阅读说明：本技术 辐射制冷功能层、辐射制冷面料及其制备方法 (Radiation refrigeration functional layer, radiation refrigeration fabric and preparation method thereof ) 是由 黄安冲 杨剑 其他发明人请求不公开姓名 于 2019-11-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开了辐射制冷功能层、辐射制冷面料及其制备方法。其中辐射制冷面料包括柔性基材层以及设置在柔性基材层上的辐射制冷功能层,辐射制冷功能层,包括：第一功能层,其设置在柔性基材层上,第一功能层包括第一辐射制冷功能树脂；以及由辐射制冷功能粉料形成的第二功能层,辐射制冷功能粉料铺设于第一功能层的表面,辐射制冷功能粉料与第一辐射制冷功能树脂粘接,辐射制冷功能粉料的粒径为1μm~40μm。本发明的辐射制冷功能层在较低的厚度下即可获得高的辐射制冷效率,将其应用在辐射制冷面料中,有利于保持辐射制冷面料的柔韧性,提高辐射制冷面料的应用范围,也有利于降低辐射制冷面料的成本。(The invention discloses a radiation refrigeration functional layer, a radiation refrigeration fabric and a preparation method thereof. Wherein radiation refrigeration surface fabric includes flexible substrate layer and sets up the radiation refrigeration functional layer on flexible substrate layer, and radiation refrigeration functional layer includes: the first functional layer is arranged on the flexible base material layer and comprises a first radiation refrigeration functional resin; and the second functional layer is formed by radiation refrigeration functional powder, the radiation refrigeration functional powder is laid on the surface of the first functional layer and is bonded with the first radiation refrigeration functional resin, and the particle size of the radiation refrigeration functional powder is 1-40 microns. The radiation refrigeration functional layer can obtain high radiation refrigeration efficiency under a lower thickness, and is applied to the radiation refrigeration fabric, so that the flexibility of the radiation refrigeration fabric is kept, the application range of the radiation refrigeration fabric is improved, and the cost of the radiation refrigeration fabric is reduced.)

辐射制冷功能层、辐射制冷面料及其制备方法

技术领域

本发明涉及辐射制冷技术领域，尤其涉及辐射制冷功能层、辐射制冷面料及其制备方法。

背景技术

辐射制冷面料是将辐射制冷涂料涂覆在基布上，涂料烘干后在基布上形成辐射制冷功能层，为了达到较好的辐射制冷效果，辐射制冷功能层的厚度通常需要达到100μm以上，但是较厚的辐射制冷功能层会导致面料的柔韧性变差，涂层容易开裂，这使得现有的辐射制冷面料的应用受到了限制。此外，较厚的辐射制冷功能层也意味着高成本。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种厚度薄且辐射制冷效率高的辐射制冷功能层。

本发明的另一个目的在于提供一种辐射制冷面料，其具体良好的柔韧性以及高的辐射制冷效率。

根据本发明的一个方面，提供一种辐射制冷功能层，适于设置在基材上，包括：

第一功能层，所述第一功能层适于设置在所述基材上，所述第一功能层包括第一辐射制冷功能树脂；以及

由辐射制冷功能粉料形成的第二功能层，所述辐射制冷功能粉料固定铺设于所述第一功能层的表面，所述辐射制冷功能粉料与所述第一辐射制冷功能树脂粘接，所述辐射制冷功能粉料的粒径为1μm~40μm。

在其中一些实施例中，所述第一功能层的厚度为10μm~30μm，所述辐射制冷功能粉料的粒径为所述第一功能层厚度的0.5~1.5倍，所述辐射制冷功能粉料的添加量为10g/m²~200g/m²，所述辐射制冷功能粉料为球形或椭球形。

在其中一些实施例中，所述第一辐射制冷功能树脂选自环氧树脂、聚酯、聚氨酯、丙烯酸树脂、有机硅树脂中的一种或多种；所述辐射制冷功能粉料选自陶瓷粉、钛白粉、玻璃微珠、二氧化硅、重钙粉、硫酸钡、滑石粉、硫酸锌、硅酸铝、重钙粉、珠光粉、氧化铝、氧化锌、氧化锆、氧化铈、氧化镧、氧化铑、氧化镁中的一种或几种。

