一种保暖里料及其制备方法与流程

本发明属于纺织技术领域，尤其涉及一种保暖里料及其制备方法。

背景技术：

传统的服装除了装饰人体外表作用之外，还具有避寒保暖、隔热的作用。

热传递的方式有三种即热传导、热辐射和热对流。

其中，热辐射(heatradiation)是物体用电磁辐射把热能向外散发的热传方式。以热辐射传递热时不需要介质，任何物体温度只要高于0k就会释放热辐射。人体会以红外线的方式源源不断向外辐射热量，但人体自身的产热量是有限的，当环境温度降到一定程度，人体的产热和散热机制会失衡，若长时间暴露于低温寒冷环境中，导致热量损失，会对人体造成伤害、冻伤等，需要防寒保暖服装来抵御寒冷。此时需要能够防止人体热量散逸到外界的材料。服装内层选择对人体辐射热反射率高、穿透率低的材料，对服装保暖有很大的提升效果。

热传导为两个相互接触且温度不同的物体，或同物体的各不同温度部分间在不发生相对宏观位移的情况下所进行的热量传递过程称为导热。采用导热系数低的材料，可以降低热传导，提升保暖性能。

目前应用最多的是远红外保暖，利用特殊陶瓷等材料在纺丝制程中加入纤维内，能吸收人体所释放出来的红外线，再以辐射的方式释放出6～14μm波长的远红外线，此波段的远红外线与人体所释放的波长相近，极易被人体所吸收，可使皮表下水分子产生共振、共鸣状态，促进水分子间彼此的摩擦生热，重复被织物吸收并放射远红外线，循环保温。但仅从某一种方式上实现保暖，方式单一，导致保暖效率较差。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种保暖效率较高的保暖里料及其制备方法。

本发明提供了一种保暖里料，包括：

设置在面层上的第一保温层；

设置在第一保温层上的第二保温层；

所述第一保温层选自金属箔层、高分子贴膜层或第一隔热涂层；

所述第一隔热涂层由第一隔热浆料形成；

所述第一隔热浆料包括10～20重量份的水、1～5重量份的分散剂、5～10重量份的功能材料与20～30重量份的第一粘合剂；所述功能材料选自纳米金属、纳米金属氧化物、红外反射颜料与第一隔热材料中的一种或多种；

所述第二保温层由第二隔热浆料形成；

所述第二隔热浆料包括5～10重量份的水、10～15重量份的第二隔热材料、30～40重量份的第二粘合剂与0～3重量份的水性增稠剂。

优选的，所述金属箔层的厚度为2～12μm；所述高分子贴膜层的厚度为10～15μm；所述第一隔热涂层的厚度为20～100μm；所述第二保温层的厚度为150～300μm。

优选的，所述金属箔层包括金、银、铜、铝、铂、铑、氧化铝、氧化硼、氧化镁、二氧化硅、二氧化钛、氧化锌、氧化锆、硫化锌与硫酸钡中的一种或多种；

所述纳米金属与纳米金属氧化物的粒径各自独立地为70～100nm；

所述红外反射颜料选自钛镍黄、钛铬棕、锌铁黄、铁锌与钛白粉中的一种或多种；

所述第一隔热材料选自中空玻璃微珠和/或中空陶瓷微球；

所述第一隔热材料的粒径为30～50μm；

所述第一粘合剂选自水性聚氨酯粘合剂。

优选的，所述第二隔热材料选自热塑性可膨胀微球、中空玻璃微珠与中空陶瓷微珠中的一种或多种；

所述第二粘合剂选自水性聚氨酯粘合剂。

优选的，当所述第一保温层为金属箔层或高分子贴膜层时，所述面层与第一保温层之间设置有粘合剂层；所述粘合剂层由丙烯酸树脂分散剂、聚氨酯树脂分散剂或聚氨酯热熔胶形成。

优选的，所述第二保温层为印花层或满涂层；当所述第二保温层为印花层时，印花的面积至少为第一保温层面积的50％。

本发明还提供了一种保暖里料的制备方法，包括：

s1)在面层的一面复合第一保温层；所述第一保温层选自金属箔层、高分子贴膜层或第一隔热涂层；

所述第一隔热涂层由第一隔热浆料形成；

所述第一隔热浆料包括10～20重量份的水、1～5重量份的分散剂、5～10重量份的功能材料与20～30重量份的第一粘合剂；所述功能材料选自纳米金属、纳米金属氧化物、红外反射颜料与第一隔热材料中的一种或多种；

