阅读说明：本技术 一种吸光发热面料的制备方法 (Preparation method of light-absorbing heating fabric ) 是由 赵衡 姚馨馨 过志良 王潮霞 凡力华 殷允杰 于 2020-07-02 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种吸光发热面料的制备方法,其能解决现有发热面料通常制备成本较高的问题。其包括以下步骤：步骤1、制备纳米级炭黑水性发热色浆；步骤2、将纳米级炭黑水性发热色浆分散在水中,强力搅拌分散,得到分散液A；步骤3、将超柔粘合剂和交联剂分散在水中,均匀搅拌分散,得分散液B；步骤4、在搅拌条件下,将分散液B滴加到分散液A中,均匀搅拌,得分散液C；步骤5、向分散液C中加入增稠剂,高速搅拌分散,得到印花用发热色浆；步骤6、采用平网印花、圆网印花或凹版印花的方式将印花用发热色浆印制在织物上得到吸光发热面料。(The invention provides a preparation method of a light-absorbing heating fabric, which can solve the problem that the existing heating fabric is generally high in preparation cost. Which comprises the following steps: step 1, preparing nano carbon black water-based heating color paste; step 2, dispersing the nano-scale carbon black water-based heating color paste in water, and strongly stirring and dispersing to obtain a dispersion liquid A; step 3, dispersing the super-soft adhesive and the cross-linking agent in water, and uniformly stirring and dispersing to obtain a dispersion liquid B; step 4, dripping the dispersion liquid B into the dispersion liquid A under the stirring condition, and uniformly stirring to obtain dispersion liquid C; step 5, adding a thickening agent into the dispersion liquid C, and stirring at a high speed for dispersion to obtain heating color paste for printing; and 6, printing the heating color paste for printing on the fabric by adopting a flat screen printing, rotary screen printing or gravure printing mode to obtain the light-absorbing heating fabric.)

一种吸光发热面料的制备方法

技术领域

本发明涉及功能面料领域，具体为一种吸光发热面料的制备方法。

背景技术

近年来，功能纺织品成为一个热门话题。随着科技发展和对服装要求的提高，对于大多数人来说，冬天保暖，仅仅增加衣服厚度已经不能够满足需要，更多追求的是轻薄、美观等。

目前也有很多发热保暖面料和服装的出现，其发热原理主要有电能与热能的转换、化学能与热能的转换、光能与热能的转换等，但上述面料通常存在制备成本较高的问题，因此，开发一种制备成本低的发热面料用于发热服装很有必要。

发明内容

针对现有发热面料通常制备成本较高的技术问题，本发明提供了一种吸光发热面料的制备方法，其能降低发热面料的制备成本，面料发热性能好，且具有较好的水洗和摩擦牢度，手感好。

其技术方案是这样的：一种吸光发热面料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤1、制备纳米级炭黑水性发热色浆，向炭黑中加入硝酸对炭黑进行氧化改性，再将氧化改性后的炭黑通过分散剂均质分散在去离子水溶液中，超声震荡使炭黑变为纳米级炭黑颗粒，得到纳米级炭黑水性发热色浆；

步骤2、将纳米级炭黑水性发热色浆分散在水中，强力搅拌分散，得到分散液A；

步骤3、将超柔粘合剂和交联剂分散在水中，均匀搅拌分散，得分散液B；

步骤4、在搅拌条件下，将分散液B滴加到分散液A中，均匀搅拌，得分散液C；

步骤5、向分散液C中加入增稠剂，高速搅拌分散，得到印花用发热色浆；

步骤6、采用平网印花、圆网印花或凹版印花的方式将印花用发热色浆印制在织物上得到吸光发热面料。

其进一步特征在于：

步骤1中，向炭黑中加入硝酸时，每100g炭黑加入300ml~500ml硝酸。

步骤1中，所述分散剂为非离子氧乙烯类分散剂。

步骤1中，炭黑原料与去离子水溶液的质量比为1：2~2.5。

所述纳米级炭黑水性发热色浆中炭黑的质量百分含量为20%~30%，炭黑的粒径为180nm~250nm。

所述纳米级炭黑水性发热色浆占所述印花用发热色浆的质量百分数为0.5%~20%。

所述超柔粘合剂为改性有机硅类超柔粘合剂，所述交联剂为有机过氧化物类交联剂，所述增稠剂为改性纤维素类增稠剂。

所述超柔粘合剂占所述印花用发热色浆的质量百分数为15%~25%，所述交联剂占所述印花用发热色浆的质量百分数为2%~5%，所述增稠剂占所述印花用发热色浆的质量百分数为1%~2%。

