專利名稱:一種納米相變微膠囊蓄熱調溫智能紡織品織物印染布的整理工藝的制作方法
技術領域:
本發明涉及紡織制造業的染整技術領域,尤其是涉及一種納米相變微膠囊蓄熱調溫智能紡織品織物印染布的整理工藝。
背景技術:
世界能源日趨緊張,相變材料逐漸進入節能領域,成為一個研究熱點。利用相變材料(Phase Change Material, PCM)的相變潛熱來存儲熱能的技術,具有儲能密度大、儲放熱過程近似恒溫、過程易控制等優點,在研制、開發新型蓄熱調溫智能紡織品方面有著很重要的意義。相變儲熱技術已成為最具吸引力的熱能利用技術之一。相變儲能材料在應用過程中,一方面關注其相變潛熱的大小,相變過程的穩定性以及可循環性,另一方面則是材料 的封裝,防止相變材料在使用過程中的泄露。相變石蠟是近年來相變材料研究的一個重點,其相變過程穩定,循環性良好,相變潛熱在200-220J/g左右,具有其他相變材料無法比擬的優勢。然而石蠟在受熱后呈液態,容易泄露,導致材料損失。通過相變微膠囊的制備,不僅解決了固-液相變時體積變化以及泄露問題,還阻止了石蠟與外界環境的直接接觸,從而起到保護石蠟的作用;另一方面,由于粒徑很小,比表面大,提供了較大的傳熱面積,并且由于囊壁較薄,傳熱得到很大的改善。在紡織服裝方面,進入20世紀90年代,服裝舒適性領域的研究已經融入了信息技術、人工智能等最新科技特征。相變智能紡織品是其重要的研究領域之一。相變智能紡織品是利用相變過程中相變材料能夠吸收或釋放大量的熱量,能夠使溫度保持恒定的特點,研究人體所處環境發生突變時,相變紡織品通過自動貯熱/放熱所形成的熱緩沖作用。相變紡織品的熱緩沖作用體現在當環境突變時.紡織品在一定時間內可以保持人體與服裝這一微小氣候內的溫度基本恒定,從而可以防止熱應激,在極端環境條件下滿足人體舒適性的需要。利用這一特性,可以開發高技術功能性紡織品,如高級運動衣、恒溫服、保暖服、涼爽服等,或在極端條件下(如冰涼的海水中救生)延長人類生存的時間,等待救援。相變材料(Phase Change Materials, PCM)是一種以潛熱形式吸收、儲存和釋放能量,改變相或狀態(固體到液體、液體到固體等)的特種材料。PCM可做成紡織涂層,或紡成纖維。不同的PCM能根據不同溫度提供熔融變化。相變材料可分為高溫、常溫和低溫材料。高溫材料在200 1000°C范圍,主要是一些無機鹽類,適用于一些特殊的高溫環境。低溫材料在20 200°C范圍,主要是一些無機鹽水合物、有機物、高分子,適用于工農業、民用等。相變紡織品是一種通過紡織品表面或纖維內含有的相變物質遇冷、熱后發生固-液可逆相變而吸收、放出熱量,從而具有溫度調節功能的新型高技術紡織品。這類紡織品能夠根據外界環境溫度的變化在一定的溫度范圍內可自由調節紡織品內部溫度,即當外界環境溫度升高時,可以儲存能量,使紡織品內部溫度升高相對較低;當外界環境溫度下降時,可以釋放量,使紡織品內部溫度降低相對較少,做成服裝后比常規紡織品更具舒適性。蓄熱調溫紡織品研制所使用的相變物質的相變溫度通常在0 50°C。在紡織領域,通過紡織品表面或者纖維內含有的相變材料可以達到調節溫度的功能。這類材料能夠根據外界環境的變化,在一定的溫度范圍內自由調節紡織品的溫度,比一般常規織物更具舒適性。目前世界上很多公司已經開始將這類材料用于新產品的開發中。 考慮到人們穿著舒適性的要求,可應用于相變紡織品的相變材料需滿足以下條件(1)PCM的相變溫度必須在人體舒適溫度范圍內,如冬季室內溫度在18 22°C左右,夏季室內溫度在22 26°C左右,而PCM的相轉變溫度應在此范圍內。