一種原位聚合微膠囊噴膠棉保暖材料的生產方法
2023-05-27 13:41:11
專利名稱：一種原位聚合微膠囊噴膠棉保暖材料的生產方法
技術領域：
本發明涉及被服行業，特別是涉及一種新型噴膠棉保溫材料的生產工藝。
背景技術：
被服行業主要採用天然纖維、絲、羊毛、絮棉、駝絨、羽絨等作為中間的填充材料。 隨著社會需求的發展，棉花、羽絨等原料受到資源的限制，價格日益高漲。並且這些天然原 料還具有一些難以克服的缺點，如棉花易受潮，保暖透氣性不夠穩定且受潮後重量明顯提 高；羽絨製品則因潮溼而易黴蛀，並且在穿著時羽毛還會鑽出面料而影響服用效果。另外， 這些天然原料也不能適應服飾行業的工業化生產，成衣生產周期長，成本高。如今供需失 衡，羊毛和棉花的價格持續走高，而原油價格的上漲導致化纖產品價格也在飆升。產業鏈下 遊的企業尤其是被服行業，選擇可替代產品是產品原料結構調整的必然結果。我國80年代中期開始噴膠棉的生產，市場領域不斷擴展，生產發展十分迅速。噴 膠棉蓬鬆度高、彈性好、手感柔軟、重量輕，具有防腐、不黴等特點，已經大量的代替了羽絨、 羊毛胎、棉絮等山產滑雪衫、太空服、裘皮襯裡、禦寒大衣以及用於仿羽絨被、睡袋、床罩等。 噴膠棉主要是利用噴灑粘合法生產的一種高蓬鬆、多孔型的非織造布，將化學纖維經梳理、 鋪網、粘合而制，其較高端的產品就是仿絲棉。而噴膠棉的保暖性隨其單位面積重量的增加而線性增加的。增加噴膠棉的質量可 以提高其保溫性能，但其透氣性會大大下降，舒適性也下降。很多科技工作者從粘合劑入 手，試圖解決其柔韌性與透氣性的矛盾，但往往在保溫性能上，只是單純的通過增加噴膠棉 的克重去解決，改變不了對原料的硬性需求。
發明內容
本發明的目的在於提供一種噴膠棉保溫材料，可以僅用少量化纖材料就可以達到 保溫效果，同時保持較好的透氣性能。本發明先以乙烯類單體為壁材單體，以相變材料作為芯材，採用原位聚合法，製備 包裹的相變微膠囊；再將核殼聚合粘合劑與所述相變微膠囊共浴混合後均勻地噴灑到纖維 網表面。本發明所提供的保暖材料依靠相變微膠囊的特殊性能完成儲熱調溫過程的新技 術及工藝所製成。由於微膠囊的隔離性、包裹性、多層囊壁以及其他優良的物理性能，相變 微膠囊具有耐高溫、耐高壓、緻密性好，使用過程中不出現囊壁破裂的特性。在噴膠棉生產 工藝中，藉助於核殼型粘合劑，把微膠囊與纖維有機複合，通過相變微膠囊的吸收或釋放熱 量，來維持溫度的穩定達到保溫的效果，同時改善噴膠棉本身的透氣性能，由於微膠囊發揮 了較大的蓄熱保溫效果，用較少的纖維就能達到原有的保溫性能。本發明提供的一種原位聚合微膠囊噴膠棉保暖材料，則是採用原位聚合法，以乙 烯類單體為壁材單體，以相變材料作為芯材，製備多層包裹的相變微膠囊；利用核殼聚合法 製備環保型粘合劑；將粘合劑與相變微膠囊共浴混合後均勻地噴灑到經梳理、鋪網的纖維網表面，經粘合、烘燥製成，本發明在不改變噴膠棉生產工藝的前提下，提供的相變微膠囊 是在粘合的工序中與粘合劑共浴混合，再均勻地噴灑到纖維網表面，依靠其粘合劑楔子特 性，在相變微膠囊和纖維之間形成交聯網，由於微膠囊發揮了較大的蓄熱保溫效果，用較少 的纖維就能達到原有的保溫性能，使微膠囊噴膠棉具有質量輕、透氣性好、保溫性能優異的 特點，且無甲醛、無ΑΡΕ0，可放心地用於防寒服裝、被褥類產品的中間填充材料。為了使相變微膠囊在使用、存儲過程中不破裂、不洩露，本發明所述相變微膠囊是 採用原位聚合法、以乙烯類單體為壁材單體、以相變材料為芯材、多層包裹製備而成。為了 可以使相變微膠囊與纖維結合及更充分交聯，且環保，具體方法是在40°C下將30號石蠟、 司盤80、吐溫80和蒸餾水在高速剪切混合乳化機中國，於IOOOOrpm的均化速率處理30分 鍾後，將均化的乳液倒入容器中並放入恆溫水浴中，在攪拌條件下升溫至80°C後再加入過 硫酸銨及丙烯酸甲酯進行造壁，經保溫池後以氨水中和混合液至pH=7，得到相變微膠囊溶 液，將所述相變微膠囊溶液經噴霧乾燥得粉狀相變微膠囊。所述30號石蠟、司盤80、吐溫80、蒸餾水、過硫酸銨和丙烯酸甲酯的投料質量比為 50 2 3 200 0.5 20。本發明所述核殼聚合粘合劑的製備方法是