s2)将第二隔热浆料涂覆在第一保温层表面或通过丝网印刷在第一保温层表面，干燥后焙烘，得到保暖里料；

所述第二隔热浆料包括5～10重量份的水、10～15重量份的第二隔热材料、30～40重量份的第二粘合剂与0～3重量份的水性增稠剂。

优选的，所述步骤s2)中丝网印刷的丝网孔径为100～200目；

所述干燥的温度为60℃～80℃；

所述焙烘的温度为80℃～150℃。

优选的，当所述第一保温层为金属箔层时，所述步骤s1)具体为：

将粘合剂涂料涂覆于面料的一面，然后将金属烫印箔通过压烫复合在面料的表面；

当所述第一保温层为高分子贴膜层时，所述步骤s1)具体为：

将粘合剂涂料涂覆于面料的一面，然后使高分子薄膜与粘合剂涂料重合，经压轧，得到复合有高分子贴膜层的面料；

当所述第一保温层为第一隔热涂层，所述步骤s1)具体为：

将第一隔热浆料涂覆在面料的一面，经干燥焙烘后，得到复合有第一隔热涂层的面料。

优选的，所述压烫的温度为150℃～200℃；所述压烫的时间为30～90s。

本发明提供了一种保暖里料，包括：设置在面层上的第一保温层；设置在第一保温层上的第二保温层；所述第一保温层选自金属箔层、高分子贴膜层或第一隔热涂层；所述第一隔热涂层由第一隔热浆料形成；所述第一隔热浆料包括10～20重量份的水、1～5重量份的分散剂、5～10重量份的功能材料与20～30重量份的第一粘合剂；所述功能材料选自纳米金属、纳米金属氧化物、红外反射颜料与第一隔热材料中的一种或多种；所述第二保温层由第二隔热浆料形成；所述第二隔热浆料包括5～10重量份的水、10～15重量份的第二隔热材料、30～40重量份的第二粘合剂与0～3重量份的水性增稠剂。与现有技术相比，本发明设置双层保温层，可增加储存静止空气量，提升保暖性，还可同时降低热传导和减少热辐射，实现保暖的叠加，提高保暖里料的保暖效率。

附图说明

图1为本发明实施例1所用平压平设备的结构示意图；

图2为本发明实施例1中保温层一的压烫花型示意图；

图3为本发明实施例1中保温层二印花花型的示意图；

图4为本发明实施例2中保温层二印花花型的示意图；

图5为本发明实施例中辐照温差检测的示意图；

图6为本发明实施例1中制备的保暖里料的显微镜图；

图7为本发明实施例3中制备的保暖里料的显微镜图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种保暖里料，包括：

设置在面层上的第一保温层；

设置在第一保温层上的第二保温层；

所述第一保温层选自金属箔层、高分子贴膜层或第一隔热涂层；

所述第一隔热涂层由第一隔热浆料形成；

所述第一隔热浆料包括10～20重量份的水、1～5重量份的分散剂、5～10重量份的功能材料与20～30重量份的第一粘合剂；所述功能材料选自纳米金属、纳米金属氧化物、红外反射颜料与第一隔热材料中的一种或多种；

