专利名称：一种文胸基材的制备方法
技术领域：
本发明涉及智能纺织品，具体是一种文胸基材的制备方法。该制备方法采用含相变储能材料微胶囊或微球的基材做文胸材料，所获得文胸具有双向智能调温功能，可比常规文胸更长时间保持舒适温度的微气候。
背景技术：
文胸已成为目前女性不可或缺的重要衣物，文胸用基材(填充衬垫)通常主要是以海绵、织物、水袋、气袋等材料，不仅可以具有遮蔽、支撑乳房等保护作用，还可以起到美化、修正体形的作用。近年来，本领域的专业技术人员近年来开发设计了具有多种功能的文胸有研究者将液体装入热塑性聚氨酯膜材质的小胶袋制成文胸衬垫基材，在文胸里起到按摩、调节血液循环等作用。类似的技术还有中国发明专利CN02272569. 5公开了一种含电热膜的红外线保暖胸罩，利用通电发热加温以及反射人体自身的红外线，进而起到一种保暖作用，然而这种保暖需要借助外加电源，使用极不方便；范建民在中国专利CN200820057284. 8公开了一种含电磁线芯的文胸，赋予文胸热能保健、电磁理疗的功效；蔡如明在胸罩内添加含有10水硫酸钠和四硼酸钠混和晶的密封小包，制备具有降温功能的胸罩，并申请了该方面的专利(申请号CN01235787. I)，该方法直接将功能液体注入胸罩中，工艺简单，且成本较低，然而一旦胸罩出现破损或外力扎破，功能液体就会完全泄露，从而带来一系列的问题；另一方面具有流动性的功能液体倾向于在下部积聚，影响佩戴美观；此外，含有功能液体的胸罩基材洗涤也很不方便。相变储能材料微胶囊/纳胶囊是以保护性囊壁包裹相变储能材料制备的密封型微粒(粒径一般在O. f 1000 μ m)，而固-固相变聚合物微球则是通过聚合制备的具有梳型结晶侧链的高分子。它在特定的温度下发生物理相转变，能够吸收、储存或释放大量的相变潜热，给微环境提供一个理想的舒适温度区间，而本身却能在物理相变过程中始终保持固态。它们是一种清洁的、可重复使用的智能温度调节材料，非常适于缩小温差波动范围、提供一个近似恒温的微气候。在申请人检索的范围内，在文胸基材中添加相变储能材料微胶囊或微球，用来制作智能调温文胸基材的技术方案未见有关文献报道。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明拟解决的技术问题是，提供一种文胸基材的制备方法。该制备方法具有工艺简单、产品性能稳定、易于工业化生产等特点。本发明解决所述技术问题的技术方案是，设计一种文胸基材的制备方法，该制备方法采用以下工艺先将相变温度适宜的有机相变储能材料进行胶囊化，制备以聚合物或无机物为壁材的相变储能材料微胶囊/纳胶囊，或者选择适合的梳状聚合物单体，通过聚合制备适宜相变温度的固-固型相变储能材料微球/纳球，然后将所述胶囊或微球通过以下工艺方法负载到常规文胸基材中，即得到具有智能调温功能的文胸基材；
所述文胸基材包括海绵衬垫及织物文胸基材，所述将相变储能材料微胶囊/纳胶囊、或微球/纳球负载到文胸基材中的工艺方法是将胶囊或微球与发泡原料混合均匀，通过物理或化学发泡工艺，发泡成型得到泡沫状文胸基材，或者将相变储能材料胶囊或微球直接灌装在泡沫状文胸基材的孔隙间或织物文胸基材的夹层中；所述相变温度适宜的相变储能材料是指其相变温度范围在20_45°C之间的相变储能材料。与现有技术相比，本发明制备方法是先将相变储能材料制备成胶囊或者聚合物微球，然后采用这种永久固态形式的智能调温材料以某种适当的方式负载到文胸基材上，具有工艺简单、产品性能稳定、易于工业化生产等特点。该制备方法所得到的文胸基材具有双向智能调温功能，可比常规文胸更长时间保持舒适温度的微气候，降低女性尤其是孕妇及哺乳期女性乳房的热应激、减少局部出汗等，并且可重复使用，清洁卫生，安全性高，保型性好，易于滚动的胶囊或微球会增加文胸基材的仿真动感，有效提高了文胸的舒适性、卫生性和档次品味，而且不用附加外在电源等装置，是一种绿色环保的调温纺织品。