(2)PCM不能從紡織品中泄露、長期循環不變質。(3)必須在恒定溫度下融化及固化,即必須是可逆相變,不發生過冷現象(或過冷度很小)。(4)PCM必須要容易與紡織品相結合。(5)無毒、對人體無腐蝕。不易燃。(7)體積膨脹率小。(8)低蒸氣壓。(9)滿足經濟性等。調溫紡織品的選擇,首先要根據應用時所需的相變溫度選取熔點在此范圍內,相變熱焓較大的物質,其次根據所應用的具體環境來決定相變材料所要側重的方面。若材料主要應用是儲能釋能相對不太重要,就不必太在意相變材料的過冷現象,則要重點研究材料熔化后的性能,消除其相分離現象,配制后的材料應該具有一定的均勻性、穩定性,加入的添加劑應當均勻地分散在主材料中。最后是加入添加劑改善材料性能時要綜合考慮各添加劑的作用。所謂的成核劑和增 稠劑,其作用不是單一的,而是相互作用、相互影響的。添加劑的選取應根據具體主材料的特性,并考慮添加劑對其它性能的影響。不同熔點的石蠟,作為提煉石油的副產品可買到。系統工作溫度和石蠟溶解范圍可以很好的匹配。石蠟是混合物,因此沒有溶點尖峰,可是石蠟溶解溫度范圍確實較窄。和水合鹽相比,石蠟有很理想的溶解熱、相變溫度易于調節、相變潛熱大。很多有機相變材料一樣,導熱性較差,這可通過一些方式改善。雖然石蠟不能被稱為協調溶解,由于石蠟是由許多互相可溶的有機化合物混合而成,故石蠟溶解過程中沒有明顯的成分析出。和許多其它有機物相比,石蠟的蒸氣壓力較低,在溶化時石蠟產生較大的體積變化,但在凝固過程中它將有脫離容器壁的趨勢,傳熱過程比較復雜。石蠟一般不過冷,因此通常不需要加成核劑,它的結晶速率很高,凝固速率則由于傳熱而受到限制。石蠟是穩定的物質,但還是應隔絕空氣以防止它受熱而緩慢氧化。石蠟無毒無刺激性氣味,它具有惰性,和金屬容器共容,但許多塑料會被其溶化。石蠟也是易燃物,但由于其較低的蒸氣壓力,發生火災的可能性很小。石蠟的價格在有機產品中是較低的,和一些市售水合鹽的價格相當。簡而言之,石蠟作為貯熱相變材料的優點是無過冷及析出現象,性能穩定,無毒,無腐蝕性,價格便宜。因此選取有機物石蠟相變材料做為相變紡織品的相變材料是非常合適的。中國發明專利CN200910163058《一種具有蓄熱調溫相變材料的復合面料及其制備方法和應用》,其提供的具有蓄熱調溫相變材料的復合面料是由三層組成,將相變材料PEG采用螺桿擠壓成薄膜,然后上下覆合兩層PE膜,壓制成三層復合膜,然后根據床上用品或服裝填層的不同需要裁取兩端封邊。復合面料雖然存在著含相變材料的蓄熱調溫作用,但是工藝復雜,舒適性差。中國發明專利CN200910152688《一種具有調溫功能的精紡面料的制造方法》,其提供的調溫功能的精紡面料是采用羊毛條和空調纖維筒子紗作為原料,空調纖維是由2 30微米的微型膠囊組合而成的,在微型膠囊里注有石蠟,石蠟具有能量轉換功能,其能夠對外界環境溫度的變化在皮膚上作出相應的反應,通過吸熱、蓄熱、放熱來調節適合人體的溫度,對溫度變化有緩沖作用。其只是為調溫功能的精紡面料的織造提供紗線,但是面料經過織造、印染的前處理、漂白、染色等工序,調溫功能質量難以得到保證。中國發明專利CN02156613. 5《蓄熱雙向調溫羊絨制品及其制備方法》,其提供是涉及一種由含有石蠟或聚乙二醇微膠囊的特制合成纖維與羊絨纖維和其他纖維經過混紡所得的蓄熱雙向調溫羊絨制品。調溫羊絨制品不僅工藝復雜,而且混紡紗經過織造、印染的前處理、漂白、染色等工序,調溫功能質量難以得到保證。中國發明專利CN200610098000. 