所述第二保温层由第二隔热浆料形成；

所述第二隔热浆料包括5～10重量份的水、10～15重量份的第二隔热材料、30～40重量份的第二粘合剂与0～3重量份的水性增稠剂。

本发明提供的保暖里料以面层为基料，其对面层织物并没有特殊的限制，可采用任意类型的织物。

本发明提供的保暖里料包括设置在面层上的第一保温层；所述第一保温层为金属箔层、高分子贴膜层或第一隔热涂层。

其中，当所述第一保温层为金属箔层或高分子贴膜层时，所述面层与第一保温层之间优选设置有粘合剂层；所述粘合剂层的厚度优选为1～10μm；所述粘合剂层优选由丙烯酸树脂分散剂、聚氨酯树脂分散剂或聚氨酯热熔胶形成；所述金属箔层的厚度优选为2～12μm；所述金属箔层优选包括金、银、铜、铝、铂、铑、氧化铝、氧化硼、氧化镁、二氧化硅、二氧化钛、氧化锌、氧化锆、硫化锌与硫酸钡中的一种或多种；当所述第一保温层为金属箔层时，所述金属箔层表面宇轩还设置有高分子保护层；所述高分子保护层优选为聚酯保护层；所述高分子保护层的厚度优选为1～5μm，更优选为2～3μm；所述高分子贴膜层的厚度优选为10～15μm；所述高分子贴膜层优选为聚酰亚胺贴膜层。

当所述第一保温层为第一隔热涂层时，所述第一保温层的厚度优选为20～100μm；所述第一隔热浆料包括10～20重量份的水、1～5重量份的分散剂、5～10重量份的功能材料与20～30重量份的第一粘合剂；其中，所述水的含量优选为12～18重量份，更优选为14～16重量份，再优选为15重量份；所述分散剂优选为非离子表面活性剂；在本发明中，所述分散剂具体为亨斯迈jeffspersex3204；所述功能材料的含量优选为5～8重量份；所述功能材料优选纳米金属、纳米金属氧化物、红外反射颜料与第一隔热材料中的一种或多种；所述纳米金属与纳米金属氧化物的粒径各自独立地优选为70～100nm；所述纳米金属优选为纳米金、纳米银、纳米铜、纳米铝、纳米铂与纳米铑中的一种或多种；所述纳米金属氧化物优选为氧化铝、氧化硼、氧化镁、二氧化硅、二氧化钛、氧化锌与氧化锆中的一种或多种；红外反射颜料通常是由几种金属氧合物在高温下煅烧而成，原料中的金属离子和氧离子重新排列，形成稳定的晶型结构；在本发明中，所述红外反射颜料优选为无机颜料，更优选为钛镍黄、钛铬棕、锌铁黄、铁锌与钛白粉中的一种或多种；所述第一隔热材料的粒径优选为30～50μm；所述第一隔热材料优选为中空玻璃微珠和/或中空陶瓷微球；所述第一粘合剂的含量优选为25～30重量份；所述第一粘合剂优选为水性聚氨酯粘合剂。在本发明中，所述第一隔热浆料中优选还包括1～5重量份的交联剂，更优选还包括2～4重量份的交联剂；所述交联剂优选为异氰酸酯类交联剂，更优选为亲水型脂肪族聚异氰酸酯，再优选为科思创io3025。在第一隔热涂层中利用金属及金属氧化物或者红外反射颜料等可反射人体热辐射，进而减少热量损失。

所述第一保温层上设置有第二保温层；所述第二保温层的厚度优选为150～300μm；所述第二保温层可为印花层也可为满涂层；当所述第二保温层为印花层时，印花的面积优选至少为第一保温层面积的50％，更优选为60％及以上，再优选为70％及以上；所述第二保温层由第二隔热浆料形成；所述第二隔热浆料包括5～10重量份的水、10～15重量份的第二隔热材料、30～40重量份的第二粘合剂与0～3重量份的水性增稠剂；其中，所述水的含量优选为8～10重量份；所述第二隔热材料优选为热塑性可膨胀微球、中空玻璃微珠与中空陶瓷微珠中的一种或多种；其中，所述热塑性可膨胀微球优选为干式微球，是一种核壳结构，外壳为热塑性丙烯酸树脂类聚合物,内核为烷烃类气体组成的空心球状微颗粒，受热膨化，可达平均粒径40微米；所述热塑性可膨胀微球的膨胀温度优选为90℃～150℃；所述第二粘合剂优选为35～40重量份；所述第二粘合剂优选为水性聚氨酯粘合剂，更优选为水性pu丝印粘合剂；所述水性增稠剂的含量优选为0～2重量份，更优选为0～1重量份，再优选为0～0.5重量份；所述水性增稠剂的含量优选为丙烯酸类增稠剂，更优选为增稠剂ptf。第二浆料中添加可膨胀微球材料和玻璃微珠等材料，可实现在薄层面料中也可储存静止空气。

