糊装置，对网布的两面上糊，然后过烘箱烘干得到两面带有透明糊剂层的基布层；
将感温变色PVC复合面层、基布层和感温变色PVC底层输入到贴合装置中，经过预热加温后复合在一起，再经过双道压花，得到所需的复合材料。
所述感温变色PVC薄膜在压延工艺流程中，混料时等高速运转结束后，再投入感温变色颜料，低速运转30-60S再下料到密炼机塑化，感温变色颜料粉体粒径大小1-10um，添加量占原料总量的0.30-1.0％；避免了高速混合过程中感温微胶囊粉体受到强的剪切力被破坏导致失去或减弱变色效果，保证感温变色复合材料颜色的均匀性。
所述感温变色PVC薄膜原料中添加有抗UV及光稳定剂，且感温变色PVC薄膜表面复合有一层具有抗紫外线功能的透明层，所述感温变色PVC薄膜为半透明；抗UV及光稳定剂和透明层形成双层保护，提高材料的耐侯性能，延长使用寿命，且感温变色薄膜做成半透明效果，减少颜料用量，降低成本，又不影响变色效果。
实际生产中，在不影响感温变色PVC复合面层变色效果的前提下，能在原料中适当加入常规颜料，提高产品的色浓度，调配出更多种类的颜色搭配组合；需要注意的是，感温变色PVC底层颜色调配成与面层颜色接近的实色，底层颜色透过基布层衬在面层，会加深面层的颜色，可以使得面层的变色效果看起来更加明显。
请参阅图1-4，一种感温变色复合材料的制备方法中的贴合装置；
包括机架11，所述机架11上安装有基布层输入辊组12、感温变色PVC复合面层放卷辊15和感温变色PVC底层放卷辊16，所述感温变色PVC复合面层放卷辊15靠近感温变色PVC底层放卷辊16一侧设有感温变色PVC复合面层张紧辊28，所述感温变色PVC底层放卷辊16靠近感温变色PVC复合面层放卷辊15一侧设有感温变色PVC底层张紧辊27；
所述基布层输入辊组12、感温变色PVC复合面层张紧辊28和感温变色PVC底层张紧辊27输出端设有热合辊组18；所述热合辊组18远离热风辊17的一侧设有压紧辊组19，所述压紧辊组19安装在机架11上；
基布层、感温变色PVC复合面层和感温变色PVC底层分别通过基布层输入辊组12、感温变色PVC复合面层放卷辊15和感温变色PVC底层放卷辊16输入到热合辊组18进行贴合，之后输入到压紧辊组19进一步增加贴合牢度。
所述热合辊组18靠近基布层输入辊组12的一侧设有用于对基布层、感温变色PVC复合面层和感温变色PVC底层进行预热的热风辊17，所述热风辊17远离热合辊组18的一侧设有用于对热风进行回收利用的回风组件。
所述热风辊17包括两组热风筒24，两组热风筒24两端均连接有转动轴23，所述转动轴23安装机架11上，所述机架11上设有用于驱动两组转动轴23转动的驱动机构，远离驱动机构的一组转动轴23穿过机架11通过旋转接头连接有输入管21，所述输入管21进气端连接有热气总管20，所述热气总管20连接有用于提供热风的热风机构。
所述热风筒24上阵列设置有至少四组导风罩25，所述导风罩25上设有与热风筒24内腔连通的出风口26，靠近输入管21一侧的一组转动轴23内腔与热风筒24连通，两组热风筒24设置在基布层两侧且均不与基布层接触，且两组热风筒24设置在感温变色PVC复合面层和感温变色PVC底层之间；
两组热风筒24受驱动机构的带动进行转动时，通过热风机构进入热风筒24的热风从出风口26排出，热风筒24转动，热风不断与基布层两侧、感温变色PVC复合面层和感温变色PVC底层靠近基布层的一侧接触，防止热合辊组18在进行贴合工作时，导致感温变色PVC复合面层和感温变色PVC底层远离基布层的一侧的一侧温度高于靠近基布层的一侧，使基布层、感温变色PVC复合面层和感温变色PVC底层受热均匀，保证贴合的紧密性。
所述回风组件包括安装在机架11上的回风箱13，所述回风箱13上设有用于基布层穿过的矩形通槽14，所述回风箱13靠近热风辊17的一侧设有若干进风孔，所述回风箱13内设有引风机，所述引风机出风端连接有设置在回风箱13一侧的输出管22，所述输出管22远离回风箱13一侧连接有用于过滤气体中灰尘的过滤机构，所述过滤机构出风端连接有热风机构；
所述回风箱13顶部和底部均连接有支架30，所述支架30上转动连接有定位辊29，位于回风箱13顶部的定位辊29与感温变色PVC复合面层张紧辊28配合使用，位于回风箱13底部的定位辊29与感温变色PVC底层张紧辊27配合使用；
回风组件能对热风筒24排出的风进行回收热量，防止含有热量的气体堆积在热风辊17周围，受引风机的作用，热风筒24排出的部分气体经过进风孔进入回风箱13内，之后从输出管22输出到过滤机构，对气体中灰尘过滤，之后气体能重新利用，输入到热风机构中重新制热。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。

Claims (10)