在其中一些实施例中，所述辐射制冷功能层还包括设置在所述第二功能层上的第三功能层，所述第三功能层的厚度为10μm~30μm，所述第三功能层包括第二辐射制冷功能树脂，所述第二辐射制冷功能树脂与所述辐射制冷功能粉料粘接，所述第二辐射制冷功能树脂选自环氧树脂、聚酯、聚氨酯、丙烯酸树脂、有机硅树脂中的一种或多种。

在其中一些实施例中，所述辐射制冷功能层200在7μm~14μm波段的发射率不低于90%，在300nm~2500nm波段的反射率不低于88%。

根据本发明的另一个方面，提供一种辐射制冷面料，包括柔性基材层以及设置在所述柔性基材层上的前述辐射制冷功能层，所述第一功能层设置在所述柔性基材层上。

在其中一些实施例中，所述柔性基材层包括面料层，所述面料层的厚度为300μm~2000μm，所述面料层由涤纶、锦纶、腈纶、丝、棉、麻纤维中的一种或多种纺织形成，所述柔性基材层还包括设置在所述面料层一面或两面的树脂涂布层，所述树脂涂布层的厚度为1μm~20μm，所述树脂涂布层的材料选自聚氯乙烯、丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯中的一种或多种。

在其中一些实施例中，所述辐射制冷面料还包括设置在所述辐射制冷功能层上的耐候保护层，所述耐候保护层的材料选自含氟树脂、环氧树脂、聚酯、聚氨酯、丙烯酸树脂、有机硅树脂中的一种或几种，所述耐候保护层的厚度为10μm~50μm。

根据本发明的再一个方面，提供一种辐射制冷面料的制备方法，包括以下步骤：

A1，在基材上设置第一辐射制冷功能树脂，在所述第一辐射制冷功能树脂干燥或固化前，将辐射制冷功能粉料均匀喷洒于所述第一辐射制冷功能树脂上；

A2，干燥或固化所述第一辐射制冷功能树脂，使得辐射制冷功能粉料与第一辐射制冷功能树脂粘接。

在其中一些实施例中，所述步骤S1中，采用气动喷雾装置将所述辐射制冷功能粉料雾化，然后使雾化的所述辐射制冷功能粉料均匀喷洒在所述第一辐射制冷功能树脂上。

在其中一些实施例中，所述步骤S2之后还包括以下步骤：S3，在所述辐射制冷功能粉料上设置第二辐射制冷功能树脂，然后干燥或固化所述第二辐射制冷功能树脂，形成第三功能层。

在其中一些实施例中，所述步骤S3之后还包括以下步骤：S4，在所述第三功能层上设置耐候树脂，形成耐候保护层。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的辐射制冷功能层在较低的厚度下即可获得高的辐射制冷效率，将其应用在辐射制冷面料中，有利于保持辐射制冷面料的柔韧性，提高辐射制冷面料的应用范围，也有利于降低辐射制冷面料的成本。

附图说明

图1为本发明的辐射制冷面料的第一个实施例的示意图；

图2为本发明的辐射制冷面料的第二个实施例的示意图；

图3为本发明的辐射制冷面料的第三个实施例的示意图；

图4为本发明的辐射制冷面料的第四个实施例的示意图；

图中：

100、柔性基材层；

200、辐射制冷功能层；

210、第一功能层；

220、第二功能层；221、辐射制冷功能粉料

230、第三功能层；

300、耐候保护层。

具体实施方式

下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”、 “横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明提供一种辐射制冷面料，其包括柔性基材层100以及设置在柔性基材层100上的辐射制冷功能层200，如图1、2所示。在一些实施例中，辐射制冷面料还包括设置在辐射制冷功能层200上的耐候保护层300，如图3、4所示。

如图1-4所示，辐射制冷功能层200包括第一功能层210以及第二功能层220。

第一功能层210设置在柔性基材层100上，第一功能层210包括第一辐射制冷功能树脂。第一辐射制冷功能树脂在7μm~14μm波段具有高发射率，第一辐射制冷功能树脂可以选自环氧树脂、聚酯、聚氨酯、丙烯酸树脂、有机硅树脂中的一种或多种。优选地，第一功能层210的厚度为10μm~30μm。