所述分散液A中所加入的水占所述印花用发热色浆的质量百分数为30%~40%，所述分散液B中所加入的水占所述印花用发热色浆的质量百分数为28%~51%。

步骤6中，印制压力为标准印制压力的20%~30%，印制出的所述吸光发热面料在50℃~90℃下鼓风烘干，然后在150℃~180℃下焙烘3min~5min。

本发明的有益效果是：

1、本发明的吸光发热面料的制备方法，先制备纳米级炭黑水性发热色浆，再利用纳米级炭黑水性发热色浆制备印花用发热色浆，然后采用印花的方式将印花用发热色浆印制在织物表面得到发热涂层，赋予织物吸光发热功能，制备出吸光发热面料，由于涂层中含有纳米级炭黑，因此所印制的面料能够吸收全波段的红外、可见以及紫外光，并转化成热，赋予面料很好的发热性能，本方法工艺简单，制备成本低，面料的水洗和摩擦牢度可达到4~5级，面料手感高，在智能纺织、户外防护等领域也将有很好的发展前景；

2、本发明在制备印花用发热色浆的过程中，先将纳米级炭黑水性发热色浆预先分散在水中得到分散液A，可有效保持分散液A体系的稳定性，减少炭黑颗粒间的团聚；

3、超柔粘合剂或交联剂在向纳米级炭黑水性发热色浆体系添加过程中容易引起团聚，进而破坏整个体系，所以本发明将柔粘合剂和交联剂先分散在一定的水中得到分散液B，再将分散液B滴加到分散液A中，以增加与纳米级炭黑水性发热色浆相混时的体系稳定性；

4、通过向分散液C中加入增稠剂，可增加印花用发热色浆稠度，使印花用发热色浆成为糊状，提高最终印花花纹的清晰度。

具体实施方式

本发明的一种吸光发热面料的制备方法，其包括以下步骤：

步骤1、制备纳米级炭黑水性发热色浆，向每100g炭黑中加入300ml~500ml硝酸对炭黑进行氧化改性，然后经水洗、烘干去除硝酸得到氧化改性后的炭黑，再将氧化改性后的炭黑通过非离子氧乙烯类分散剂均质分散在去离子水溶液中，炭黑与去离子水溶液的质量比为1：2~2.5，超声震荡30min~40min使炭黑变为纳米级炭黑颗粒，得到纳米级炭黑水性发热色浆，纳米级炭黑水性发热色浆中炭黑的质量百分含量为20%~30%，炭黑的粒径为180nm~250nm；

步骤2、将纳米级炭黑水性发热色浆分散在一定量的水中，强力搅拌分散，得到分散液A；

步骤3、将改性有机硅类超柔粘合剂和有机过氧化物类交联剂分散在一定量的水中，均匀搅拌分散，得分散液B；改性有机硅类超柔粘合剂可以为有机硅改性丙烯酸酯或有机硅环氧树脂，有机过氧化物类交联剂可以为酰基类过氧化物或过氧化缩酮；

步骤4、在搅拌条件下，将分散液B滴加到分散液A中，均匀搅拌，得分散液C；

步骤5、向分散液C中加入改性纤维素类增稠剂，改性纤维素类增稠剂可以为甲基纤维素或羧甲基纤维素，高速搅拌分散，得到印花用发热色浆；其中，纳米级炭黑水性发热色浆占印花用发热色浆的质量百分数为0.5%~20%；超柔粘合剂占印花用发热色浆的质量百分数为15%~25%，交联剂占印花用发热色浆的质量百分数为2%~5%，增稠剂占印花用发热色浆的质量百分数为1%~2%；分散液A中所加入的水占印花用发热色浆的质量百分数为30%~40%，分散液B中所加入的水占印花用发热色浆的质量百分数为28% ~51%；

步骤6、采用平网印花、圆网印花或凹版印花的方式将印花用发热色浆印制在织物上得到吸光发热面料，印制压力为标准印制压力的20%~30%，印制出的吸光发热面料在50℃~90℃下鼓风烘干，然后在150℃~180℃下焙烘3min~5min；之所以降低印制压力，将印制压力控制在标准印制压力的20%~30%，是因为在较大压力下印制时，纤维和纱线压缩变密，织物的厚度减小，所能密封的静止空气变薄，面料保暖性会变差，因此采用低压力的印花方式以及采用鼓风烘干的方式都是为了维持面料的厚度，提升面料保暖性。

下面以具体实施例详细说明本发明的制备方法。

实施例1

以印花用发热色浆的质量为100g计，吸光发热面料的制备方法步骤如下：

步骤1、制备纳米级炭黑水性发热色浆，向每100g炭黑中加入300ml硝酸对炭黑进行氧化改性，再将氧化改性后的炭黑通过非离子氧乙烯类分散剂均质分散在去离子水溶液中，炭黑原料与去离子水溶液的质量比为1：2，超声震荡30min使炭黑变为纳米级炭黑颗粒，得到纳米级炭黑水性发热色浆，纳米级炭黑水性发热色浆中炭黑的质量百分含量为20%，炭黑的粒径为180nm；