5《相變聚氨酯熱敏材料微膠囊雙向調溫面料的制備方法》,其提供是一種相變聚氨酯熱敏材料微膠囊雙向調溫面料的制備方法。它是先用聚氨酯作外殼包裹熱敏材料制作微膠囊,然后用聚丙烯酸酯作為粘合劑通過對織物的后整理將這種微膠囊粘合到織物的纖維表面。該面料通過熱敏材料的相變來達到雙向調溫作用,將人體溫度控制在一定范圍之內。單純用聚氨酯作外殼包裹熱敏材料制作微膠囊,存在殼材易破碎,芯材熱敏材料外泄。中國發明專利CN00105837《自動調溫纖維及其制品》,其提供的是以蓄熱微膠囊為功能性添加成分,以常規成纖聚合物為基材,采用常規紡絲工藝制成自動調溫纖維;蓄熱微膠囊是以苯乙烯一二乙烯苯共聚物、三聚腈胺、脲醛樹脂、環氧樹脂或硅酸鈣為囊壁,采用原位聚合法合成。目前脲醛樹脂等聚合物作壁材,受其制備工藝及材料內在性質的影響,·在膠囊壁中會殘留甲醛,從而限制了其應用。中國發明專利CN200710057493《一種智能調溫紡織品及其制備》,其制得的智能調溫紡織品是將正硅酸乙酯、無水乙醇和蒸餾水常溫水解聚合成二氧化硅網狀結構凝膠,然后加入醇類相變材料而制成復合相變材料,最后將復合相變材料與粘合劑混合后涂布在紡織面料的表面而制成。這種工藝實質是以二氧化硅網狀結構凝膠為殼材,以醇類相變材料為芯材,通過二氧化硅的吸附制成微膠囊。此種微膠囊通常適用于太陽能蓄熱涂料,而不適用于紡織品的整理。有鑒于此,本發明在經過一系列的研究和試驗的基礎上,總結和完善出一種納米相變微膠囊蓄熱調溫智能紡織品織物印染布的整理工藝本案由此產生。
發明內容
本發明的目的在于針對現有技術存在的不足,提供了一種納米相變微膠囊蓄熱調溫智能紡織品織物印染布的整理工藝。為了實現上述目的,本發明的解決方案如下
一種納米相變微膠囊蓄熱調溫智能紡織品織物印染布的整理工藝,其特征在于,
一、納米相變微膠囊的制備步驟包括
步驟一,按相變材料石蠟的質量苯乙烯(ST)和丙烯酸丁酯(BA)的總質量之比為I 1,苯乙烯(ST)的質量丙烯酸丁酯(BA)的質量之比為10 1,丙烯酸(AA)的質量苯乙烯(ST)和丙烯酸丁酯(BA)的總質量之比為1/100 3/100,石蠟的質量去離子水(H2OH)的質量之比為10/100 15/100的取料;
步驟二,按步驟一中稱取的苯乙烯(ST)和丙烯酸丁酯(BA)的總質量的0. 5% 1.0%十二烷基苯磺酸鈉(SDS),1% I. 5%過硫酸鉀(KPS);
步驟三,將步驟一和二中稱取的苯乙烯(ST)、丙烯酸丁酯(BA)和丙烯酸(AA)加入到去離子水中,混合,高速攪拌均勻得到溶液;步驟四,將稱取的石蠟加熱融化后,加入到步驟三所得的溶液中;
步驟五,將稱取的十二烷基苯磺酸鈉(SDS)加入到去離子水中,加熱至50°C ;
步驟六,將步驟五中的十二烷基苯磺酸鈉溶液加入到步驟三得到的混合溶液中; 步驟七,將稱取的過硫酸鉀(KPS)加入到去離子水中,加熱溶解;
步驟八,將步驟六高速攪拌乳化后得到的混合物溶液移入一個包含有機械攪拌、冷凝管、氮氣進口及加料口的四口容器;
步驟九,通氮氣除氧0. 5小時后,水浴加熱至70°C,高速攪拌,緩慢加入步驟七所得到的過硫酸鉀水溶液,引發聚合;聚合完成后,冷卻至室溫,得到微膠囊包覆的多相變材料溶液;
步驟十,多相變材料溶液真空抽濾、干燥,得到微膠囊包覆多相變材料的粉末樣品;
二、納米相變微膠囊的制備工藝條件
高速攪拌速率1500 2000轉/分,氮氣純度99. 99%,真空抽濾真空度>90. 6千帕,抽濾濾材府綢布,干燥溫度80 90°C,干燥時間25 30分;
三、納米相變微膠囊整理液與紡織品織物印染布交聯、整理工藝條件及流程