图I为本发明制备方法所得含相变储能材料微胶囊的文胸海绵状基材的SEM照片图；从图中可以看出，文胸基材开孔状泡沫中含有微胶囊；这种基材兼具智能调温与绝热的功效。图2为本发明制备方法所得相变储能材料微球封装在织物文胸基材夹层中的数码照片图；这种文胸基材不仅具有储热调温的功能，而且圆球状的微球易于滚动，增加了文胸的舒适性及真实动感效果。
具体实施例方式下面结合实施例及其附图进一步叙述本发明本发明设计的文胸基材制备方法(简称制备方法)技术思路是把永久固态形式的智能调温材料负载到泡沫状文胸基材中或织物文胸基材的夹层中，所述的智能调温材料是指以相变储能材料为囊芯、聚合物为囊壁的相变储能材料胶囊、或者是以梳状侧链结晶聚合物为基材的相变储能材料微球。所述的文胸基材主要包括海绵衬垫及织物(纤维面料)文胸基材。本发明制备方法使相变温度适宜的有机相变储能材料微胶囊/纳胶囊(简称胶囊)、或微球/纳球(简称微球)负载到常规文胸基材中的工艺是先将相变温度适宜的有机相变储能材料进行胶囊化，制备以聚合物或无机物为壁材的相变储能材料微胶囊/纳胶囊，或者选择适合的梳状聚合物单体，通过聚合制备适宜相变温度的固-固型相变储能材料微球/纳球，然后将所述胶囊或微球通过以下工艺负载到常规文胸基材中，即得到具有智能调温功能的文胸基材。所述将相变储能材料胶囊或微球负载到文胸基材中的工艺方法是将胶囊或微球与发泡原料混合均匀，通过物理或化学发泡工艺，发泡成型得到泡沫状文胸基材，也可将相变储能材料胶囊或微球，直接灌装在泡沫状文胸基材的孔隙间或织物面料文胸基材的夹层中，制得具有双向温度调节功能的文胸基材。
所述相变温度适宜的相变储能材料是指其相变温度范围在20_45°C之间的相变储能材料。这是因为人体乳房在低于20°C或高于45°C时，都会感觉明显不适。人体乳房感觉最舒适的温度是32-35°C左右，因此优选相变温度范围在32-35°C之间的相变储能材料。所述相变储能材料胶囊的囊芯是指正烷烃类的正十七烷、正十八烷、正十九烷、正二十烷、正二i^一烷、正二十二烷；正构烷醇类的正十二醇、正十三醇、正十四醇、正十五醇；脂肪酸类的正癸酸、i^一烷酸、十二烷酸；聚乙二醇800、聚乙二醇1000、新戊二醇以及硬脂酸正丁酯中的任意一种，或者两种以上任意比例的混合物。所述相变储能材料胶囊的囊壁为苯乙烯基共聚物、丙烯酸基共聚物、聚氨酯、聚脲、蜜胺树脂、脲醛树脂或聚酯中的任意一种，或者两种以上任意比例的共聚物或混合物；所述无机物为壁材的相变储能材料是指硅氧化物为壁材的相变储能材料。所述的聚合物微球/纳球材质包括丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、衣康酸单或双烷基酯的均聚物或共聚物、或者所述均聚物的共混物。所述相变储能材料胶囊或聚合物微球的粒径在O. 1-1000 μ m,胶囊粒径过小会导致结晶过冷度偏大，影响智能调温效果；胶囊粒径如果小于O. I μ m，制造难度大幅提高，增加成本；胶囊粒径如果大于1000 μ m，则会使佩戴者感觉不舒适，影响佩戴效果。