1)將裝有回流冷凝管、攪拌器、滴液漏鬥的容器置於恆溫水浴中，加入2. 5份乳化劑 十二烷基硫酸鈉、2份非離子型乳化劑XL-50、3份非離子型乳化劑平平加0和500份蒸餾 水，攪拌均勻，升溫至85°C後，再加入0. 5份過硫酸銨，然後滴加200份由丙烯酸丁酯、丙烯 酸乙酯和1，3_ 丁二醇二甲基丙烯酸酯組成的混合物，滴加完畢後再次加入0. 15份過硫酸 銨或過硫酸甲，保溫2小時，最後降溫至60°C，製得核種子乳液。2)在上述核種子乳液中加入1份十二烷基硫酸鈉、1份非離子型乳化劑平平加0 和80份蒸餾水、0. 25份過硫酸銨，滴加甲基丙烯酸，控制反應溫度在85°C，滴加甲基丙烯酸 完畢後，再加0. 1份過硫酸銨或過硫酸甲，保溫2小時，再升溫至90°C，保溫2小時，冷卻，過 濾，出料，製得核殼聚合粘合劑。步驟1)中，在所述丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯和1，3_ 丁二醇二甲基丙烯酸酯的混合 物中，丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯和1，3_丁二醇二甲基丙烯酸酯的質量比為1 5 2 3 0 3。本發明噴灑方法是將核殼聚合粘合劑、相變微膠囊和水以6 8 5 6 20 的質量比混合調成漿液，噴灑在速度為9 10 m/min的纖維網表面，經100°C烘箱烘乾。
具體實施例方式一、製備相變微膠囊
在40°C下將50kg 30號石蠟、2 kg司盤80、3 kg吐溫80和200 kg蒸餾水在高速剪切 混合乳化機中高速均化，均化速率為lOOOOrpm，30分鐘後，將均化的乳液倒入三口燒瓶，放 入恆溫水浴槽中，在攪拌條件下升溫至80°C加入0.5 kg過硫酸銨及20 kg丙烯酸甲酯進行 雙層造壁，保溫池，氨水中和至PH=7，得到蓄熱保溫微膠囊溶液，噴霧乾燥得粉狀相變微膠
^ ο二、製備核殼聚合粘合劑
(1)聚合核種子乳液將裝有回流冷凝管、攪拌器、滴液漏鬥的四口燒瓶置於恆溫水浴
4槽中，加入2. 5 kg乳化劑十二烷基硫酸鈉、2 kg非離子型乳化劑XL-50、3 kg非離子型乳 化劑平平加0和500 kg蒸餾水，攪拌均勻，升溫至85°C，加入0. 5 kg過硫酸銨，然後滴加 由80 kg丙烯酸丁酯、70 kg丙烯酸乙酯和50 kg 1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯組成的混合 物，控制滴加速度，滴加時間為2小時，滴加完畢後補加0. 15 kg過硫酸銨或過硫酸甲，保溫 2小時，最後降溫至60°C，製成核種子乳液。(2)製備粘合劑
在上述製備好的核種子乳液中，加入1 kg十二烷基硫酸鈉、1 kg非離子型乳化劑平平 加0和80 kg蒸餾水，繼續加入0. 25 kg過硫酸銨，滴加甲基丙烯酸，控制滴加速度，反應溫 度在85°C，滴加完畢，補加0. 1 kg過硫酸銨或過硫酸甲，保溫2小時，再升溫至90°C，保溫 2小時，冷卻，過濾，出料，其乳液即為核殼聚合粘合劑，待用。三、生產纖維網
1、將6D*75mm滌綸短纖和6D*51mm棉以60 40配比混合，經開松、粗梳、精梳、鋪網， 形成滌棉混紡纖維網A。2、將6D*75mm滌綸短纖、6D*54mm棉和6D*51mm粘膠短纖以20 20 60配比混 合，經開松、粗梳、精梳、鋪網，形成滌棉粘混紡纖維網B。四、調配噴膠漿
1、將核殼聚合粘合劑、相變微膠囊和水以1.5 1 4的質量比混合調成漿液1，待用。2、將核殼聚合粘合劑、相變微膠囊和水以2 1.5 5的質量比混合調成漿液2， 待用。五、粘合、乾燥
