CN1880570A - 复合纤维的材料组成与加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种复合纤维的材料组成与加工方法，该复合纤维为纤维织物上贴合一具保温隔热效果的硅胶发泡层及一可增强隔热抗辐射功能的硅胶光反射层，其是将硅胶发泡材料贴设在纤维织物上并压延出硅胶发泡层，形成一硅胶发泡织物后，再将该硅胶发泡织物收卷并置入一蒸气加硫罐中进行发泡与架桥反应，接着取出已发泡的该硅胶发泡织物，将一液态硅橡胶反光材料涂布于该硅胶发泡层上，形成一硅胶光反射层，再将该硅胶发泡织物放入一烘箱中进行加热硫化反应，待冷却后取出，即形成于较低温环境下仍保有柔软性的复合纤维。
Description
技术领域
本发明是有关一种复合纤维的材料组成与加工方法，特别是指一种具有保温隔热效果的复合层贴合于纤维织布上的加工方法。
背景技术
随着现代人日益追求物质生活的享受，食衣住行等样样都要求精致舒适又便利，日常使用的物品最好还能多功能合一，如去高山或沙漠等日夜温差极大的地方时，拥有一件轻便保暖又防水的外套或一顶轻便防水抗温差又保温的帐棚等旅游用品就非常理想。
在现有技术中的织物一般多无法同时达到防水、轻薄、弹性柔软、隔热保温、防震缓冲等多种功能，而这些条件对于享受舒适便利的现代人来说却几乎可说是缺一不可，毕竟没人喜欢在阴雨绵绵的冬天穿着厚重却不防水的大衣只为了保暖，或是为了达到上述条件而穿很多层衣物。
一般在织物涂布方面，因为选用材料本身特性的关系，一旦织物使用环境低于0℃时，就有可能发生涂布材料硬化甚至脆裂的情况，而失去其原有的特性与功能，其应用产品如保温外套或帐棚等，在温度变化大的地区就会失去应用价值。因此选用与开发适当的涂布材料，可以延伸涂布织物的温度适用范围，增加其应用价值，也可以提供新的织物选择而使产品变得更好。
因此，本发明即针对上述数点提出一种复合纤维的材料组成与加工方法，以有效克服上述的该等问题。
发明内容
本发明的主要目的在提供一种复合纤维的材料组成与加工方法，其可制造厚度均一、有弹性及柔软性且具有保温隔热效果的加工纤维织布。
本发明的另一目的是提供一种复合纤维的材料组成与加工方法，其是提供一种多层不同功能的复合硅胶的加工方法，且层与层之间不需要底涂层即可以直接贴合。
本发明的再一目的是提供一种复合纤维的材料组成与加工方法，其可制造厚度均一、宽幅大并具防震缓冲及保温隔热等机能性的柔软纤维织布。
为达上述的目的，将硅胶发泡材料贴设在纤维织物上，压延出贴附于该纤维织物上的硅胶发泡层，形成一硅胶发泡织物后，再将该硅胶发泡织物收卷并置入一蒸气加硫罐中进行发泡与架桥反应，待反应完成之后，取出已发泡的该硅胶发泡织物，将一液态硅橡胶反光材料涂布于该硅胶发泡层上，形成一硅胶光反射层，再将该硅胶发泡织物放入一烘箱中进行加热硫化反应，待冷却后取出即为-40℃低温环境下仍保有柔软性的复合纤维加工材质产品，其中，该硅胶发泡层主要包含高温型硅橡胶、有机硅烷、碳酸钙、架桥剂、发泡剂及补强型填充剂，而该硅胶光反射层主要包括液态硅橡胶及反光填充剂。
底下通过由具体实施例详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。
附图说明
图1为本发明复合纤维的结构示意图；
图2为本发明加工方法的架构方块示意图；
图3为本发明所提供加工方法的工作流程图；
图4为本发明利用压延机进行压延步骤的架构示意图。
【图号说明】
10纤维织物
12硅胶发泡层
14硅胶光反射层
16硅胶发泡材料
18硅胶发泡织物
20压延机
22接触轮
24加压式捏合机
26行星式搅拌机
28蒸气加硫罐
30一般型涂布机
32连续式加热烘箱
具体实施方式