所述相变储能材料胶囊或聚合物微球的相变热焓值应不低于20J/g。热焓值过低，储热调温效果不明显。所述发泡原料为多元醇化合物、多异氰酸酯化合物或环碳酸酯化合物、以及催化剂等助剂，其中，多元醇化合物包括聚醚多元醇及聚酯多元醇等；多异氰酸酯化合物包括甲苯二异氰酸酯或异氰酸酯等；催化剂包括三乙烯二胺、五甲基二乙烯三胺、甲基咪唑或A -I等叔胺类催化剂，以及辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、醋酸钾、辛酸钾或有机铋等金属类催化剂。所述泡沫状文胸基材包括聚氨酯泡沫、醋酸乙烯酯泡沫或聚乙烯泡沫。所述织物文胸基材是指天然或合成的常规纤维织物面料或三维间隔织物面料，包括棉纤维、粘胶纤维、蚕丝、lyocell、海藻酸盐纤维或甲壳素类纤维天然纤维面料，以及聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维或聚乙烯醇合成纤维面料。所述织物文胸基材的夹层包括缝合的织物夹层或多层织物的结构夹层。本发明进一步特征是先把所述相变储能材料胶囊或微球密封装入包装袋中，然后再把该包装袋填装在织物文胸基材的夹层中。所述的包装袋可以是与织物文胸基材相同或不相同的织物袋，也可以是非纤维织物袋。本发明未述及之处适用于现有技术。下面给出本发明的具体实施例，具体实施例仅是为了进一步详细叙述本说明，并不限制本申请权利要求的保护范围。实施例I将IOOg聚对苯二甲酸乙二醇酯切粒溶解于800mL 二氯甲烷中，然后加入IOOg重量比为1:1的正十八烷与正二十烷，充分搅拌分散得到均一油相，称取120g聚乙烯比咯烷酮与IOg苯乙烯磺酸钠溶解于I. 2kg蒸馏水中，然后将油相倒入该水溶液中并充分乳化20min，得到稳定的0/W乳液。最后将体系程序升温至70°C，并在一定搅拌速度下将油相囊壁溶剂二氯甲烷蒸馏出来，即得到聚对苯二甲酸乙二醇酯胶囊样品。
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将IOOg聚对苯二甲酸乙二醇酯胶囊样品、Ikg聚醚三元醇，460g甲苯二异氰酸酯、
4.2g 二月桂酸二丁基锡、有机硅泡沫稳定剂IOg在烧杯中剧烈搅拌均匀，待胶液发白时，迅速倒入模具中，静置Imin后，放入60°C的烘箱内发泡，固化成后脱模，即可制得含有含相变储能材料微胶囊的文胸海绵状基材(参见图I)。实施例2首先把20g山梨醇酐单甘油酯溶解在Ikg去离子水中配成均一水溶液，把熔融相转变温度为32°C、熔融热焓为220J/g的IOOg正十九烷熔融后加入到75g苯乙烯和25g 二乙烯苯混合溶液中，然后加入Ig热引发剂过氧化苯甲酰配成均匀油相，再把油相液体倒入水相后乳化，然后升温到80°C引发聚合成相变储能材料微胶囊，经测定，微胶囊粒径范围在I 50 μ m，平均粒径为22 μ m。经差示扫描量热法测定，该相变储能材料微胶囊的熔融温度为32. 4°C，熔融热焓为105J/g，经计算胶囊中正十九烷含量47. 7wt%。将50g相变储能微胶囊微粉在震动作用下直接填充入醋酸乙烯酯泡沫海绵孔隙中，并设计剪裁成为文胸衬垫基材。差示扫描量热法测定，该沉淀基材在20-40°C范围的吸热量为52. 3J/g。该衬垫基材可反复使用，用于制作文胸成品。