本发明设置双层保温层，可增加储存静止空气量，提升保暖性，还可同时降低热传导和减少热辐射，实现保暖的叠加，提高保暖里料的保暖效率。

本发明还提供了一种上述保暖里料的制备方法，包括：s1)在面层的一面复合第一保温层；所述第一保温层选自金属箔层、高分子贴膜层或第一隔热涂层；

所述第一隔热涂层由第一隔热浆料形成；

所述第一隔热浆料包括10～20重量份的水、1～5重量份的分散剂、5～10重量份的功能材料与20～30重量份的第一粘合剂；所述功能材料选自纳米金属、纳米金属氧化物、红外反射颜料与第一隔热材料中的一种或多种；s2)将第二隔热浆料涂覆在第一保温层表面或通过丝网印刷在第一保温层表面，干燥后焙烘，得到保暖里料；

所述第二隔热浆料包括5～10重量份的水、10～15重量份的第二隔热材料、30～40重量份的第二粘合剂与0～3重量份的水性增稠剂。

本发明对所有原料的来源并没有特殊的限制，为市售即可。其中，所述金属箔层、高分子贴膜层、第一隔热涂层与第二隔热浆料均同上所述，在此不再赘述。

在本发明中，所述第一保温层可为金属箔层、高分子贴膜层或第一隔热涂层。

当所述第一保温层为金属箔层时，第一保温层的复合方法具体为：将粘合剂涂料涂覆于面料的一面，然后将金属烫印箔通过压烫复合在面料的表面；所述粘合剂涂料优选为丙烯酸树脂分散剂、聚氨酯树脂分散剂或聚氨酯热熔胶；所述金属烫印箔优选包括基片、剥离层、高分子保护层、金属箔层与黏胶层；其中，所述基片优选为聚酯薄膜基片；所述基片的厚度优选为5～20μm，更优选为10～15μm，再优选为12μm；所述剥离层的厚度优选为1～5μm，更优选为2～3μm；所述高分子保护层的厚度优选为1～5μm，更优选为2～3μm；所述高分子保护层优选为聚酯保护层；所述金属箔层的厚度优选为2～12μm；所述金属箔层优选包括金、银、铜、铝、铂、铑、氧化铝、氧化硼、氧化镁、二氧化硅、二氧化钛、氧化锌、氧化锆、硫化锌与硫酸钡中的一种或多种；所述黏胶层的厚度优选为1～5μm，更优选为2～3μm；在本发明中，所述金属烫印箔优选为纯色如金色、银色或有多层干涉彩虹膜的材料，多层干涉彩虹膜根据多层膜的光干涉原理，用折光指数不同的热塑性透明树脂，经多层复合共挤而制成的一种具有彩虹效果的薄膜，随观察角度不同而显现出炫彩效果。所述金属烫印箔优选通过压烫复合在面料涂布粘合剂涂料的表面；所述压烫的温度优选为150℃～200℃，更优选为170℃～200℃，再优选为190℃～200℃；所述压烫的时间优选为30～90s，更优选为50～80s，再优选为60s；通过压烫可形成连续或不连续花型；压烫后通过剥离层除去基片，得到复合有金属箔层的面料。