本发明提供一种复合纤维的材料组成与加工方法，该复合纤维为如图1所示的结构，是在纤维织物10上贴合一具保温隔热效果的硅胶发泡层12及一可增强隔热抗辐射功能的硅胶光反射层14，其中，该硅胶发泡层12主要包含高温型硅橡胶、有机硅烷、碳酸钙、架桥剂、发泡剂及补强型填充剂，而该硅胶光反射层14主要包括液态硅橡胶及反光填充剂。
硅胶发泡层12的成分组成为：100重量份(PHR)的聚硅氧聚合物(polysiloxane)，其化学结构如下：
其中R1可为甲基、氢氧基或乙烯基，R2或R3可为甲基、乙烯基或苯基，y/(x+y)＝0.001～0.003，分子量范围介于30万～80万；10～70重量份的补强型填充剂，如沉淀法制备的二氧化硅(precipitated silica，HiSil 928 byPPG)或以锻烧法制备的二氧化硅(fumed silica，Aerosil 300 by Degussa)；1～10重量份的偶氮类发泡剂，如偶氮二异丁腈(AIBN by ShinEtsu)等；1～10重量份的架桥剂，其主要成分为有机过氧化物，如过氧化苯(benzoylperoxide)、二氯二苯甲(2，4-dichlorobenzoyl peroxide)等；1～5重量份的硅烷处理剂，如乙烯基三甲氧基硅烷(vinyltrimethoxysilane，VTMO by DegussaHuls)、乙烯基三乙氧基硅烷(vinyltriethoxysilane，VTEO by Degussa Huls)；1～8重量份的短链末端含氢氧基的二甲基硅油(48V50，by Rhodia)，粘度范围介于1～20cps；以及一轻质碳酸钙。
硅胶光反射层14的成分组成为：100重量份的聚乙烯基硅氧聚合物(polysiloxane)，其化学结构如下：
其中R1为乙烯基，R2或R3可为甲基、乙烯基或苯基，y/(x+y)＝0.001～0.005，粘度范围介于1000～100000cps；1～20重量份的补强型填充剂，如以锻烧法制备的二氧化硅(fumed silica，Aerosil 300 by Degussa)或表面经硅氧烷处理的锻烧法制备的二氧化硅(Aerosil R106 by Degussa)；1～5重量份的短链末端含氢氧基的二甲基硅油(48V50，by Rhodia)，粘度范围介于10～40cps；0.1～10重量份的加成型反应架桥剂，其主要功能成分为白金错合物如六氯白金酸(H2PtCl6·6H2O)，且其在异丙醇(isopropyl alcohol)中的重量百分比为0.3；0.1～5重量份的硅烷处理剂，如乙烯基三甲氧基硅烷(vinyltrimethoxysilane，VTMO by Degussa Huls)、乙烯基三乙氧基硅烷(vinyltriethoxysilane，VTEO by Degussa Huls)；0.1～3重量份的粘着促进剂如环氧基硅烷(3-glycidoxypropyltrimethoxy-silane，S-510 by Chisso)；加成型反应抑制剂，如二甲基亚砜(dimethylsulfoxide，简称DMSO)；以及金属粉末如银粉、铝粉等，粒径范围0.1～10μm。
加工过程如图2及图3所示，在步骤S10中将高温硫化硅橡胶、有机硅烷与碳酸钙置于一加压式捏合机24中进行混炼，并通入冷却水，使加压式捏合机24中的温度保持不超过80℃，即可获得一基础硅胶原料，并于此时将加成型液态硅橡胶与反光填充剂置于一行星式搅拌机26中充分混合，另通入冷却水保持行星式搅拌机26的温度不超过40℃，以制成一硅橡胶反光材料，其中，液态硅橡胶的硫化反应类型可分为缩合型硫化反应及加成型硫化反应，分别使用有机锡及白金为触媒，而反光填充剂则为银粉或铝粉等金属粉末；接着在基础硅胶原料中加入架桥剂、发泡剂与补强