專利名稱：熱敏變色、儲能紡織品用涂層漿料組合物及涂層制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于功能紡織品技術領域，特別是涉及一種對環(huán)境溫度具有雙重響應性的功能紡織品用涂層漿料組合物及涂層制備方法，該紡織品可以隨著外界環(huán)境溫度的變化而發(fā)生顏色的可逆變化，同時還可以在溫度改變時發(fā)生吸熱和放熱反應，從而達到調(diào)節(jié)溫度的目的。
背景技術：
隨著科學技術的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們的審美觀也發(fā)生了巨大的變化，因此在衣、食、住、行等各個方面都表現(xiàn)出不同于傳統(tǒng)的需求。人們既追求傳統(tǒng)服裝所具有的舒適、美觀特點，又希望服裝本身能賦予其與眾不同的功能和特性，由此推動了功能紡織品技術的飛速發(fā)展。但是，由于很多功能性材料對紡織品沒有親和力，所以難于將其直接添加于紡織品上，從而給功能紡織品的制備帶來困難。由于涂層加工技術能夠?qū)⒐δ苄圆?料與紡織品結合在一起，并且具有工藝簡單、流程短、易操作等特點，因此目前已成為一種得到認可的功能紡織品制備方法。但是，目前市場上只有單純的變色和單純的儲能紡織品，而沒有同時具有雙重功能的紡織品。中國發(fā)明專利申請第201210206860. I號中公開了一種由本申請人提交的“一種熱敏變色、儲能材料及其制備方法”。該材料隨溫度的變化既可以發(fā)生可逆變色，又可以吸收和釋放能量，若能將這種熱敏變色、儲能材料應用到紡織品上，使該紡織品既可以通過相變儲能材料的吸熱和放熱來調(diào)節(jié)人體周圍的微環(huán)境，從而保持舒適的感覺，又能夠利用熱敏變色材料使紡織品的顏色隨著溫度的變化呈現(xiàn)出由常規(guī)的“靜態(tài)”變?yōu)槿綦[若現(xiàn)的“動態(tài)”效果，同時能夠填補本領域的空白，無疑將會帶來良好的社會和經(jīng)濟效益。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠使紡織品具有變色及儲能雙重功能的熱敏變色、儲能紡織品用涂層漿料組合物。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種將上述熱敏變色、儲能紡織品用涂層漿料組合物涂覆在紡織品表面的涂層制備方法。為了達到上述目的，本發(fā)明提供的熱敏變色、儲能紡織品用涂層漿料組合物由以重量份計的下列組分組成粘合劑為水性聚氨酯(PU)或聚丙烯酸酯(PA)100熱敏變色、儲能微膠囊粉末5-50增稠劑為締合型水性聚氨酯增稠劑或聚丙烯酸類合成增稠劑將調(diào)節(jié)粘度至10-14厘泊，粘度是在25°C溫度下測得所述的熱敏變色、儲能微膠囊粉末由以重量份計的下列組分組成廠溶劑為十四醇和十六醇100
隱色體為結晶紫內(nèi)酯2 8
芯材彳顯色劑為雙酚A10 35
分散陽離子染料I 3
V
三聚氰胺15 20
37%的甲醛溶液30 ,10
乳化劑5 12
分散劑8 15
