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一種表面疏水的感溫變色面料的制備方法與流程

文檔序號(hào):11225009閱讀:1217來源:國知局

本發(fā)明涉及功能性面料技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種表面疏水的感溫變色面料的制備方法。



背景技術(shù):

隨著社會(huì)科學(xué)和經(jīng)濟(jì)水平的提高、審美觀念的改變,人們對(duì)服裝已經(jīng)突破了傳統(tǒng)的舒適耐用的需求,這就要求服裝材料有時(shí)代感、科學(xué)性、創(chuàng)造性。因此,在新的時(shí)代開發(fā)出新型的智能響應(yīng)性服用新材料具有重要的戰(zhàn)略地位和行業(yè)推動(dòng)作用。

智能變色面料可以根據(jù)外界環(huán)境的變化而發(fā)生顏色的改變,起到對(duì)外界環(huán)境智能響應(yīng)作用,可以使服裝由“靜態(tài)”變?yōu)椤皠?dòng)態(tài)”。熱敏變色材料在受熱或冷卻時(shí)可見吸收光譜發(fā)生變化的性質(zhì)而開發(fā)的一種功能纖維,在軍事偽裝,醫(yī)用示溫等領(lǐng)域有重要應(yīng)用,特別應(yīng)用在高溫警示時(shí),與體溫計(jì)、紅外測(cè)溫儀等相比,熱致變色纖維制品有明顯的優(yōu)勢(shì),熱致變色材料對(duì)溫度的響應(yīng)靈敏,其纖維制品方便攜帶,成本低廉,可直觀監(jiān)測(cè)溫度的變化,因此熱致變色纖維制品在需要高溫警示的機(jī)器、床上用品(如電熱毯等)、車用內(nèi)飾等場(chǎng)合具有巨大的開發(fā)潛力。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,提供一種表面疏水的感溫變色面料的制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供的一種表面疏水的感溫變色面料的制備方法,包括以下步驟:

(1)、通過紡絲法制備得到感溫變色納米粉體和疏水性聚合物復(fù)合的超細(xì)纖維;

(2)、將步驟(1)所述的超細(xì)纖維通過高速剪切分散得到懸濁液,所述懸濁液含有感溫變色納米粉體和疏水性聚合物復(fù)合的超微粒子;

(3)、將步驟(2)所述的懸濁液中加入聚合單體、羧甲基纖維素鈉與自由基聚合引發(fā)劑構(gòu)成功能性后整理液,所述的聚合單體為乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯;

(4)、將步驟(3)所述的功能性后整理液刮涂在普通面料表面,然后經(jīng)烘焙即可得到表面疏水的感溫變色面料。

優(yōu)選的,步驟(4)所述烘焙的溫度130-150℃,烘焙的時(shí)間5-8min;烘焙完成后,面料克重增加量在9-12g/㎡。

優(yōu)選的,步驟(3)所述聚合單體的添加總量占功能性后整理液總質(zhì)量的35~40%,所述乙二醇二甲基丙烯酸酯占聚合單體總質(zhì)量的3~8%。

優(yōu)選的,步驟(3)所述自由基聚合引發(fā)劑含量為聚合單體總質(zhì)量的0.8~1%。

優(yōu)選的,步驟(3)所述羧甲基纖維素鈉的添加量為功能性后整理液總質(zhì)量的0.3~0.5%。

優(yōu)選的,步驟(1)所述超細(xì)纖維的直徑為300~700nm。

優(yōu)選的,所述超微粒子占功能性后整理液總質(zhì)量的30~40%。

優(yōu)選的,步驟(2)所述高速剪切分散的轉(zhuǎn)速高于1000rmp/min,時(shí)間大于50min。

本發(fā)明的有益效果:

1、本發(fā)明設(shè)計(jì)一種表面疏水的感溫變色面料的制備方法,可以形成一種功能面料,該面料由普通聚酯面料后整理而得到。預(yù)先制備得到由疏水熱塑性聚合物與感溫變色納米粉體復(fù)合的超細(xì)微粒,將超微粒子負(fù)載在面料表面后,在面料表面形成類似于荷葉結(jié)構(gòu)的微觀結(jié)構(gòu),具備優(yōu)異的疏水性。同時(shí)超微粒子內(nèi)含有感溫變色納米粉體,可以根據(jù)人體表溫度的變化實(shí)現(xiàn)顏色的改變。本發(fā)明通過加入聚合單體為乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯,在這三者的共同作用下可以形成三維網(wǎng)絡(luò)狀交聯(lián),使超微粒子穩(wěn)定的粘附在面料表面。具備有耐洗滌性和長(zhǎng)期使用的穩(wěn)定性。

2、自由基聚合引發(fā)劑在加熱條件下產(chǎn)生自由基,引發(fā)乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯的原位聚合物起到粘合劑的作用,使超微粒子高效的粘附在面料表面。

3、甲基丙烯酸甲酯透明度較高,使顏色改變更容易被觀察。

4、聚合單體占功能性后整理液總質(zhì)量的35-40%,且乙二醇二甲基丙烯酸酯占聚合物單體總量的3-8%。過高的聚合單體濃度和乙二醇二甲基丙烯酸酯含量,會(huì)使后整理后的面料變硬,影響手感;而過低的單體濃度和交聯(lián)劑含量,會(huì)降低粘合牢固度。

5、自由基聚合引發(fā)劑含量為聚合單體總質(zhì)量的0.8~1%,該范圍內(nèi)得到的粘合劑能兼顧粘合牢度和手感。

6、羧甲基纖維素鈉的添加量為功能性后整理液總質(zhì)量的0.3~0.5%,過高的濃度會(huì)使體系粘度變的很大而不利于各組分的均勻混合,也會(huì)后續(xù)工序帶來困難;過低的濃度體系粘度較低使超細(xì)微粒子有逐漸聚沉的傾向,易使后期加工過程中感溫變色微粒子在面料表面分布不均勻。

7、烘焙溫度較低或者時(shí)間較短會(huì)使聚合不完全,不利于超微粒子在面料表面的負(fù)載;溫度較高和時(shí)間過長(zhǎng),會(huì)對(duì)面料的強(qiáng)度有一定的影響,并且會(huì)損害感溫變色納米粉體的感溫變色能力。

8、步驟(1)所述超細(xì)纖維的直徑為300~700nm,當(dāng)直徑超過700nm將會(huì)使疏水效果降低,同時(shí)影響感溫變色能力,而低于300nm將會(huì)大大提高生產(chǎn)成本,而相應(yīng)的疏水效果與感溫變色能力卻沒有得到提升。

具體實(shí)施方式

以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作詳細(xì)說明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是,下述說明僅僅是示例性的,而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。

實(shí)施例1:

一種表面疏水的感溫變色面料的制備方法,包括以下步驟:

(1)、通過紡絲法制備得到感溫變色納米粉體和疏水性聚合物復(fù)合的超細(xì)纖維,超細(xì)纖維的直徑為300nm;

(2)、將步驟(1)所述的超細(xì)纖維通過高速剪切分散得到懸濁液,所述懸濁液含有感溫變色納米粉體和疏水性聚合物復(fù)合的超微粒子,高速剪切分散的轉(zhuǎn)速高于1000rmp/min,時(shí)間大于50min;

(3)、將步驟(2)所述的懸濁液中加入聚合單體、羧甲基纖維素鈉與自由基聚合引發(fā)劑構(gòu)成功能性后整理液,所述的聚合單體為乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯,聚合單體的添加總量占功能性后整理液總質(zhì)量的35%,所述乙二醇二甲基丙烯酸酯占聚合單體總質(zhì)量的3%,自由基聚合引發(fā)劑含量為聚合單體總質(zhì)量的0.9%,羧甲基纖維素鈉的添加量為功能性后整理液總質(zhì)量的0.5%,所述超微粒子占功能性后整理液總質(zhì)量的30%;

(4)、將步驟(3)所述的功能性后整理液刮涂在普通面料表面,然后經(jīng)烘焙即可得到表面疏水的感溫變色面料,烘焙的溫度150℃,烘焙的時(shí)間5min;烘焙完成后,面料克重增加量在9-12g/㎡。

實(shí)施例2:

一種表面疏水的感溫變色面料的制備方法,包括以下步驟:

(1)、通過紡絲法制備得到感溫變色納米粉體和疏水性聚合物復(fù)合的超細(xì)纖維,超細(xì)纖維的直徑為700nm;

(2)、將步驟(1)所述的超細(xì)纖維通過高速剪切分散得到懸濁液,所述懸濁液含有感溫變色納米粉體和疏水性聚合物復(fù)合的超微粒子,高速剪切分散的轉(zhuǎn)速高于1000rmp/min,時(shí)間大于50min;

(3)、將步驟(2)所述的懸濁液中加入聚合單體、羧甲基纖維素鈉與自由基聚合引發(fā)劑構(gòu)成功能性后整理液,所述的聚合單體為乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯,聚合單體的添加總量占功能性后整理液總質(zhì)量的40%,所述乙二醇二甲基丙烯酸酯占聚合單體總質(zhì)量的8%,自由基聚合引發(fā)劑含量為聚合單體總質(zhì)量的0.8%,羧甲基纖維素鈉的添加量為功能性后整理液總質(zhì)量的0.3%,所述超微粒子占功能性后整理液總質(zhì)量的40%;

(4)、將步驟(3)所述的功能性后整理液刮涂在普通面料表面,然后經(jīng)烘焙即可得到表面疏水的感溫變色面料,烘焙的溫度130℃,烘焙的時(shí)間8min;烘焙完成后,面料克重增加量在9-12g/㎡。

實(shí)施例3:

一種表面疏水的感溫變色面料的制備方法,包括以下步驟:

(1)、通過紡絲法制備得到感溫變色納米粉體和疏水性聚合物復(fù)合的超細(xì)纖維,超細(xì)纖維的直徑為500nm;

(2)、將步驟(1)所述的超細(xì)纖維通過高速剪切分散得到懸濁液,所述懸濁液含有感溫變色納米粉體和疏水性聚合物復(fù)合的超微粒子,高速剪切分散的轉(zhuǎn)速高于1000rmp/min,時(shí)間大于50min;

(3)、將步驟(2)所述的懸濁液中加入聚合單體、羧甲基纖維素鈉與自由基聚合引發(fā)劑構(gòu)成功能性后整理液,所述的聚合單體為乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯,聚合單體的添加總量占功能性后整理液總質(zhì)量的37.5%,所述乙二醇二甲基丙烯酸酯占聚合單體總質(zhì)量的5.5%,自由基聚合引發(fā)劑含量為聚合單體總質(zhì)量的1%,羧甲基纖維素鈉的添加量為功能性后整理液總質(zhì)量的0.4%,所述超微粒子占功能性后整理液總質(zhì)量的35%;

(4)、將步驟(3)所述的功能性后整理液刮涂在普通面料表面,然后經(jīng)烘焙即可得到表面疏水的感溫變色面料,烘焙的溫度140℃,烘焙的時(shí)間6.5min;烘焙完成后,面料克重增加量在9-12g/㎡。

功能性結(jié)果測(cè)試:

對(duì)上述實(shí)施例1~3方法制得的表面疏水的感溫變色面料、將實(shí)施例1~3方法制得的表面疏水的感溫變色面料水洗20次后、以及普通面料進(jìn)行空白對(duì)照,進(jìn)行疏水功能與感溫變色功能測(cè)試,如表1所示。

所述疏水功能測(cè)試為將面料傾斜角度為30放置,然后采用水對(duì)面料表面噴淋1分鐘,最后測(cè)量面料克重增加量。

所述感溫變色功能測(cè)試為將面料分別放置在常溫與室溫為40度進(jìn)行顏色變化對(duì)比的觀察。

表1本發(fā)明一種表面疏水的感溫變色面料的功能測(cè)試結(jié)果

由表1可以看出,本發(fā)明的一種表面疏水的感溫變色面料具備有優(yōu)秀的疏水性能與感溫變色效果,且本發(fā)明具備的該效果具有穩(wěn)定性與耐洗滌性,即使經(jīng)過水洗處理20次后,也不對(duì)該功能效果產(chǎn)生影響。

最后應(yīng)說明的是:顯然,上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例,而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。

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