1.一种感温变色复合材料，其特征在于，包括基布层，所述基布层一侧连接有感温变色PVC复合面层，所述基布层另一侧连接有感温变色PVC底层，所述感温变色PVC复合面层由透明PVC薄膜和感温变色PVC薄膜两层复合而成；
所述透明PVC薄膜、感温变色PVC薄膜和感温变色PVC底层均由压延工艺制备。
2.一种权利要求1所述的感温变色复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下流程：
压延工艺流程：计量配料→高速混合→密炼机混炼→开炼机一次塑化→挤出机过滤→开炼机二次塑化→压延→引离→压花→冷却定型→卷取；
贴合流程：将透明PVC薄膜、感温变色PVC薄膜分别经过140-160℃预热，经过一组加热辊初步复合在一起形成感温变色PVC复合面层；
拉丝网布或平织聚酯网布先经过一组预热辊，烫平表面去除水份，再经过立式涂刮上糊装置，对网布的两面上糊，然后过烘箱烘干得到两面带有透明糊剂层的基布层；
将感温变色PVC复合面层、基布层和感温变色PVC底层分别发送到贴合装置中，经过预热加温后复合在一起，再经过双道压花，得到所需的复合材料。
3.根据权利要求2所述的感温变色复合材料的制备方法，其特征在于，所述感温变色PVC薄膜在压延工艺流程中，混料时等高速运转结束后，再投入感温变色颜料，低速运转30-60S再下料到密炼机塑化，感温变色颜料粉体粒径大小1-10um，添加量占原料总量的0.30-1.0％。
4.根据权利要求2所述的感温变色复合材料的制备方法，其特征在于，所述感温变色PVC薄膜原料中添加有抗UV及光稳定剂，且感温变色PVC薄膜表面复合有一层具有抗紫外线功能的透明层，所述感温变色PVC薄膜为半透明。
5.一种权利要求2所述的感温变色复合材料的制备方法中的贴合装置，其特征在于，包括机架(11)，所述机架(11)上安装有基布层输入辊组(12)、感温变色PVC复合面层放卷辊(15)和感温变色PVC底层放卷辊(16)，所述感温变色PVC复合面层放卷辊(15)靠近感温变色PVC底层放卷辊(16)一侧设有感温变色PVC复合面层张紧辊(28)，所述感温变色PVC底层放卷辊(16)靠近感温变色PVC复合面层放卷辊(15)一侧设有感温变色PVC底层张紧辊(27)；
所述基布层输入辊组(12)、感温变色PVC复合面层张紧辊(28)和感温变色PVC底层张紧辊(27)输出端设有热合辊组(18)，所述热合辊组(18)靠近基布层输入辊组(12)的一侧设有用于对基布层、感温变色PVC复合面层和感温变色PVC底层进行预热的热风辊(17)，所述热风辊(17)远离热合辊组(18)的一侧设有用于对热风进行回收利用的回风组件。
6.根据权利要求5所述的贴合装置，其特征在于，所述热风辊(17)包括两组热风筒(24)，两组热风筒(24)两端均连接有转动轴(23)，所述转动轴(23)安装机架(11)上，所述机架(11)上设有用于驱动两组转动轴(23)转动的驱动机构，远离驱动机构的一组转动轴(23)穿过机架(11)通过旋转接头连接有输入管(21)，所述输入管(21)进气端连接有热气总管(20)，所述热气总管(20)连接有用于提供热风的热风机构。
7.根据权利要求6所述的贴合装置，其特征在于，所述热风筒(24)上阵列设置有至少四组导风罩(25)，所述导风罩(25)上设有与热风筒(24)内腔连通的出风口(26)，靠近输入管(21)一侧的一组转动轴(23)内腔与热风筒(24)连通，两组热风筒(24)设置在基布层两侧且均不与基布层接触，且两组热风筒(24)设置在感温变色PVC复合面层和感温变色PVC底层之间。
8.根据权利要求7所述的贴合装置，其特征在于，所述回风组件包括安装在机架(11)上的回风箱(13)，所述回风箱(13)上设有用于基布层穿过的矩形通槽(14)，所述回风箱(13)靠近热风辊(17)的一侧设有若干进风孔，所述回风箱(13)内设有引风机，所述引风机出风端连接有设置在回风箱(13)一侧的输出管(22)，所述输出管(22)远离回风箱(13)一侧连接有用于过滤气体中灰尘的过滤机构，所述过滤机构出风端连接有热风机构。
9.根据权利要求8所述的贴合装置，其特征在于，所述回风箱(13)顶部和底部均连接有支架(30)，所述支架(30)上转动连接有定位辊(29)，位于回风箱(13)顶部的定位辊(29)与感温变色PVC复合面层张紧辊(28)配合使用，位于回风箱(13)底部的定位辊(29)与感温变色PVC底层张紧辊(27)配合使用。
10.根据权利要求5所述的贴合装置，其特征在于，所述热合辊组(18)远离热风辊(17)的一侧设有压紧辊组(19)，所述压紧辊组(19)安装在机架(11)上。
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