去離子水350 500其中十四醇在溶劑中的百分比為I 99%，分散陽離子染料為分散陽離子桃紅、分散陽離子嫩黃或分散陽離子艷藍，乳化劑選自0P-10、吐溫60、吐溫80和十二烷基苯磺酸鈉中的至少一種，分散劑為苯乙烯馬來酸酐共聚物(SMA)。所述的紡織品為棉或滌/棉混紡機織物或針織物。本發(fā)明提供的將熱敏變色、儲能紡織品用涂層漿料組合物涂覆在紡織品表面的涂層制備方法包括按順序進行的下列步驟I)芯材的制備根據(jù)變色溫度的要求，先將按照上述重量份計的十四醇與十六醇進行混合，再置于80°C的溫度下使其溶解，由此制成溶劑，然后將占溶劑質(zhì)量2 8%的結晶紫內(nèi)酯、占溶劑質(zhì)量10 35%的雙酚A和占溶劑質(zhì)量I 3%的分散陽離子染料加入到上述溶劑并混合均勻，于80°C的水浴中攪拌60min，攪拌過程中是在密閉條件下進行，避免水進入，由此形成芯材溶液；2)預聚體的制備稱取占溶劑質(zhì)量15 20 %的三聚氰胺、占溶劑質(zhì)量30 40 %的濃度為37 %的甲醛溶液和占溶劑質(zhì)量100 250%的蒸餾水，在70°C的溫度下混合并攪拌均勻，用三乙醇胺將混合液的pH值調(diào)至8. 5 9,然后反應30min至無色透明狀，即制成預聚體，并置于50°C的溫度下備用；3)芯材的乳化及分散將占溶劑質(zhì)量8 15%的分散劑、余量的蒸餾水和占溶劑質(zhì)量I 3%的NaOH充分混合，然后用10%濃度的檸檬酸將溶液的pH值調(diào)至4 5，于50°C的溫度下攪拌反應lh，再加入占溶劑質(zhì)量5 12%的乳化劑和步驟I)中制備好的芯材溶液，在60°C的溫度下高速剪切IOmin而制成芯材乳液；4)芯材的包覆將上述高速剪切完畢的芯材乳液降溫至55°C，并在此溫度下進行低速攪拌，同時緩慢滴加上述步驟2)中制備好的預聚體，滴加完畢后，用10%濃度的檸檬酸將溶液的pH值調(diào)至3 4，再升溫至75°C，保溫固化反應2h，以使預聚體進一步聚合在芯材顆粒的表面，由此形成熱敏變色、儲能微膠囊；5)微膠囊的洗滌將上述反應后的熱敏變色、儲能微膠囊混合物冷卻后置于石油醚中進行洗滌，再用熱蒸餾水洗滌，抽濾后置于烘箱中經(jīng)5 6小時烘干，即得到熱敏變色、儲能微膠囊粉末；6)涂層漿料調(diào)制將水性聚氨酯或聚丙烯酸酯粘合劑與占粘合劑質(zhì)量5-50%的上述熱敏變色、儲能微膠囊粉末混合均勻，然后加入締合型水性聚氨酯增稠劑或聚丙烯酸類合成增稠劑而將混 合液的粘度調(diào)至10-14厘泊，此粘度是在25°C下測得，由此制成涂層漿料；7)涂層制備將紡織品夾固在涂層機上，然后將上述涂層漿料利用刮刀均勻刮涂在紡織品的表面，之后在60 90°C的溫度下預烘3 7min,然后在120 160°C的溫度下焙烘3 5min,即制成所述的熱敏變色、儲能紡織品。所述的步驟7)中紡織品表面的涂覆量為20 80g/m2。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下有益效果I)本發(fā)明制備的熱敏變色、儲能紡織品不僅具有變色效果，而且具備蓄熱儲能性能，與傳統(tǒng)的單純變色和單純儲能織物相比，具有更大的應用優(yōu)勢。2)本發(fā)明的熱敏變色、儲能紡織品的變色溫度在25 40°C之間，適合于常溫條件下應用，克服了熱敏變色材料變色溫度偏高的缺陷。3)本發(fā)明的熱敏變色、儲能紡織品的涂覆采用涂層工藝，具有工藝簡單、流程短、易操作等特點，利于批量生產(chǎn)。