納米相變微膠囊整理液配置工藝流程
化料桶一攪拌一化料桶中加入配置總質量60% 80%的去離子水一加入納米相變膠囊—交聯劑一增稠劑一加水至所需配置體積;
納米相變微膠囊整理液工藝配方按質量百分比交聯劑為WX-351聚丙烯酸酯類1% 2%,增稠劑為HIT丙烯酸酯類I. 5% 3%,納米相變膠囊10% 20%,去離子水75% 87. 5% ;紡織品織物整理工藝流程平幅進布一兩浸兩軋,軋余率70 80% —遠紅外線烘干,兩組一熱風預烘70 80°C—熱風烘干95 100°C—烘筒烘干,烘筒壓力< 2kg/ cm3—平幅進布一焙烘,120 ± 2 °C,30秒一成品。所述的相變材料(PCM)為石蠟系,石蠟系相變材料見表I :
石蠟系包括質量相等的不同種的烷烴石蠟,加熱至80°C,使全部熔融為無色透明液體,攪拌充分混合。所述的紡織品織物為棉、天絲、莫代爾、混紡棉(粘棉、滌棉、錦棉)、絲、羊毛棉印染布等。采用上述方案后,本發明整理后的納米相變微膠囊蓄熱調溫智能印染布,納米微膠囊包裹形態完整,平均粒徑約為150nm,殼層厚度為15nm,核殼體積比約為I :1 ;峰值相變溫度分別為18_40°C,相變焓分別為57-60J / g。納米相變微膠囊整理后的印染布升溫或降溫速率明顯減緩,具有智能調溫功能,可廣泛應用于戶外服裝、內衣褲、毛衣、襯衣、帽子、手套和床上用品等,具有良好的效果。在應用前景方面,目前國內外對納米相變微膠囊蓄熱調溫智能紡織印染布的需求有一定市場,尤其是軍需潛在市場很大。本工藝開發的納米相變微膠囊蓄熱調溫智能紡織品印染布將為軍、民用兩個市場提供了保證。納米相變微膠囊蓄熱調溫智能紡織品印染布的成功開發,已成為全國紡織品市場的新熱點。產品可廣泛應用于戶外服裝、內衣褲、毛衣、襯衣、帽子、手套和床上用品等,具有良好的效果。
圖Ia和圖Ib是所制備的2種相變微膠囊的TEM照片;(a)膠囊A,(b)膠囊B ;
圖2A、圖2B、圖2C和圖2D是不同配比下制得Poly (St-BA-AA)微球的掃描電鏡圖,
(A) 139nm ; (B) 213nm ; (C) 313nm ; (D) 42Inm ;
圖3A和圖3B是不同軟硬單體配比下的共聚物形態(A)軟硬單體比I :1 ; (B)軟硬單體比I :10 ;
圖4a和圖4b是所制備微膠囊A和B水分散液烘干后樣品的DSC譜圖;(a)膠囊A,(b)月父囊B ;
圖5a和圖5b是整理織物AF和BF在降溫和升溫過程中的溫度變化曲線;(a)降溫, (b)升溫。
具體實施例方式實例
棉印染布組織規格18. 2tex/18. 2tex+40D, 738 根 /10cm, 315 根/IOcm0石蠟系相變材料(A):正二十烷烴。(I)相變材料(A)的納米微膠囊的制備
步驟一,按相變材料石蠟的質量苯乙烯(ST)和丙烯酸丁酯(BA)的總質量之比為I 1,苯乙烯(ST)的質量丙烯酸丁酯(BA)的質量之比為10 1,丙烯酸(AA)的質量苯乙烯(ST)和丙烯酸丁酯(BA)的總質量之比為1/100,石蠟的質量去離子水(H2OH)的質量之比為10/100的取料;
步驟二,按步驟一中稱取的苯乙烯(ST)和丙烯酸丁酯(BA)的總質量的0. 5%十二烷基苯磺酸鈉(SDS),1%過硫酸鉀(KPS);
步驟三,將步驟一和二中稱取的苯乙烯(ST)、丙烯酸丁酯(BA)和丙烯酸(AA)加入到去離子水中,混合,高速攪拌均勻得到溶液;
步驟四,將稱取的石蠟加熱融化后,加入到步驟三所得的溶液中;
