论文部分内容阅读
近年来,随着生活水平质量的不断提升,人们对服装产品的追求更加注重舒适性、功能性。利用相变材料的调温效果,和石墨烯超高的比表面积、良好的柔韧性及优异的导电性等特点,开发出具有良好调温效果与抗静电功能的纺织复合材料,能显著提高人们的热舒适性和安全性,具有广阔的市场前景和现实意义。首先,本文选取直连烷烃正十六烷和正十八烷为芯材,密胺树脂为壁材,采用原位聚合法制备相变微胶囊。运用施罗德(Schroder)公式画出芯材正十八烷与正十六烷的理论复配比的相变温度曲线图,依据人体舒适最适宜温度是在25℃左右,选取最佳的复合芯材配比十六烷:十八烷为1:4。探究了乳化剂的用量、分散剂用量、乳化时间、乳化速率以及预聚体滴加速度对相变微胶囊的粒径影响。当乳化剂用量为5%,分散剂用量为2%,乳化速率为8000 r/min,乳化时间为15 min,预聚体倒入速度为2ml/min时可获得粒径良好的微胶囊。其次,对最优制备工艺条件下的相变微胶囊进行相关性能测试。扫描电镜(SEM)和傅立叶变换红外光谱(FT-IR)测试结果表明芯材被壁材成功包裹,封闭性良好,近似球状。马尔文粒度仪结果表明粒径均值为1.929μm。TG测试表明相变微胶囊在130℃开始失重,又因壁材的分解在308℃和400℃处出现两次失重,热稳定性好。DSC曲线显示相变微胶囊的相变温度区间为19.52℃~31.30℃且峰值在25.35℃,凝固温度范围为22.26℃~10.09℃,恰好在人体舒适温度范围内。此外微胶囊熔融热为103.68 J/g,凝固热为105.42 J/g,包覆率为76.05%。再次,研究了相变调温抗静电复合织物的涂层整理工艺。将一定比例的相变微胶囊、石墨烯和粘合剂(水性聚氨酯)配成整理液,超声混合均匀,然后涂层到涤棉纺织品中。通过正交实验,采用综合平衡法选择最优制备相变调温抗静电复合纺织材料工艺条件为烘焙时间100s,微胶囊含量30%,粘合剂含量5%,石墨烯含量0.7 mg/ml。最优制备工艺下织物的表面电阻测试为2.74×10~7Ω,与点对点测电阻在GB 12014-2009中的B级要求相符合,织物的相变焓值为42.23 J/g,具有较大的储能作用。最后,对涂层织物的调温性能、抗静电性能以及物理机械性能进行测试分析。扫描电镜显示织物表面粘附了大量的相变微胶囊和片状石墨烯,并且二者均匀地分散在纤维表面或纤维间的空隙内;由于相变微胶囊和石墨烯附着在织物表面上,织物的厚度略微增大,透气性有所降低,经纬向的断裂强力和撕破强力有所增加,而经纬向的断裂伸长率有所降低,但对织物的应用性能影响较小;DSC曲线图显示熔融温度为19.96℃,相变焓是43.20 J/g,热焓值相对理想;耐水洗牢度理想,经多次洗涤之后,织物表面仍粘附大量整理剂,测试其织物表面电阻为9.56×10~7Ω,相变焓值为34.26J/g,具有良好的抗静电和相变调温性能;整理后织物在升温和降温的过程中,其相对温度缓冲系数都大于1.00,说明整理后织物在升温和降温过程中的温度缓冲性能得到提高。图31幅,表23个,参考文献86篇。