当所述第一保温层为高分子贴膜层时，所述步骤s1)具体为：将粘合剂涂料涂覆于面料的一面，然后使高分子薄膜与粘合剂涂料重合，经压轧，得到复合有高分子贴膜层的面料；所述粘合剂涂料优选为丙烯酸树脂分散剂、聚氨酯树脂分散剂或聚氨酯热熔胶，更优选为聚氨酯热熔胶；所述高分子薄膜优选为聚酰亚胺薄膜；所述高分子薄膜的厚度优选为10～15μm。

当所述第一保温层为第一隔热涂层，所述步骤s1)具体为：将第一隔热浆料涂覆在面料的一面，经干燥焙烘后，得到复合有第一隔热涂层的面料。其中，所述第一隔热浆料同上所述，在此不再赘述；所述第一隔热浆料优选按照以下方法制备：将10～20重量份的水与1～5重量份的分散剂混合均匀后，加入5～01重量份的功能材料分散均匀后，加入20～30重量份的粘合剂继续分散，得到第一隔热浆料；所述涂覆优选采用涂布机进行；所述干燥的温度优选为70℃～80℃；所述焙烘的温度优选为80℃～150℃，更优选为100℃～150℃，再优选为120℃～150℃；所述焙烘的时间优选为1～5min，更优选为2～4min，再优选为3min。

将第二隔热浆料涂覆在第一保温层表面或通过丝网印刷在第一保温层表面，干燥后焙烘，得到保暖里料；所述第二隔热浆料同上所述，在此不在赘述；在本发明中，所述第二隔热浆料优选按照以下步骤进行：将5～10重量份的水、10～15重量份的第二隔热材料与30～40重量份的第二粘合剂混合先低速搅拌后高速分散，然后加入0～3重量份的水性增稠剂搅拌均匀，得到第二隔热浆料；所述丝网印刷的丝网孔径优选为100～200目，更优选为100目；所述干燥的温度优选为70℃～80℃；所述干燥的时间优选为1～5min，更优选为2～4min，再优选为2～3min；所述焙烘的温度优选为80℃～150℃；在本发明中，当第一保温层为金属箔层或含有金属和/或金属氧化物的第一隔热涂层时，如第二隔热浆料中的第二隔热材料为热塑性可膨胀微球时，所述焙烘的温度优选低于热塑性可膨胀微球膨胀温度10℃～20℃；所述焙烘的时间优选为1～5min，更优选为2～4min，再优选为2～3min。

本发明提供的保暖里料可适用于夹克、棉服、羽绒服服装内层，起到保暖增强作用。

为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种保暖里料及其制备方法进行详细描述。

以下实施例中所用的试剂均为市售。

实施例1

选取70g/gsm黑色涤纶50d春亚纺作为面料本体，然后在面料本体内层附加功能层。

1)保温层一

保温层一为压烫层，使用库尔兹金属烫印箔al-xt，烫印箔包括聚酯薄膜基片、剥离层、保护层、功能层、黏胶层，其中功能层为镀铝层。

该烫印箔为有多层干涉彩虹膜的材料，多层干涉彩虹膜根据多层膜的光干涉原理，用折光指数不同的热塑性透明树脂，经多层复合共挤而制成的一种具有彩虹效果的薄膜，随观察角度不同而显现出炫彩效果。

压烫工艺：

使用丝网印刷方式把聚氨酯热熔胶(厦门巴腾南理精细化学tfg-360)涂到面料上，通过平压平设备进行压烫，平压平设备的结构示意图如图1所示，压烫花型如图2所示，压烫温度190℃，时间60s。

2)保温层二

保温层二为印花层

隔热材料热塑性可膨胀微球expancel461we40d36(阿克苏诺贝尔公司)5份，wg-pu水性pu丝印油墨(中益公司)35份，水10份。

在水中加入隔热材料及水性pu丝印油墨，先低速搅拌后高速分散，加入水性增稠剂ptf(亨斯迈公司)0.5份，搅拌均匀。

所述热塑性可膨胀微球为干式微球，是一种核壳结构，外壳为热塑性丙烯酸树脂类聚合物，内核为烷烃类气体组成的空心球状微颗粒，受热膨化，可达平均粒径40微米。

平网印花，丝网孔径100目，印制完毕先低温干燥，后高温焙烘，焙烘时间3min。由于底部有金属层，若为微球膨胀印花，焙烘温度温度110℃，印花花型如图3所示；保温层二呈点状均匀分布在保温层一表面相邻点之间的距离为0.5mm。