1、取漿液1噴灑在速度為9 10 m/min的滌棉混紡纖維網A表面，經100°C烘箱烘乾。2、取漿液2噴灑在速度為9 10 m/min的滌棉粘混紡纖維網B表面，經100°C烘
箱烘乾。噴灑時，控制壓力1. 8 Kg,噴頭高度310 mm。
權利要求
1.一種原位聚合微膠囊噴膠棉保暖材料的生產方法，其特徵在於先以乙烯類單體為壁 材單體，以相變材料作為芯材，採用原位聚合法，製備包裹的相變微膠囊；再將核殼聚合粘 合劑與所述相變微膠囊共浴混合後均勻地噴灑到纖維網表面。
2.根據權利要求1所述原位聚合微膠囊噴膠棉保暖材料的生產方法，其特徵在於在 40°C下將30號石蠟、司盤80、吐溫80和蒸餾水在高速剪切混合乳化機中，於IOOOOrpm的均 化速率處理30分鐘後，將均化的乳液倒入容器中並放入恆溫水浴中，在攪拌條件下升溫至 80°C後再加入過硫酸銨及丙烯酸甲酯進行造壁，經保溫池後以氨水中和混合液至pH=7，得 到相變微膠囊溶液，將所述相變微膠囊溶液經噴霧乾燥得粉狀相變微膠囊。
3.根據權利要求2所述原位聚合微膠囊噴膠棉保暖材料的生產方法，其特徵在於所述 30號石蠟、司盤80、吐溫80、蒸餾水、過硫酸銨和丙烯酸甲酯的投料質量比為50 :2:3: 200 0. 5 20。
4.根據權利要求1或2或3所述原位聚合微膠囊噴膠棉保暖材料的生產方法，其特徵 在於所述核殼聚合粘合劑的製備方法是1)將裝有回流冷凝管、攪拌器、滴液漏鬥的容器置於恆溫水浴中，加入2.5份乳化劑 十二烷基硫酸鈉、2份非離子型乳化劑XL-50、3份非離子型乳化劑平平加0和500份蒸餾 水，攪拌均勻，升溫至85 °C後，再加入0. 5份過硫酸銨，然後滴加200份由丙烯酸丁酯、丙烯 酸乙酯和1，3_ 丁二醇二甲基丙烯酸酯組成的混合物，滴加完畢後再次加入0. 15份過硫酸 銨或過硫酸甲，保溫2小時，最後降溫至60°C，製得核種子乳液；2)在上述核種子乳液中加入1份十二烷基硫酸鈉、1份非離子型乳化劑平平加0和80 份蒸餾水、0. 25份過硫酸銨，滴加甲基丙烯酸，控制反應溫度在85°C，滴加甲基丙烯酸完畢 後，再加0. 1份過硫酸銨或過硫酸甲，保溫2小時，再升溫至90°C，保溫2小時，冷卻，過濾， 出料，製得核殼聚合粘合劑。
5.根據權利要求4所述原位聚合微膠囊噴膠棉保暖材料的生產方法，其特徵在於所述 步驟1)中，在所述丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯和1，3_ 丁二醇二甲基丙烯酸酯的混合物中，丙 烯酸丁酯、丙烯酸乙酯和1，3_ 丁二醇二甲基丙烯酸酯的質量比為1 5 2 3 0 3。
6.根據權利要求1所述原位聚合微膠囊噴膠棉保暖材料的生產方法，其特徵在於將核 殼聚合粘合劑、相變微膠囊和水以6 8 5 6 20的質量比混合調成漿液，噴灑在速 度為9 10 m/min的纖維網表面，經100°C烘箱烘乾。
全文摘要
一種原位聚合微膠囊噴膠棉保暖材料的生產方法，涉及新型噴膠棉保溫材料的生產工藝。先以乙烯類單體為壁材單體，以相變材料作為芯材，採用原位聚合法，製備包裹的相變微膠囊；再將核殼聚合粘合劑與所述相變微膠囊共浴混合後均勻地噴灑到纖維網表面。由於微膠囊的隔離性、包裹性、多層囊壁以及其他優良的物理性能，相變微膠囊具有耐高溫、耐高壓、緻密性好，使用過程中不出現囊壁破裂的特性。本發明藉助核殼型粘合劑，把微膠囊與纖維有機複合，通過相變微膠囊的吸收或釋放熱量，來維持溫度的穩定達到保溫的效果，同時改善噴膠棉本身的透氣性能，由於微膠囊發揮了較大的蓄熱保溫效果，用較少的纖維就能達到原有的保溫性能。
文檔編號C08F220/18GK102061621SQ20101055393
公開日2011年5月18日 申請日期2010年11月23日 優先權日2010年11月23日
發明者喬鳳根, 汪媛, 紀俊玲, 袁能 申請人:海安縣銀橋紡織品有限公司