步骤2、将0.5g纳米级炭黑水性发热色浆分散在40g水中，强力搅拌分散，得到分散液A；

步骤3、将25g有机硅改性丙烯酸酯超柔粘合剂和2g酰基类过氧化物交联剂分散在31.5g水中，均匀搅拌分散，得分散液B；

步骤4、在搅拌条件下，将分散液B滴加到分散液A中，均匀搅拌，得分散液C；

步骤5、向分散液C中加入1g甲基纤维素增稠剂，高速搅拌分散，得到印花用发热色浆；

步骤6、采用平网印花方式将印花用发热色浆印制在涤纶空气层纺织面料上得到吸光发热面料，印制压力为标准印制压力的20%，印制出的吸光发热面料在50℃下鼓风烘干，然后在150℃下焙烘5min。

采用氙灯光源（模拟太阳光源），在距离光源30 cm处放置普通涤纶空气层纺织面料和本实施例印制的涤纶空气层纺织面料，每隔一分钟采用红外探温枪测试两面料温度，测试十分钟，印制面料比普通面料的升温结果见表1，可以看出，经过本方法制备的发热面料比普通面料升温7℃~10℃左右，说明本方法制备的面料具有良好的吸光发热性能。

实施例2

以印花用发热色浆的质量为100g计，吸光发热面料的制备方法步骤如下：

步骤1、制备纳米级炭黑水性发热色浆，向每100g炭黑中加入400ml硝酸对炭黑进行氧化改性，再将氧化改性后的炭黑通过非离子氧乙烯类分散剂均质分散在去离子水溶液中，炭黑原料与去离子水溶液的质量比为1：2.2，超声震荡35min使炭黑变为纳米级炭黑颗粒，得到纳米级炭黑水性发热色浆，纳米级炭黑水性发热色浆中炭黑的质量百分含量为25%，炭黑的粒径为215nm；

步骤2、将20g纳米级炭黑水性发热色浆分散在30g水中，强力搅拌分散，得到分散液A；

步骤3、将15g有有机硅环氧树脂超柔粘合剂和5g过氧化缩酮交联剂分散在28g水中，均匀搅拌分散，得分散液B；

步骤4、在搅拌条件下，将分散液B滴加到分散液A中，均匀搅拌，得分散液C；

步骤5、向分散液C中加入2g羧甲基纤维素增稠剂，高速搅拌分散，得到印花用发热色浆；

步骤6、采用圆网印花方式将印花用发热色浆印制在涤氨混纺针织面料上得到吸光发热面料，印制压力为标准印制压力的25%，印制出的吸光发热面料在70℃下鼓风烘干，然后在165℃下焙烘4min。

采用氙灯光源（模拟太阳光源），在距离光源30 cm处放置普通涤氨混纺针织面料和本实施例印制的涤氨混纺针织面料，每隔一分钟采用红外探温枪测试两面料温度，测试十分钟，印制面料比普通面料的升温结果见表1，可以看出，经过本方法制备的发热面料比普通面料升温8℃~12℃左右，说明本方法制备的面料具有良好的吸光发热性能。

实施例3

以印花用发热色浆的质量为100g计，吸光发热面料的制备方法步骤如下：

步骤1、制备纳米级炭黑水性发热色浆，向每100g炭黑中加入500ml硝酸对炭黑进行氧化改性，再将氧化改性后的炭黑通过非离子氧乙烯类分散剂均质分散在去离子水溶液中，炭黑原料与去离子水溶液的质量比为1：2.5，超声震荡40min使炭黑变为纳米级炭黑颗粒，得到纳米级炭黑水性发热色浆，纳米级炭黑水性发热色浆中炭黑的质量百分含量为30%，炭黑的粒径为250nm；

步骤2、将0.5g纳米级炭黑水性发热色浆分散在30g水中，强力搅拌分散，得到分散液A；

步骤3、将15g有机硅改性丙烯酸酯超柔粘合剂和2g酰基类过氧化物交联剂分散在51g水中，均匀搅拌分散，得分散液B；

步骤4、在搅拌条件下，将分散液B滴加到分散液A中，均匀搅拌，得分散液C；

步骤5、向分散液C中加入1.5g甲基纤维素增稠剂，高速搅拌分散，得到印花用发热色浆；

步骤6、采用凹版印花的方式将印花用发热色浆印制在涤纶空气层纺织面料上得到吸光发热面料，印制压力为标准印制压力的30%，印制出的吸光发热面料在90℃下鼓风烘干，然后在180℃下焙烘3min。

采用氙灯光源（模拟太阳光源），在距离光源30 cm处放置普通涤纶空气层纺织面料和本实施例印制的涤纶空气层纺织面料，每隔一分钟采用红外探温枪测试两面料温度，测试十分钟，印制面料比普通面料的升温结果见表1，可以看出，经过本方法制备的发热面料比普通面料升温7℃~11℃左右，说明本方法制备的面料具有良好的吸光发热性能。