圖I為本發(fā)明實施例I中制備出的熱敏變色、儲能微膠囊放大10000倍的表面SEM掃描電鏡照片。圖2為本發(fā)明實施例I中制備出的熱敏變色、儲能紡織品放大3000倍的表面SEM掃描電鏡照片。圖3為本發(fā)明實施例I中制備出的熱敏變色、儲能紡織品變色前、后照片。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明提供的熱敏變色、儲能紡織品用涂層漿料組合物及涂層制備方法進行詳細說明。實施例I :(I)稱取儲能材料8.884g十四醇和I. 116g十六醇并置于容器中，于80°C下進行溶解，之后加入O. 2g分散陽離子桃紅、O. 6g結晶紫內(nèi)酯和3. Og雙酚A并密封好，于80°C的水浴中攪拌60min,由此制成芯材溶液；(2)取2. OOg三聚氰胺、3. 86g甲醛溶液和22. 5ml蒸餾水，在70°C的溫度下混合并攪拌均勻，用三乙醇胺將混合液的PH值調(diào)至8. 5 9，然后反應30min至無色透明狀，即制成預聚體，取出置于50°C備用；(3)取I. 38g苯乙烯馬來酸酐共聚物、25ml蒸餾水于三口燒瓶中，并加入O. 2gNa0H,充分混合，然后用10%濃度的檸檬酸將溶液的pH值調(diào)至4 5，于50°C的溫度下攪拌反應Ih ;然后加入O. 966g乳化劑0P-10和步驟(I)中制備好的芯材溶液，在60°C的溫度下高速剪切IOmin而制成芯材乳液；(4)將上述剪切完畢的芯材乳液置于55°C的水浴鍋中，并在此溫度下進行低速攪拌，同時用滴液漏斗滴加預聚物，控制預聚物的加入速度為O. 5ml/min，滴加完畢后，用10%濃度的檸檬酸將溶液的pH調(diào)至3 4，并以2V /min的升溫速度升溫至75°C，保溫固化反應2h，由此形成如圖I所示的熱敏變色、儲能微膠囊；(5)將上述反應后的熱敏變色、儲能微膠囊混合物稍加冷卻，置于石油醚中洗滌兩次，再用熱蒸餾水洗滌三次，抽濾后置于120°C的烘箱中烘6h后得到熱敏變色、儲能微膠囊 粉末；(6)將50g水性PU和15. 45g熱敏變色、儲能微膠囊粉末混合均勻，然后逐漸加入締合型水性聚氨酯增稠劑以將混合液粘度調(diào)至13厘泊(25°C )，攪拌均勻后制得涂層漿料；(7)將棉織物夾固在涂層機上，然后將上述涂層漿料利用刮刀均勻刮涂在紡織品的表面，涂覆量為55g/m2，之后在80°C的溫度下預烘3min，然后在160°C的溫度下焙烘3min,即制成所述的熱敏變色、儲能紡織品。經(jīng)測試,本熱敏變色、儲能紡織品變色前后的系列色差值ΔΕ為20. 88, AL為
7.34, AC 為 1.53，ΛΗ 為 19.45。變色溫度為 32.7°C，熱焓為 17. 35J/g。本熱敏變色、儲能紡織品放大3000倍的表面SEM掃描電鏡照片如圖2所示。本熱敏變色、儲能紡織品變色前、后照片如圖3所示。實施例2 (I)熱敏變色、儲能微膠囊粉末的制備方法同實施例I ;(2)將50g水性PU和15. 45g熱敏變色、儲能微膠囊粉末混合均勻，然后逐漸加入締合型水性聚氨酯增稠劑以將混合液粘度調(diào)至13厘泊(25°C )，攪拌均勻后制得涂層漿料；(3)將滌/棉混紡織物夾固在涂層機上，然后將上述涂層漿料利用刮刀均勻刮涂在紡織品的表面，涂覆量為65g/m2，之后在80°C的溫度下預烘3min，然后在140°C的溫度下焙烘3min，即制成所述的熱敏變色、儲能紡織品。經(jīng)測試，本熱敏變色、儲能紡織品變色前后的系列色差值ΛΕ為26. 47，AL為10.44，AC 為 O. 14，八!1為 24.32。變色溫度為 29. 2°C，熱焓為 18. 51J/g。實施例3 (I)熱敏變色、儲能微膠囊粉末的制備方法同實施例I ;(2)將50g水性PU和11. 30g熱敏變色、儲能微膠囊粉末混合均勻，然后逐漸加入締合型水性聚氨酯增稠劑以將混合液粘度調(diào)至13厘泊(25°C )，攪拌均勻后制得涂層漿料；(3)將棉織物夾固在涂層機上，然后將上述涂層漿料利用刮刀均勻刮涂在紡織品的表面，涂覆量為55g/m2，之后在80°C的溫度下預烘3min，然后在160°C的溫度下焙烘3min,即制成所述的熱敏變色、儲能紡織品。經(jīng)測試，本熱敏變色、儲能紡織品變色前后的系列色差值ΛΕ為22. 05，AL為