实施例2

选取95g/gsm白色涤纶50d春亚纺作为面料本体，然后在面料本体内层附加功能层。

1)保温层一

保温层一为压烫层，使用库尔兹金属烫印箔txual，烫印箔包括聚酯薄膜基片、剥离层、保护层、功能层、黏胶层，其中功能层为镀铝层。

压烫工艺：

使用丝网印刷方式把水性丙烯酸树脂transprintafbase(cht公司)涂到面料上，通过平压平设备进行压烫，满面涂胶。

压烫温度190℃，时间60s。

2)保温层二

保温层2为印花层。

隔热材料聚酰亚胺纳米分散液(赢创德固赛公司)10份，wg-pu水性pu丝印油墨(中益公司)40份，水10份，丙烯酸共聚物增稠剂ptf(亨斯迈公司)0.5份。

在水中加入隔热材料及水性pu丝印油墨，先低速搅拌后高速分散，加入增稠剂，搅拌均匀。

平网印花，丝网孔径100目，印制完毕先80℃低温干燥2min，然后120℃高温焙烘2min，印花花型如图4所示(网格为保温层二)，保温层二呈网状分布于保温层一上。

实施例3

选取250g/gsm白色涤棉双面布作为面料本体，然后在面料本体内层附加功能层。

1)保温层一

保温层一为涂层。

涂层浆料：

15份水中加入分散剂(亨斯迈jeffspersex3204)，分散均匀，加入5份红外反射颜料(湖南巨发b5302)，分散均匀，加入30份水性pu粘合剂(科思创imprapermdl5249)，2份交联剂(科思创io3025)，继续分散。

红外反射颜料通常是由几种金属氧合物在高温下煅烧而成，原料中的金属离子和氧离子重新排列，形成稳定的晶型结构。

涂层工艺：

用调制好的涂层浆料直接进行涂层。调节压力表,将浆料加到刀片附近,进行厚度为25μm的涂层。

涂层后将织物置于80℃的烘箱中预烘,然后在150℃下焙烘3min。

2)保温层二

保温层2为印花层

隔热材料中空玻璃微珠10份(誉铭杰科技，1.93折射率玻璃微珠)，wg-pu水性pu丝印油墨(中益公司)35份与水10份混合先低速搅拌后高速分散，加入0.5份增稠剂ptf(亨斯迈公司)，搅拌均匀。

平网印花，丝网孔径100目，印制完毕先80℃低温干燥2min，然后高温焙烘3min，印花花型如图2所示。

对实施例1～3中得到的保暖里料的性能进行检测，性能检测方法如下：

1、辐照温差：在标准环境中，用非接触式红外测温仪记录未被照射试样的表面平均温度，然后，用标准多光源多色灯的a光源，在一定距离(20cm)下照射一定规格的面料(如图5所示)，10分钟后，用非接触式红外测温仪测试面料表面被照射区域的平均温度，计算辐照前后的温度差异，得到结果如表1所示。

2、克罗值：

按照gbt35762-2017纺织品热传递性能试验方法平板法测试，得到结果如表1所示。

3、保温率：

按照gbt35762-2017纺织品热传递性能试验方法平板法测试，得到结果如表1所示。

4、显微镜图：

常温环境下静置试样至少4小时，截取试样的印花点，利用扫描电镜按照gb/t36422-2018方法观察发泡状态，得到实施例1中制备的保暖里料的显微镜图如图6所示，得到实施例3中制备的保暖里料的显微镜图如图7所示。

表1保暖里料性能检测结果