实施例3首先将Ikg苯乙烯马来酸酐共聚物溶解在20kg去离子水中，配制成均一水相，将6kg重量比为7:3的正二十烧和58#精炼石腊熔融后混合均匀,然后加入到水相中乳化；调节乳液的PH值为4，升温至70°C，然后滴加三聚氰胺-甲醛预聚体。缩聚反应3hr后，将悬浮液过滤，即得到平均粒径约5 μ m蜜胺树脂微胶囊。称取IOOOg蜜胺树脂胶囊样品、8kg高活性聚醚、2kg聚合物多元醇，胺类催化剂280g，在烧杯中剧烈搅拌均匀，经过高速搅拌5-lOs待胶液发白时，迅速倒入模具中，静置Imin后，放入60°C的烘箱内发泡，固化成后脱模，即可制得含有含相变储能材料微胶囊的文胸海绵状基材。实施例4首先将50g聚合度为1755的聚乙烯醇溶解在950g去离子水中，将熔融温度为22. 4°C、熔融热焓为225J/g的IOOgl-十三醇熔融后加入到40g甲基丙烯酸甲酯、40g 二丙烯酸乙二醇酯、20g甲基丙烯酸混合溶液中，然后加入I. 2g热引发剂偶氮二异丁腈配成油相，将油相液体倒入水相后乳化，然后升温到85°C引发聚合成相变储能材料微胶囊，经测定，微胶囊粒径范围在O. 7 8 μ m，平均粒径为4. 6 μ m。经差示扫描量热法测定，该相变储能材料微胶囊的熔融温度为31.6°C，熔融热焓为122. OJ/g，经计算胶囊中I-十三醇含量54. 2wt%0配制30wt%相变储能微胶囊悬浮水溶液500g，用聚乙烯海绵文胸基材吸附，然后经过烘干定型得到具有储热调温功能的文胸基材；差示扫描量热法测定，该文胸基材在30-40°C范围的吸热量为28J/g，该文胸基材可反复使用，用于制作高档文胸产品。实施例5称取300g提纯、并除去阻聚剂的丙烯酸十九烷酯，与5g偶氮二异丁腈混合成均一油相。将油相倒入5被％苯乙烯马来酸酐共聚物水溶液中乳化15min后，升高体系温度引发聚合，3hr后可得到梳状结晶侧链的固固型相变储能材料微球，微球粒径在5-80 μ m,然后将微球灌装在常规文胸基材纯棉织物夹层中间，并经过缝制使之固定在夹层中间，作为文胸基材(参见图2)，差示扫描量热法测定，该基材在36°C附近的吸热量为60. 7J/g，放热温度为28°C，放热量为57. 6J/g。实施例6取20kg的可可脂与5kg的甲苯二异氰酸酯混合均匀，然后倒入含有聚丙烯酸钠水溶液中乳化，称取I. 5kg重量比为4:1的己二胺和二乙烯三胺，加水稀释，然后加入到乳液中，并缓慢升温至50°C ;再经5hr界面聚合后，将产物离心分离，可得到粒径范围在
O.2-5 μ m的微胶囊。经测定，该胶囊中的可可酯含量为70%。采用三维网状纤维织物材质的文胸基材，吸附50wt%相变储能微胶囊悬浮水溶液直至饱和，然后经过烘干定型得到具有储热调温功能的文胸基材，差示扫描量热法测定，该文胸基材在30-40°C范围的吸热量为28J/g，该文胸基材可反复使用，用于制作高档次文胸产品，同时具有双向调温功能。实施例7首先将O. Ikg聚乙烯醇溶解在4. 9kg蒸馏水中，然后取500g熔融后的十四醇和50g复配乳化剂(22. 5g Span-80和27. 5g Tween-80)混合形成有机溶液，并加热至80°C。维持反应体系的温度为85-90°C之间，将550g油相溶液加入到5kg聚乙烯醇水溶液中，在高速剪切下形成乳液，然后在搅拌条件下加入IOOmL 2. 5mol · L—1的氯化钠溶液，然后加入500mL正硅酸乙酯和IOOg 10. Owt %的醋酸溶液，在60°C温度下搅拌2h，即得到以二氧化硅为囊壁的十四醇微胶囊。