本发明属于面料,具体涉及一种凉感印花胶浆及其制备方法和应用。
背景技术:
1、随着人们生活水平的提高,对印花胶浆的功能性和舒适度要求越来越高,例如在户外运动或者炎热夏天中,身体出汗,通过贴身衣物排除,与身体接触部分具有一定的凉感效果,可以使人体感觉凉爽,减少皮肤闷热感。所以,印花胶浆对体温有调节作用,具有凉感效果非常必要。
2、通常面料凉感功能主要是在织物表面涂层或喷洒凉感整理剂来实现,其中,以木糖醇为主成分的凉感整理剂与人体表皮的汗液发生吸热反应从而降低表皮温度,以薄荷精油为主成分的凉感整理剂则是依靠其强挥发性和升华性进行挥发散热,从而达到表面凉感效果。但是此类型的凉感整理剂还存在很多缺点,如效果不明显,耐水性差,可持续性差等,是目前提升凉感效果中的难点。
3、所以,开发一种具有凉感效果,柔软度好,耐水洗,耐摩擦性能好的凉感印花胶浆,是解决面料凉感效果问题的有效途径。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种凉感印花胶浆及其制备方法和应用,所述凉感印花胶浆凉感效果明显,柔软度好,持久性好,耐摩擦,耐摩擦色牢度好,改善面料采用凉感整理剂处理工艺复杂,效果不明显,耐水性差,可持续性差的缺点。
2、为达此目的,本发明采用以下技术方案:
3、第一方面,本发明提供一种凉感印花胶浆,所述凉感印花胶浆包括a组分和b组分,所述a组分的组分以重量份计包括:10-30份水性聚氨酯树脂和10-40份相变材料微胶囊乳液,所述b组分以重量份计包括:0.05-2份水性固化剂。
4、现有技术中改善面料采用凉感整理剂,存在处理工艺复杂、效果不明显、耐水性差、可持续性差的缺点。本发明采用水性聚氨酯树脂和相变材料微胶囊乳液的组合,所述相变材料微胶囊乳液是一种具有核壳结构的特殊热性质材料,其原理是在外界环境温度发生变化时,会发生固-液转化,当相变材料成分发生吸热反应时,会由固态变成液态,并且伴随着热量的吸收,从而达到吸收热量产生凉感效果。反之,当发生放热反应时,由液态变成固态,并且伴随热量的释放,故相变材料微胶囊乳液产生的凉感效果具有持续性和可逆性,由于直接使用相变材料微胶囊乳液作为凉感整理剂,存在成膜性能差,影响织物手感,耐水性差,织物泛白等问题,因此本发明的a组分采用水性聚氨酯树脂和相变材料微胶囊乳液的组合,使得所述凉感印花胶浆凉感效果明显,柔软度好,持久性好,耐摩擦,耐摩擦色牢度好。
5、优选地,所述相变材料微胶囊乳液包括芯材以及包覆在芯材外部的壁材,所述芯材包括相变材料和乳化剂的组合,所述壁材包括氨基树脂。
6、优选地,所述相变材料包括α-松油醇、椰子油或棕榈油中的任意一种或至少两种的组合,进一步优选椰子油和棕榈油的组合。
7、优选地,所述椰子油与棕榈油的质量比为1:(0.5-5),例如可以为1:0.5、1:1、1:1.5、1:2、1:3、1:4、1:5,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
8、优选地,所述乳化剂包括异构十三醇聚氧乙烯基醚、仲醇聚氧乙烯基醚、十二烷基硫酸钠或琥珀酸半酯乙氧基化醇二钠中的任意一种或至少两种的组合,进一步优选异构十三醇聚氧乙烯基醚和琥珀酸半酯乙氧基化醇二钠的组合。
9、通过相变材料微胶囊乳液中芯材椰子油,棕榈油和壁材氨基树脂以及水性聚氨酯树脂的复配,制得具有凉感效果明显,柔软度好,持久性好,耐摩擦色牢度好的凉感印花胶浆。
10、优选地,所述异构十三醇聚氧乙烯基醚与琥珀酸半酯乙氧基化醇二钠的质量比为(5-15):1,例如可以为5:1、6:1、8:1、10:1、12:1、15:1,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
11、优选地,以所述相变材料的质量为100%计,所述乳化剂的质量为1-2%,例如可以为1%、1.2%、1.4%、1.5%、1.6%、1.8%、2%,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
12、优选地,所述氨基树脂包括三聚氰胺甲醛树脂。
13、优选地,所述芯材与壁材的质量比为(1-3):1,例如可以为1:1、1.5:1、2:1、2.5:1、3:1,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
14、优选地,所述相变材料微胶囊乳液中芯材的包覆率大于90%,例如可以为90%、92%、95%、98%、99%,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
15、优选地,所述相变材料微胶囊乳液的固含量为10-40%,例如可以为10%、15%、20%、30%、35%、40%,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
16、优选地,所述相变材料微胶囊乳液的制备方法包括:
17、将三聚氰胺与甲醛水溶液进行聚合反应,得到三聚氰胺-甲醛预聚体;
18、将相变材料、乳化剂和水混合,得到乳化液;