8.56, AC 為 O. 34，八!1為 20.32。變色溫度為 26. 7°C，熱焓為 13. 54J/g。實施例4 (I)熱敏變色、儲能微膠囊粉末的制備方法同實施例I ;(2)將50g水性PU和15. 45g熱敏變色、儲能微膠囊粉末混合均勻，然后逐漸加入締合型水性聚氨酯增稠劑以將混合液粘度調(diào)至11厘泊(25°c )，攪拌均勻后制得涂層漿料；
(3)將滌/棉混紡織物夾固在涂層機上，然后將上述涂層漿料利用刮刀均勻刮涂 在紡織品的表面，涂覆量為45g/m2，之后在70°C的溫度下預烘3min，然后在160°C的溫度下焙烘3min，即制成所述的熱敏變色、儲能紡織品。經(jīng)測試，本熱敏變色、儲能紡織品變色前后的系列色差值ΛΕ為17. 60，AL為5. 59, AC 為-O. 14，八!1為16.69。變色溫度為 36. 4°C，熱焓為 15. 37J/g。實施例5 (I)熱敏變色、儲能微膠囊粉末的制備方法同實施例I ;(2)將50gPA和15. 45g熱敏變色、儲能微膠囊粉末混合均勻，然后逐漸加入聚丙烯酸類合成增稠劑以將混合液粘度調(diào)至11厘泊(25°c )，攪拌均勻后制得涂層漿料；(3)將棉織物夾固在涂層機上，然后將上述涂層漿料利用刮刀均勻刮涂在紡織品的表面，涂覆量為30g/m2，之后在80°C的溫度下預烘3min，然后在160°C的溫度下焙烘3min,即制成所述的熱敏變色、儲能紡織品。經(jīng)測試，本熱敏變色、儲能紡織品變色前后的系列色差值ΛΕ為24. 09，AL為
10.27，Λ C 為-I. 40，Λ H 為 21. 74。變色溫度為 34. 7 V，熱焓為 12. 94J/g。實施例6 (I)熱敏變色、儲能微膠囊粉末的制備方法同實施例I ;(2)將50gPA和5. 65g熱敏變色、儲能微膠囊粉末混合均勻，然后逐漸加入聚丙烯酸類合成增稠劑以將混合液粘度調(diào)至13厘泊(25°C )，攪拌均勻后制得涂層漿料；(3)將滌/棉混紡織物夾固在涂層機上，然后將上述涂層漿料利用刮刀均勻刮涂在紡織品的表面，涂覆量為70g/m2，之后在70°C的溫度下預烘3min，然后在140°C的溫度下焙烘3min，即制成所述的熱敏變色、儲能紡織品。經(jīng)測試,本熱敏變色、儲能紡織品變色前后的系列色差值ΔΕ為22. 48, AL為10.75，AC 為-2. 01，ΛΗ 為 19.62。變色溫度為 38. 2°C，熱焓為 11.87J/g。
權利要求
1.ー種熱敏變色、儲能紡織品用涂層漿料組合物，其特征在于所述的涂層漿料組合物由以重量份計的下列組分組成 粘合劑為水性聚氨酯或聚丙烯酸酯100 熱敏變色、儲能微膠囊粉末5-50 增稠劑為締合型水性聚氨酯增稠劑或聚丙烯酸類合成增稠劑將調(diào)節(jié)粘度至10-14厘泊，粘度是在25°C溫度下測得 所述的熱敏變色、儲能微膠囊粉末由以重量份計的下列組分組成
2.根據(jù)權利要求I所述的熱敏變色、儲能紡織品用涂層漿料組合物，其特征在于所述的紡織品為棉或滌/棉混紡機織物或針織物。