步驟五,將稱取的十二烷基苯磺酸鈉(SDS)加入到去離子水中,加熱至50°C ;
步驟六,將步驟五中的十二烷基苯磺酸鈉溶液加入到步驟三得到的混合溶液中,
步驟七,將稱取的過硫酸鉀(KPS)加入到去離子水中,加熱溶解;
步驟八,將步驟六高速攪拌乳化后得到的混合物溶液移入一個包含有機械攪拌、冷凝管、氮氣進口及加料口的四口容器;
步驟九,通氮氣除氧0. 5小時后,水浴加熱至70°C,高速攪拌,緩慢加入步驟七所得到的過硫酸鉀水溶液,引發聚合;聚合完成后,冷卻至室溫,得到微膠囊包覆的多相變材料溶液;
步驟十,多相變材料溶液真空抽濾、干燥,得到微膠囊包覆多相變材料的粉末樣品。相變材料納米微膠囊的制備工藝條件
高速攪拌速率2000轉/分,氮氣純度99. 99%,真空抽濾真空度>90. 6千帕,抽濾濾材府綢布,干燥溫度80 90°C,干燥時間25 30分;
(2)納米相變微膠囊整理液與紡織品織物印染布交聯、整理工藝條件及流程
納米相變微膠囊整理液配置工藝流程
化料桶一攪拌一化料桶中加入配置總質量60% 80%的去離子水一加入納米相變膠囊—交聯劑一增稠劑一加水至所需配置體積;
納米相變微膠囊整理液工藝配方按質量百分比交聯劑為WX-351聚丙烯酸酯類1%,增稠劑為HIT丙烯酸酯類I. 5%,納米相變膠囊10%,去離子水87. 5% ;
紡織品織物整理工藝流程平幅進布一兩浸兩軋,軋余率70 80%—遠紅外線烘干,兩組一熱風預烘70 80°C—熱風烘干95 100°C—烘筒烘干,烘筒壓力< 2kg/ cm3—平幅進布一焙烘,120 ± 2 °C,30秒一成品。本發明的有益效果如下
第一,相變石蠟是近年來相變材料研究的一個重點,其相變過程穩定,循環性良好,相變潛熱在200-220J/g左右,具有其他相變材料無法比擬的優勢。然而石蠟在受熱后呈液態,容易泄漏,導致材料損失。通過相變微膠囊的制備,不僅解決了固-液相變時體積變化以及泄露問題,還阻止了石蠟與外界環境的直接接觸,從而起到保護石蠟的作用。石蠟是穩 定的物質,無毒無刺激性氣味,它具有惰性。石蠟雖是易燃物,但由于其較低的蒸氣壓力,發生火災的可能性很小。石蠟的價格在有機產品中是較低的。紡織品上應用納米膠囊包覆石蠟類相變材料具有如下特性(I)提高了 PCM的穩定性,克服易發生過冷和相分離現象。
(2)強化了 PCM的傳熱性能。納米微粒粒徑小且壁薄提高了 PCM的熱傳遞和使用效率。(3)改善了 PCM的加工性能。納米PCM顆粒微小,粒徑均勻,易于與各種高分子材料混合構成性能更加優越的復合高分子相變材料。第二,相變材料納米微膠囊的制備以兩種不同分子量的石蠟(A、B)為芯材,苯乙烯(ST)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)為殼材,十二烷基苯磺酸鈉(SDS)為乳化劑,過硫酸鉀(KPS)為引發劑乳液聚合制得(A/ST-BA-AA,B/ST-BA-AA)納米微膠囊。所制備的2種相變微膠囊的TEM照片見圖I。由圖Ia和圖Ib可見,2種微膠囊的包裹形態完整。通過對500 600個粒子的統計可得,2種膠囊的平均粒徑約為150nm,殼層厚度15nm,核殼體積比約為I :1。通過改變單體、乳化劑和引發劑等的用量可得到了一系列不同粒徑的聚苯乙烯/丙烯酸正丁酯/丙烯酸(ST-BA-AA)微球。圖2給出了通過反應得到的共聚體系反應產物SEM照片,圖2是不同配比下制得Poly (St-BA-AA)微球的掃描電鏡圖。(A)139nm;(B)213nm ; (C) 313nm ; (D) 421nm。