型填充剂，成为一硅胶发泡材料16，其中发泡剂必须与架桥剂配合，如此才能在发泡过程中同时进行架桥工作，而补强型填充剂可为二氧化硅粉、石英粉、金属氧化物与硅藻土等物质；继续进行S12的压延步骤，将该硅胶发泡材料16置于如图4所示的压延机20的1号及2号轮之间，并调整适当积料量，使其顺着轮面滑下至3号及4号轮，适当调整控制1、2、3及4号轮的轮面温度在30～60℃之间，使硅胶发泡材料16与各轮面间有较佳的离型性，再利用直径400～600厘米的接触轮22施加压力将聚酯布、尼龙布、棉布、聚酯尼龙纤维混纺纱布或其它不同组成纤维的纤维织布10与4号轮面上的硅胶发泡材料16进行贴合成型，形成一硅胶发泡织物18，且硅胶发泡材料16形成一贴合于纤维织物10之上、厚度控制在0.15～3.5厘米间的硅胶发泡层12，其宽度介于10～70英时，可依照需要调整，长度则需要加以控制；将此未发泡的硅胶发泡织物18部分收卷并将其置于一蒸气加硫罐28中，通入温度约150℃的水蒸气进行发泡及架桥反应如步骤S14，时间为四小时，当该硅胶发泡层12的发泡倍率为两倍时进行步骤S16，将已经硫化的硅胶发泡织物18由蒸气加硫罐28中取出，经由一般型涂布机30将在步骤S10时配好的硅橡胶反光材料涂布于硅胶发泡层12之上，形成一厚度均匀、约0.05～0.1厘米厚的硅胶光反射层14后，再将此硅胶发泡织物18带入长二十公尺的连续式加热烘箱32中进行步骤S18的加热硫化反应，温度控制在100-150℃，加热时间控制在1-10分钟，待冷却后将该硅胶发泡织物18卷出，即得到已形成连续卷状的复合纤维加工材质产品如图1所示的结构，此复合纤维于-40℃的低温下仍保有柔软性，且具有防震缓冲、保温隔热、耐候防水等功能性。
综上所述，本发明为一复合纤维的材料组成与加工方法，是将一基础硅胶原料混炼后加入发泡剂、架桥剂与填充剂形成一硅胶发泡材料，将该硅胶发泡材料贴设在纤维织物上，压延出贴附于该纤维织物上的硅胶发泡层，形成一硅胶发泡织物后，再将该硅胶发泡织物收卷并置入一蒸气加硫罐中进行发泡与架桥反应，接着取出已发泡的该硅胶发泡织物，将一液态硅橡胶反光材料涂布于该硅胶发泡层上，形成一硅胶光反射层，再将该硅胶发泡织物放入一烘箱中进行加热硫化反应，待冷却后取出即为复合纤维加工材质产品，其中，该硅胶发泡层主要包含高温型硅橡胶、有机硅烷、碳酸钙、架桥剂、发泡剂及补强型填充剂，而该硅胶光反射层主要包括液态硅橡胶及反光填充剂。
唯以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围。故即凡依本发明申请范围所述的特征及精神所为的均等变化或修饰，均应包括于本发明的申请专利范围内。
Claims (25)
1.一种复合纤维的硅胶发泡层材料组成，其特征在于：包括：
一100重量份的聚硅氧聚合物，其化学结构如下：
其中R1可为甲基、氢氧基或乙烯基，R2或R3可为甲基、乙烯基或苯基，y/(x+y)＝0.001～0.003；
一10～70重量份的补强型填充剂；
一1～10重量份的偶氮类发泡剂；
一1～10重量份的架桥剂；
一1～5重量份的硅烷处理剂；
一1～8重量份的短链末端含氢氧基的二甲基硅油；以及
一轻质碳酸钙。
2.如权利要求1所述的复合纤维的硅胶发泡层材料组成，其特征在于：所述该聚硅氧聚合物的分子量范围是介于30万～80万。
3.如权利要求1所述的复合纤维的硅胶发泡层材料组成，其特征在于：所述该补强型填充剂是为以沉淀法制备的二氧化硅或以锻烧法制备的二氧化硅。
4.如权利要求1所述的复合纤维的硅胶发泡层材料组成，其特征在于：所述该架桥剂的主要成分是为有机过氧化物。
5.如权利要求1所述的复合纤维的硅胶发泡层材料组成，其特征在于：所述该二甲基硅油的粘度范围是介于1～20cps。
