专利名称：含微胶囊相变材料的纺织布料及包装材料的制备方法
技术领域：
本发明涉及化学工业、纺织工业和包装工业中微胶囊相变材料应用技术领域，具体是含微胶囊相变材料的纺织布料及包装材料的制备方法。
背景技术：
微胶囊相变材料是指由微胶囊内核材料和微米或纳米尺度的微胶囊外壳组成的合成高分子材料，其外壳材料能承受高温和低温且不受温度变化的影响，微胶囊内核材料为相变温度为-50～150℃的有机物。微胶囊相变材料相变温度范围在-50～150℃间，根据其内核材料的相变温度确定其吸热和防热性能，可作为外壳材料的高分子材料通常为聚乙烯、聚苯乙烯、聚脲、聚酰胺、环氧树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂等，可作为微胶囊内核的固-液相变材料有结晶水合盐、共晶水合盐、直链烷烃、石蜡类、脂肪酸类、聚乙二醇等。微胶囊外壳材料是为相变材料提供稳定的相变空间，主要起到保护和密封相变材料的作用。微胶囊相变材料在一些实际应用领域里是用于平衡暂时温度变化和储存能量的。不仅仅在电子行业、汽车工业、建筑业、而且在纺织及包装业中也得到广泛的使用。这种材料能够将材料发生相变过程中或者发生化学反应过程中所释放或吸收的能量以电能、机械能、化学能，或者其它形式储存起来。它特别适用于温度变化较频繁的场合。相变储能材料的研究对于合理利用能源、隔热降温及升温、改善仪器和设备的性能、提高经济效益具有非常重要的现实意义。
由于微胶囊相变材料具有良好的贮热性能和温控性能，在服装和包装领域应用领域页也相当广泛。经微胶囊技术处理后的纤维样本，具有良好的热学性质，可用于户外产品，如野战服、消防服、滑雪衫、靴子、手套、暖耳套及各种包装材料等，也可用于内穿。
微胶囊相变材料与普通纤维共混后熔融纺丝可以制备调温纤维。2000年11月，德国法兰克福A vantex-高科技服装面料和时装工程的国际论坛上，A cordis公司展示了一种新型纤维即OUTLAST纤维。该纤维具有调温和贮热保湿功能，可使人体皮肤处在外界温度和体温之间的舒适温度之内。Bryanf和Colvin将包含调温蓄热微胶囊的整理液，通过使用转移涂层技术，将微胶囊转移到不同面料上。另外，Triangle公司已成功的在聚丙烯腈的湿法纺丝过程中加入7％wt左右的包含相变材料的蓄热调温微胶囊，通过喷丝板挤出制成纤维。天津工业大学通过对相变物质进行熔融复合纺丝，研制出了相变物质含量16％以上，单丝纤度5dtex的蓄热调温纤维。但是上述方法中，微胶囊在纺织及包装业上的应用工艺复杂，成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适于工业生产的含有微胶囊相变材料的纺织布料或包装材料制备方法。该方法工艺简单，成本低且环保，并赋予布料良好的吸热或放热性能，改善处在环境温度不断变化(诸如从事炼钢、消防等特种行业)的人体舒适度，或在特殊环境下需要达到保温效果的体系。
本发明的目的通过如下技术方案实现
一种含微胶囊相变材料的纺织布料及包装材料的制备方法，包括步骤如下(1)常温下将微胶囊相变材料粉体或水性乳液与热固性黏合剂按照1∶0.5～9比例混合；(2)混合物在30～300℃干燥固化3～120min；(3)通过点缀丝印技术，将微胶囊相变材料涂布到布料或包装材料上并形成带有塑形图案的涂层；所述涂层中微胶囊相变材料含量为3％～70％，所述微胶囊相变材料粉体是指微胶囊内核相变温度为-50～150℃的微米或纳米粉体材料，所述微胶囊相变材料溶液为含有不高于50％浓度的微米、纳米尺寸的微胶囊相变材料粉末的水性乳状溶液。
有益的是，所述的服装布料为棉布、化纤布、无纺布或混纺布等，所述的包装材料为各种包装塑料布。
有益的是，所述步骤(1)中黏合剂为热固型网印黏合剂。所述热固型网印黏合剂选自聚胺酯、丙烯酸和环氧树脂。
其中步骤(3)中各种塑形图案可通过改变模具而成型。
微胶囊相变材料是市售材料，由重庆诚邦科技发展有限公司提供，其选取主要根据相变温度进行选择，至于内核材料及其外壳是何种材料对微胶囊相变材料的性能没有实质影响。
相对于现有技术，本技术发明的优点本发明采用任意相变温度下的微胶囊相变材料作为原料，涂布工艺简单、安全、高效、美观，表面塑形图案可自行选择，提高了产品质量，减少了环境污染，通过该工艺生产出来的布料或包装材料具有良好的吸热性能，可用作诸如炼钢、消防等特种行业的特殊功能服装或用于保温的包装材料等。
图1为相变温度为27℃的微胶囊相变材料DSC曲线图。