圖2A、圖2B、圖2C和圖2D可見,所采用的聚合方法能制得不同粒徑的微球,并且形態穩定,粒徑分布均勻。在上述乳液反應中,聚苯乙烯的玻璃化溫度比較高(泛=100°C ),所以苯乙烯是一種硬單體。如其含量較高,則共聚產物硬度高。聚丙烯酸正丁酯玻璃化溫度較低(泛二-54°0,是一種軟單體,如其含量較高,則共聚產物硬度低。丙烯酸作為功能性單體與上述兩種單體共聚,為共聚產物提供親水性基團羧基,分布在粒子表面。不同的軟硬單體配比會使反應產物具有不同的形態。如圖3A和圖3B所示,當軟硬單體質量比約為I :1時,得到致密的薄膜。當軟硬單體用量比達到1:10時就能得到微球。這是因為聚合單體中硬單體用量越多,共聚物中硬鏈段比例越大。當苯乙烯用量是丙烯酸正丁酯的十倍時,苯乙烯提供了產物的硬度,丙烯酸丁酯在苯乙烯組成的鏈段基礎上進行聚合,所以能得到微球形態。而當二者用量相當時,產物硬度不夠,得不到硬的微球而形成一種乳液分散體。圖3A和圖3B是不同軟硬單體配比下的共聚物形態(A)軟硬單體比I :1 ;(B)軟硬單體比I :10。第三,采用鈉米微膠攮整理工藝制備調溫紡織品時,納米微膠囊易進入纖維內部,可以降低黏合劑用量,改善整理織物的手感和整理牢度。另外,納米微膠囊比表面積大,可顯著提高PCM的熱效率。交聯劑WX -351(聚丙烯酸酯類)和增稠劑HIT (丙烯酸酯類)均為低溫、環保型固著劑。所制備微膠囊A和B水分散液烘干后樣品的DSC譜圖見圖4a和圖4b。微膠囊A的熔程為20 40. 5,相變溫度的峰值為37. 1°C,相變焓為57. 2J / g ;微膠囊B的熔程為20-34°C,相變溫度的峰值為33. 1°C,相變焓為57. 8J / g。通過本工藝得到整理織物AF和BF。用稱重法測得微膠囊A和B在2種織物上的附著量分別為121. 5g / m2和122. Og / m2。微膠囊殼層熱穩定性良好,預烘及焙烘過程中,相變材料未發生泄露。
納米相變微膠囊整理織物的調溫性能整理織物AF和BF的熱焓分別為6949.8j / m2和7051. 6j / rn2。整理織物AF和BF在降溫和升溫過程中的溫度變化曲線見圖5a和圖5b。縱觀圖3整個過程,整理織物與未整理織物的最大溫差可達5 V,與未整理織物對比表明,納米相變微膠囊整理織物升溫或降溫速率明顯減緩,具有智能調溫功能。納米相變微膠囊整理織物的透氣性能經測試得到未整理織物的透氣量為841.8L/(m2 S)由于整理時黏合劑成膜,整理織物AF和BF的平均透氣量下降了 10%左右,分別為 737. 8L / (m2 S)和 757. 6L / (m2 .S)。根據 FZ / T30222-2004,從透氣量下降幅度看,認為采用整理工藝對織物的舒適性影響不大。上述實踐結果利用微膠囊技術將相變材料納米微膠囊化,納米相變微膠囊整理液與紡織品織物印染布交聯、整理、焙烘,最后得到納米相變微膠囊蓄熱調溫智能紡織品是可行的。第四、納米相變微膠囊整理液與紡織品織物印染布交聯、整理工藝工藝過程簡單、石蠟相變材料(PCM)原料便宜、無論是在進口設備還是國產整理設備均可應用,易于實現大規模生產,其對軍、民用紡織品都有很強的現實意義。以上僅為本發明的較佳實施例,并非對本發明的保護范圍的限定,凡依本案的設計思路所做的等同變化,均落入本案的保護范圍。
權利要求