6.一种复合纤维的硅胶光反射层材料组成，其特征在于：包括：
一100重量份的聚乙烯基硅氧聚合物，其化学结构如下：
其中R1为乙烯基，R2或R3可为甲基、乙烯基或苯基，y/(x+y)＝0.001～0.005；
一1～20重量份的补强型填充剂；
一1～5重量份的短链末端含氢氧基的二甲基硅油；
一1～10重量份的加成型反应架桥剂；
一1～5重量份的硅烷处理剂；
一1～3重量份的粘着促进剂；
一加成型反应抑制剂；以及
一金属粉末。
7.如权利要求6所述的复合纤维的硅胶光反射层材料组成，其特征在于：所述该聚乙烯基硅氧聚合物的粘度范围是介于1000～100000cps。
8.如权利要求6所述的复合纤维的硅胶光反射层材料组成，其特征在于：所述该补强型填充剂是为以锻烧法制备的二氧化硅或表面经硅氧烷处理的锻烧法制备的二氧化硅。
9.如权利要求6所述的复合纤维的硅胶光反射层材料组成，其特征在于：所述该二甲基硅油的粘度范围是介于10～40cps。
10.如权利要求6所述的复合纤维的硅胶光反射层材料组成，其特征在于：所述该加成型反应架桥剂的主要功能成分是为白金错合物，如六氯白金酸H2PtCl6·6H2O。
11.如权利要求10所述的复合纤维的硅胶光反射层材料组成，其特征在于：所述该白金错合物在异丙醇中的重量百分比是为0.3。
12.如权利要求6所述的复合纤维的硅胶光反射层材料组成，其特征在于：所述该金属粉末是为银粉或铝粉。
13.如权利要求6所述的复合纤维的硅胶光反射层材料组成，其特征在于：所述该金属粉末粒径范围是为0.1～10μm。
14.一种复合纤维的加工方法，其包括以下步骤：
将一硅胶发泡材料贴设在一纤维织物上进行压延，形成一硅胶发泡织物，且该硅胶发泡材料形成贴合于该纤维织物上的一硅胶发泡层；
将该硅胶发泡织物收卷并置入一蒸气加硫罐中，以进行该硅胶发泡层的发泡与架桥反应；
取出已发泡的该硅胶发泡织物，将一液态硅橡胶反光材料涂布于该硅胶发泡层上，形成一硅胶光反射层；以及
将该硅胶发泡织物放入一烘箱中进行加热硫化反应，待冷却后取出。
15.如权利要求14所述的复合纤维的加工方法，其特征在于：所述该硅胶发泡材料是由高温硫化硅橡胶、有机硅烷与碳酸钙混炼后，加入架桥剂、发泡剂及补强型填充剂而成。
16.如权利要求15所述的复合纤维的加工方法，其特征在于：所述该混炼的过程是发生于一加压式捏合机中，并保持温度不超过80℃。
17.如权利要求15所述的复合纤维的加工方法，其特征在于：所述该补强型填充剂是为二氧化硅粉、石英粉、金属氧化物及硅藻土其中之一。
18.如权利要求14所述的复合纤维的加工方法，其特征在于：所述该发泡及架桥反应的反应时间为四小时，发泡倍率为两倍。
19.如权利要求14所述的复合纤维的加工方法，其特征在于：所述该未发泡的硅胶发泡层的厚度是为0.15～3.5厘米。
20.如权利要求14所述的复合纤维的加工方法，其特征在于：所述该硅胶光反射层的厚度是为0.05～0.1厘米。
21.如权利要求14所述的复合纤维的加工方法，其特征在于：所述该硅胶光反射层的组成是包括液态硅橡胶及反光填充剂。
22.如权利要求21所述的复合纤维的加工方法，其特征在于：所述该液态硅橡胶的硫化反应类型是为使用有机锡触媒的缩合型硫化反应，或为使用白金触媒的加成型硫化反应。
23.如权利要求21所述的复合纤维的加工方法，其特征在于：所述该反光填充剂是为银粉或铝粉。
24.如权利要求14所述的复合纤维的加工方法，其特征在于：所述该烘箱是为一长度二十公尺的连续式加热烘箱。
25.如权利要求14所述的复合纤维的加工方法，其特征在于：所述该烘箱的温度在100～150℃。
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