19、将所述三聚氰胺-甲醛预聚体与乳化液混合,在酸性条件下反应,而后中和,得到所述相变材料微胶囊乳液。
20、优选地,所述三聚氰胺与甲醛水溶液的质量比为1:(1.3-2),例如可以为1:1.3、1:1.5、1:1.8、1:2,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
21、优选地,所述甲醛水溶液中甲醛的质量浓度为30-40%,例如可以为30%、31%、32%、35%、38%、40%,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
22、优选地,所述聚合反应在ph值为8-9的条件下进行,例如可以为8、8.2、8.5、8.8、9,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
23、优选地,所述聚合反应的温度为60-80℃,例如可以为60℃、62℃、65℃、68℃、70℃、75℃、80℃,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
24、优选地,所述聚合反应的时间为20-40min,例如可以为20min、25min、30min、35min、40min,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
25、优选地,所述相变材料、乳化剂和水的混合在搅拌条件下进行,所述搅拌的速度为2500-3200r/min,例如可以为2500r/min、2800r/min、3000r/min、3200r/min,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
26、优选地,所述相变材料、乳化剂和水的混合时间为10-20min,例如可以为10min、12min、15min、18min、20min,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
27、优选地,所述酸性条件的ph值为4-5,例如可以为4、4.2、4.5、4.8、5,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
28、优选地,所述柠檬酸水溶液中柠檬酸的质量浓度为8-12%,例如可以为8%、9%、10%、11%、12%,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
29、优选地,采用柠檬酸水溶液调节ph值为4-5,例如可以为4、4.2、4.5、4.8、5,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
30、优选地,所述反应的温度为60-80℃,例如可以为60℃、65℃、70℃、75℃、80℃,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
31、优选地,所述反应的时间为1-3h,例如可以为1h、1.5h、2h、2.5h、3h,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
32、优选地,所述中和的中和试剂为氨水。
33、优选地,所述中和后的ph值为8-9,例如可以为8、8.2、8.5、8.8、9,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
34、优选地,所述a组分的组分以重量份计还包括:0.5-3份柔软剂、0.3-2份中和剂、0.1-1份消泡剂、0.05-1份防腐剂和1-5份增稠剂。
35、所述柔软剂的重量份为0.5-3份,例如可以为0.5份、0.8份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
36、所述中和剂的重量份为0.3-2份,例如可以为0.3份、0.5份、1份、1.5份、2份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
37、所述消泡剂的重量份为0.1-1份,例如可以为0.1份、0.5份、0.8份、1份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
38、所述防腐剂的重量份为0.05-1份,例如可以为0.05份、0.1份、0.2份、0.5份、0.8份、1份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
39、所述增稠剂的重量份为1-5份,例如可以为1份、2份、3份、4份、5份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
40、优选地,所述水性聚氨酯树脂的固含量为20-60%,例如可以为20%、25%、30%、40%、45%、50%、55%、60%,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