1.一種納米相變微膠囊蓄熱調溫智能紡織品織物印染布的整理工藝,其特征在于, 一、納米相變微膠囊的制備步驟包括步驟一,按相變材料石蠟的質量苯乙烯和丙烯酸丁酯的總質量之比為I : 1,苯乙烯的質量丙烯酸丁酯的質量之比為10 1,丙烯酸的質量苯乙烯和丙烯酸丁酯的總質量之比為1/100 3/100,石蠟的質量去離子水的質量之比為10/100 15/100的取料;步驟二,按步驟一中稱取的苯乙烯和丙烯酸丁酯的總質量的O. 5% I. 0%十二烷基苯磺酸鈉,1% I. 5%過硫酸鉀; 步驟三,將步驟一和二中稱取的苯乙烯、丙烯酸丁酯和丙烯酸加入到去離子水中,混合,高速攪拌均勻得到溶液; 步驟四,將稱取的石蠟加熱融化后,加入到步驟三所得的溶液中; 步驟五,將稱取的十二烷基苯磺酸鈉加入到去離子水中,加熱至50°C ; 步驟六,將步驟五中的十二烷基苯磺酸鈉溶液加入到步驟三得到的混合溶液中; 步驟七,將稱取的過硫酸鉀加入到去離子水中,加熱溶解; 步驟八,將步驟六高速攪拌乳化后得到的混合物溶液移入一個包含有機械攪拌、冷凝管、氮氣進口及加料口的四口容器; 步驟九,通氮氣除氧O. 5小時后,水浴加熱至70°C,高速攪拌,緩慢加入步驟七所得到的過硫酸鉀水溶液,引發聚合;聚合完成后,冷卻至室溫,得到微膠囊包覆的多相變材料溶液; 步驟十,多相變材料溶液真空抽濾、干燥,得到微膠囊包覆多相變材料的粉末樣品; 二、納米相變微膠囊的制備工藝條件 高速攪拌速率1500 2000轉/分,氮氣純度99. 99%,真空抽濾真空度>90. 6千帕,抽濾濾材府綢布,干燥溫度80 90°C,干燥時間25 30分; 三、納米相變微膠囊整理液與紡織品織物印染布交聯、整理工藝條件及流程 納米相變微膠囊整理液配置工藝流程 化料桶一攪拌一化料桶中加入配置總質量60% 80%的去離子水一加入納米相變膠囊—交聯劑一增稠劑一加水至所需配置體積;納米相變微膠囊整理液工藝配方按質量百分比交聯劑為WX-351聚丙烯酸酯類1% 2%,增稠劑為HIT丙烯酸酯類I. 5% 3%,納米相變膠囊10% 20%,去離子水75% 87. 5% ;紡織品織物整理工藝流程平幅進布一兩浸兩軋,軋余率70 80% —遠紅外線烘干,兩組一熱風預烘70 80°C—熱風烘干95 100°C—烘筒烘干,烘筒壓力< 2kg/ cm3—平幅進布一焙烘,120 ± 2 °C,30秒一成品。
2.如權利要求I所述的一種納米相變微膠囊蓄熱調溫智能紡織品織物印染布的整理工藝,其特征在于,所述的相變材料為石蠟系,石蠟系包括質量相等的不同種的烷烴石蠟,加熱至80°C,使全部熔融為無色透明液體,攪拌充分混合。
3.如權利要求I所述的一種納米相變微膠囊蓄熱調溫智能紡織品織物印染布的整理工藝,其特征在于,所述的紡織品織物為棉、天絲、莫代爾、混紡棉、絲或羊毛棉印染布。
全文摘要
本發明公開一種納米相變微膠囊蓄熱調溫智能紡織品織物印染布的整理工藝。按步驟和工藝條件制備納米相變微膠囊,納米相變微膠囊整理液與紡織品織物印染布交聯、整理,得到成品。所述的紡織品織物為棉、天絲、莫代爾、混紡棉(粘棉、滌棉、錦棉)、絲、羊毛棉印染布等。本發明整理后的納米相變微膠囊蓄熱調溫智能印染布,納米微膠囊包裹形態完整,平均粒徑約為150nm,殼層厚度為15nm,核殼體積比約為11;峰值相變溫度分別為18-40℃,相變焓分別為57-60J/g。納米相變微膠囊整理后的印染布升溫或降溫速率明顯減緩,具有智能調溫功能,可廣泛應用于戶外服裝、內衣褲、毛衣、襯衣、帽子、手套和床上用品等,具有良好的效果。
文檔編號B01J13/02GK102733192SQ20121010102
公開日2012年10月17日 申請日期2012年4月9日 優先權日2012年4月9日
發明者張俊峰, 許漪, 高炳生 申請人:福建眾和股份有限公司