称取500g 二氧化硅胶囊样品、、8kg高活性聚醚、2kg聚合物多元醇，胺类催化剂280g，在烧杯中剧烈搅拌均匀，经过高速搅拌5-lOs待胶液发白时，迅速倒入模具中，静置Imin后，放入60°C的烘箱内发泡，固化成后脱模，整理即可制得含有含相变储能材料微胶囊的文胸海绵状基材。比较例I首先将Ikg苯乙烯马来酸酐共聚物溶解在20kg去离子水中，配制成均一水相，将6kg58#精炼石蜡熔融后，然后加入到水相中乳化；调节乳液的pH值为4，升温至70°C，然后滴加三聚氰胺-甲醛预聚体。缩聚反应3hr后，将悬浮液过滤得到平均粒径约5 μ m蜜胺树脂微胶囊。称取IOOOg蜜胺树脂胶囊样品、IOkg聚氨酯发泡42gA料(YB-5181)以及二月桂酸二丁基锡在烧杯中剧烈搅拌均匀，然后快速加入3. 3kg聚氨酯发泡B料(YB-6280);经过高速搅拌5-lOs待胶液发白时，迅速倒入模具中，静置Imin后，放入60°C的烘箱内发泡，固化成后脱模，即可制得含有含相变储能材料微胶囊的文胸海绵状基材。但是，佩戴者感觉不到调温效果。比较例2对实施例5中乳化阶段制备的油状液滴平均直径I. 5mm,其他原料和工艺条件与实施例5相同，可以得到平均直径在I. 4mm左右的胶囊，灌装负载到文胸基材中，佩戴者感觉不舒服，体感效果很差。
权利要求
1.一种文胸基材的制备方法，该制备方法采用以下工艺先将相变温度适宜的有机相变储能材料进行胶囊化，制备以聚合物或无机物为壁材的相变储能材料微胶囊/纳胶囊，或者选择适合的梳状聚合物单体，通过聚合制备适宜相变温度的固-固型相变储能材料微球/纳球，然后将所述胶囊或微球通过以下工艺方法负载到常规文胸基材中，即得到具有智能调温功能的文胸基材；所述文胸基材包括海绵衬垫及织物文胸基材，所述将相变储能材料微胶囊/纳胶囊、或微球/纳球负载到文胸基材中的工艺方法是将胶囊或微球与发泡原料混合均匀，通过物理或化学发泡工艺，发泡成型得到泡沫状文胸基材，或者将相变储能材料胶囊或微球直接灌装在泡沫状文胸基材的孔隙间或织物文胸基材的夹层中；所述相变温度适宜的相变储能材料是指其相变温度范围在20-45 V之间的相变储能材料。
2.根据权利要求I所述文胸基材的制备方法，，其特征在于所述相变温度适宜的相变储能材料是指其相变温度范围在32-35°C之间的相变储能材料。
3.根据权利要求I所述的文胸基材的制备方法，其特征在于先把所述相变储能材料胶囊或微球密封装入包装袋中，然后把该包装袋填装在织物文胸基材的夹层中。
全文摘要
本发明公开一种文胸基材的制备方法，该制备方法采用以下工艺先将相变温度适宜的有机相变储能材料进行胶囊化，制备以聚合物或无机物为壁材的相变储能材料微/纳胶囊，或者选择适合的梳状聚合物单体，通过聚合制备适宜相变温度的固-固型相变储能材料微球/纳球，然后将所述胶囊或微球通过以下工艺方法负载到常规文胸基材中，即得到具有智能调温功能的文胸基材；所述负载工艺方法是将胶囊或微球与发泡原料混合均匀，通过物理或化学发泡工艺，发泡成型得到泡沫状文胸基材，或者将所述胶囊或微球直接灌装在泡沫状文胸基材的孔隙间或织物文胸基材的夹层中；所述相变温度范围在20-45℃之间。
文档编号D06M23/12GK102943392SQ201210488749
公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月26日 优先权日2012年11月26日
发明者李伟, 张兴祥, 张袁凯, 韩娜, 董林, 张宁欣 申请人:天津工业大学