41、优选地,所述柔软剂包括二甘醇、二甘醇二苯甲酸酯与二丙二醇二苯甲酸酯的组合、环已烷1,2-二甲酸二异壬基酯或蓖麻油中的任意一种或至少两种的组合。
42、优选地,所述中和剂包括氨水和/或二乙醇胺。
43、优选地,所述消泡剂包括有机硅消泡剂和/或聚醚消泡剂。
44、优选地,所述增稠剂包括碱溶胀型丙烯酸酯、聚氨酯增稠剂或丙烯酸-丙烯酸酯共聚物中的任意一种或至少两种的组合。
45、优选地,所述防腐剂包括苯并异噻唑啉-3-酮。
46、优选地,所述水性固化剂包括氮丙啶类固化剂和/或异氰酸酯类固化剂。
47、第二方面,本发明提供一种如第一方面所述的凉感印花胶浆的制备方法,所述制备方法包括:
48、将水性聚氨酯树脂、相变材料微胶囊乳液混合,得到所述凉感印花胶浆的a组分,所述凉感印花胶浆b组分包括水性固化剂。
49、优选地,所述a组分的制备方法具体包括:
50、s1.将水性聚氨酯树脂、中和剂、消泡剂与柔软剂混合,得到混合乳液ⅰ;
51、s2.将步骤s1得到的混合乳液ⅰ与相变材料微胶囊乳液混合,得到混合乳液ⅱ;
52、s3.将步骤s2得到的混合乳液ⅱ与增稠剂混合,得到所述a组分。
53、优选地,步骤s1所述混合的时间为5-10min,例如可以为5min、6min、7min、8min、9min、10min,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
54、优选地,步骤s1所述混合的温度为0-40℃,例如可以为0℃、5℃、10℃、20℃、25℃、30℃、40℃,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
55、优选地,步骤s2所述混合的时间为10-20min,例如可以为10min、11min、12min、15min、18min、20min,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
56、优选地,步骤s2所述混合的温度为0-40℃,例如可以为0℃、5℃、10℃、20℃、25℃、30℃、40℃,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
57、优选地,步骤s3所述混合的时间为10-20min,例如可以为10min、11min、12min、15min、18min、20min,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
58、优选地,步骤s3所述混合的温度为0-40℃,例如可以为0℃、5℃、10℃、20℃、25℃、30℃、40℃,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
59、第三方面,本发明提供一种如第一方面所述的凉感印花胶浆在棉布、尼龙或混纺中的应用。
60、相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
61、本发明提供的凉感印花胶浆,通过对水性聚氨酯树脂和相变材料微胶囊乳液的筛选,再配合水性固化剂的使用,使得相变材料微胶囊不仅保持了凉感效果,还增强了凉感的持久性,同时还具有印花胶浆手感柔软,耐水洗的特性,得到凉感系数大于0.15,柔软度好,干湿擦牢度好,耐水性能好,水洗后凉感持久性好的凉感印花胶浆,洗前瞬间凉感系数为0.17-0.19j/(cm2·s),洗后瞬间凉感系数为0.15-0.17j/(cm2·s)。
1.一种凉感印花胶浆,其特征在于,所述凉感印花胶浆包括a组分和b组分,所述a组分的组分以重量份计包括:10-30份水性聚氨酯树脂和10-40份相变材料微胶囊乳液,所述b组分以重量份计包括:0.05-2份水性固化剂。
2.根据权利要求1所述的凉感印花胶浆,其特征在于,所述相变材料微胶囊乳液包括芯材以及包覆在芯材外部的壁材,所述芯材包括相变材料和乳化剂的组合,所述壁材包括氨基树脂;
3.根据权利要求2所述的凉感印花胶浆,其特征在于,所述乳化剂包括异构十三醇聚氧乙烯基醚、仲醇聚氧乙烯基醚、十二烷基硫酸钠或琥珀酸半酯乙氧基化醇二钠中的任意一种或至少两种的组合,进一步优选异构十三醇聚氧乙烯基醚和琥珀酸半酯乙氧基化醇二钠的组合;
4.根据权利要求2或3所述的凉感印花胶浆,其特征在于,所述氨基树脂包括三聚氰胺甲醛树脂;
5.根据权利要求2-4任一项所述的凉感印花胶浆,其特征在于,所述相变材料微胶囊乳液的制备方法包括:
6.根据权利要求1-5任一项所述的凉感印花胶浆,其特征在于,所述a组分的组分以重量份计还包括:0.5-3份柔软剂、0.3-2份中和剂、0.1-1份消泡剂、0.05-1份防腐剂、1-5份增稠剂和60-80份水;
7.一种如权利要求1-6任一项所述的凉感印花胶浆的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述a组分的制备方法具体包括:
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,步骤s1所述混合的时间为5-10min;
10.一种如权利要求1-6任一项所述的凉感印花胶浆在棉布、尼龙或混纺中的应用。