具体实施例方式
下面结合实例和附图对本发明作进一步的说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1图1为相变温度为27℃的微胶囊相变材料DSC曲线图，其DSC曲线采用美国MDSC 2910，TA Instruments型DSC测试仪测定。如图1所示，微胶囊相变材料在吸热峰值温度为27.67℃，总的吸热两位96.74J/g，说明该材料是为常温下相变温度为27℃的微胶囊相变材料，该微胶囊相变材料为市售产品，根据相变温度选取。选取粒度为2～7μm，吸热与放热性能如图1所示的含35％微胶囊相变材料水性溶液与聚胺酯网印粘合剂按照1∶4混合，混合物在120℃干燥固化60min，通过点缀丝印技术，将微胶囊相变材料涂布到棉布上，其中塑形表面图案为直径2mm的半圆球，内含微胶囊相变材料15％。
实施例2常温下将相变温度为31℃，粒度为2～7μm，吸热量为158.7J/g的微胶囊相变材料粉体与环氧树脂网印粘合剂按照4∶5混合，混合物在230℃干燥固化5min，通过点缀丝印技术，将微胶囊相变材料涂布到棉布上，其中塑形表面图案为长和宽都为6mm，高为1mm的十字星形，内含微胶囊相变材料40％。
实施例3常温下将相变温度为0℃，粒度为2～7μm的含10％微胶囊相变材料水性乳液与丙烯酸脂网印粘合剂按照1∶9混合，其中，微胶囊相变材料溶液为含有48％微胶囊相变材料粉末的水性溶液。混合物在30℃干燥固化120min，通过点缀丝印技术，将微胶囊相变材料涂布到包装塑料布上，其中塑形表面图案为长和宽为6mm，高为1mm的十字星形，内含微胶囊相变材料3％。
实施例4常温下将相变温度为10℃，粒度为2～7μm的微胶囊相变材料粉体与聚胺酯网印粘合剂按照4∶1混合，混合物在300℃干燥固化3min，通过点缀丝印技术，将微胶囊相变材料涂布到混纺布上，其中塑形表面图案为长和宽为6mm，高为1mm的十字星形，内含微胶囊相变材料70％。
实施例5常温下将相变温度为40℃，粒度为2～7μm的微胶囊相变材料粉体与聚胺酯网印粘合剂按照1∶3.5混合，混合物在300℃干燥固化3min，通过点缀丝印技术，将微胶囊相变材料涂布到无纺布上，其中塑形表面图案为长和宽为6mm，高为1mm的十字星形，内含微胶囊相变材料20％。
权利要求
1.含微胶囊相变材料的纺织布料及包装材料的制备方法，其特征在于包括步骤如下(1)常温下将微胶囊相变材料粉体或水性乳液与热固性黏合剂按照1∶0.5～9比例混合；(2)混合物在30～300℃干燥固化3～120min；(3)通过点缀丝印技术，将微胶囊相变材料涂布到布料或包装材料上并形成带有塑形图案的涂层；所述涂层中微胶囊相变材料含量为3％～70％，所述微胶囊相变材料粉体是指微胶囊内核相变温度为-50～150℃的微米或纳米粉体材料，所述微胶囊相变材料溶液为含有不高于50％浓度的微米、纳米尺寸的微胶囊相变材料粉末的水性乳状溶液。
2.根据权利要求1所述含微胶囊相变材料的纺织布料及包装材料的制备方法，其特征在于所述的服装布料为棉布、化纤布、无纺布或混纺布。
3.根据权利要求1所述含微胶囊相变材料的纺织布料及包装材料的制备方法，其特征在于所述的包装材料为各种包装塑料布。
4.根据权利要求1所述含微胶囊相变材料的纺织布料及包装材料的制备方法，其特征在于所述步骤(1)中黏合剂为热固型网印黏合剂。
5.根据权利要求4所述含微胶囊相变材料的纺织布料及包装材料的制备方法，其特征在于，所述热固型网印黏合剂选自聚胺酯、丙烯酸和环氧树脂。
全文摘要
本发明公开了含微胶囊相变材料的纺织布料及包装材料的制备方法。该方法是常温下将微胶囊相变材料粉体或水性乳液与热固性黏合剂按照1∶0.5～9比例混合；混合物在30～300℃干燥固化3～120min；然后通过点缀丝印技术，将微胶囊相变材料涂布到布料或包装材料上并形成带有塑形图案的涂层；涂层中微胶囊相变材料含量为3％～70％。本发明采用任意相变温度下的微胶囊相变材料作为原料，涂布工艺简单、安全、高效、美观，表面塑形图案可自行选择，提高了产品质量，减少了环境污染，通过该工艺生产出来的布料或包装材料具有良好的吸热性能，可用作诸如炼钢、消防等特种行业的特殊功能服装或用于保温的包装材料等。
文档编号D06P5/00GK1888303SQ20061003588
公开日2007年1月3日 申请日期2006年6月9日 优先权日2006年6月9日
发明者张会平, 鄢瑛, 刘帮银 申请人:华南理工大学