3.一種將權利要求I所述的熱敏變色、儲能紡織品用涂層漿料組合物涂覆在紡織品表面的涂層制備方法，其特征在于所述的涂層制備方法包括按順序進行的下列步驟 1)芯材的制備 根據(jù)變色溫度的要求，先將按照上述重量份計的十四醇與十六醇進行混合，再置于800C的溫度下使其溶解，由此制成溶剤，然后將占溶劑質(zhì)量2 8 %的結晶紫內(nèi)酷、占溶劑質(zhì)量10 35%的雙酚A和占溶劑質(zhì)量I 3%的分散陽離子染料加入到上述溶劑并混合均勻，于80°C的水浴中攪拌60min，攪拌過程中是在密閉條件下進行，避免水進入，由此形成芯材溶液； 2)預聚體的制備 稱取占溶劑質(zhì)量15 20 %的三聚氰胺、占溶劑質(zhì)量30 40 %的濃度為37 %的甲醛溶液和占溶劑質(zhì)量100 250%的蒸餾水，在70°C的溫度下混合并攪拌均勻，用三こ醇胺將混合液的pH值調(diào)至8. 5 9,然后反應30min至無色透明狀，即制成預聚體，并置于50°C的溫度下備用； 3)芯材的乳化及分散將占溶劑質(zhì)量8 15%的分散劑、余量的蒸餾水和占溶劑質(zhì)量I 3%的NaOH充分混合，然后用10%濃度的檸檬酸將溶液的pH值調(diào)至4 5，于50°C的溫度下攪拌反應lh，再加入占溶劑質(zhì)量5 12%的乳化劑和步驟I)中制備好的芯材溶液，在60°C的溫度下高速剪切IOmin而制成芯材乳液； 4)芯材的包覆 將上述高速剪切完畢的芯材乳液降溫至55°C，并在此溫度下進行低速攪拌，同時緩慢滴加上述步驟2)中制備好的預聚體，滴加完畢后，用10%濃度的檸檬酸將溶液的pH值調(diào)至3 4，再升溫至75°C，保溫固化反應2h，以使預聚體進一步聚合在芯材顆粒的表面，由此形成熱敏變色、儲能微膠囊； 5)微膠囊的洗滌 將上述反應后的熱敏變色、儲能微膠囊混合物冷卻后置于石油醚中進行洗滌，再用熱蒸餾水洗滌，抽濾后置于烘箱中經(jīng)5 6小時烘干，即得到熱敏變色、儲能微膠囊粉末； 6)涂層漿料調(diào)制 將水性聚氨酯或聚丙烯酸酯粘合劑與占粘合劑質(zhì)量5-50%的上述熱敏變色、儲能微膠囊粉末混合均勻，然后加入締合型水性聚氨酯增稠劑或聚丙烯酸類合成增稠劑而將混合液的粘度調(diào)至10-14厘泊，此粘度是在25°C下測得，由此制成涂層漿料； 7)涂層制備 將紡織品夾固在涂層機上，然后將上述涂層漿料利用刮刀均勻刮涂在紡織品的表面，之后在60 90°C的溫度下預烘3 7min,然后在120 160°C的溫度下焙烘3 5min,即制成所述的熱敏變色、儲能紡織品。
4.根據(jù)權利要求3所述的涂層制備方法，其特征在干所述的步驟7)中紡織品表面的涂覆量為20 80g/m2。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱敏變色、儲能紡織品用涂層漿料組合物及涂層制備方法。涂層漿料組合物由以重量份計的下列組分組成100份水性聚氨酯或聚丙烯酸酯粘合劑以及調(diào)節(jié)粘度的締合型水性聚氨酯增稠劑或聚丙烯酸類合成增稠劑，5-50份熱敏變色、儲能微膠囊粉末。涂層制備方法是以熱敏變色、儲能微膠囊粉末作為原料，利用水性聚氨酯或聚丙烯酸酯粘合劑作為涂層整理劑，用增稠劑調(diào)節(jié)粘度，由此制備成涂層漿料，然后采用直接刮涂的方式將涂層漿料均勻地涂覆到紡織品表面上，經(jīng)過預烘和焙烘工藝制備成熱敏變色、儲能紡織品。所制備出的紡織品同時具有熱敏變色和蓄熱儲能的雙重功能，因此具有較大的應用前景。
文檔編號D06M15/263GK102758355SQ201210239380
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月11日 優(yōu)先權日2012年7月11日
發(fā)明者吳智磊, 楊文芳, 鄭喜玲, 鄭振榮, 馬曉光 申請人:天津工業(yè)大學