第二功能层220由辐射制冷功能粉料221形成，辐射制冷功能粉料221铺设于第一功能层210的表面，辐射制冷功能粉料221与第一辐射制冷功能树脂粘接，辐射制冷功能粉料的粒径为1μm~40μm。优选地，辐射制冷功能粉料221的粒径为第一功能层210厚度的0.5~1.5倍，所述辐射制冷功能粉料的添加量为10g/m²~200g/m²。辐射制冷功能粉料用于提高辐射制冷功能层200在300nm~2500nm波段的反射率。辐射制冷功能粉料可以选自陶瓷粉、钛白粉、玻璃微珠、二氧化硅、重钙粉、硫酸钡、滑石粉、硫酸锌、硅酸铝、重钙粉、珠光粉、氧化铝、氧化锌、氧化锆、氧化铈、氧化镧、氧化铑、氧化镁中的一种或几种。辐射制冷功能粉料的形状优选为球形或椭球形。

值得一提的是，辐射制冷功能粉料仅在第一辐射制冷功能树脂表面形成单层干粉，换而言之，第二功能层的厚度小于等于辐射制冷功能粉料的粒径。

第二功能层220的设置可以大幅提高辐射制冷功能层200的反射率，进而提高辐射制冷功能层200在日间的辐射制冷效率。本发明的辐射制冷功能层200可以在厚度不超过50μm的情况下，在300nm~2500nm波段具有大于88%的反射率，将该辐射制冷功能层200应用于面料，有利于获得柔韧性好、辐射制冷效果高的辐射制冷面料。

在第一功能层210的一些实施例中，第一功能层210还包括分散在第一辐射制冷功能树脂中的第一颗粒填料。第一颗粒填料可以选择在7μm~14μm波段具有高发射率和在300nm~2500nm具有高反射率的填料。具体地，第一颗粒填料选自陶瓷粉、钛白粉、玻璃微珠、二氧化硅、重钙粉、硫酸钡、滑石粉、硫酸锌、硅酸铝、重钙粉、珠光粉、氧化铝、氧化锌、氧化锆、氧化铈、氧化镧、氧化铑、氧化镁中的一种或几种。第一颗粒填料的粒径可以是4μm~20μm。

在辐射制冷功能层200的一些实施例中，辐射制冷功能层200还包括设置在第二功能层220上的第三功能层230，第三功能层230的厚度为10μm~30μm，第三功能层230包括第二辐射制冷功能树脂，第二辐射制冷功能树脂与第二功能层220的辐射制冷功能粉料粘接。第二辐射制冷功能树脂在7μm~14μm波段具有高发射率，第二辐射制冷功能树脂可以选自环氧树脂、聚酯、聚氨酯、丙烯酸树脂、有机硅树脂中的一种或多种。

在第三功能层230的一些实施例中，第三功能层230还包括分散在第二辐射制冷功能树脂中的第三颗粒填料。第三颗粒填料可以选择在7μm~14μm波段具有高发射率和在300nm~2500nm具有高反射率的填料，第三颗粒填料可以选自陶瓷粉、钛白粉、玻璃微珠、二氧化硅、重钙粉、硫酸钡、滑石粉、硫酸锌、硅酸铝、重钙粉、珠光粉、氧化铝、氧化锌、氧化锆、氧化铈、氧化镧、氧化铑、氧化镁中的一种或几种。第三颗粒填料的粒径可以是4μm~20μm。

值得一提的是，当第三功能层230的厚度小于辐射制冷功能粉料221的粒径时，辐射制冷功能粉料221的一部分可能凸出于第三功能层230的上表面，如图4所示。

在一些实施例中，辐射制冷功能层200在7μm~14μm波段的发射率不低于90%，在300nm~2500nm波段的反射率不低于88%。

在柔性基材层100的一些实施例中，柔性基材层100包括面料层，面料层的厚度为300μm~2000μm，面料层可以由涤纶、锦纶、腈纶、丝、棉、麻等纤维中的一种或多种纺织形成。

在柔性基材层100的另一些实施例中，柔性基材层100包括面料层以及设置在面料层一面或两面的树脂涂布层，面料层的厚度为300μm~2000μm，树脂涂布层的厚度为1μm~20μm。面料层可以由涤纶、锦纶、腈纶、丝、棉、麻等纤维中的一种或多种纺织形成。树脂涂布层的材料可以选自聚氯乙烯、丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯中的一种或多种。

耐候保护层300的材料可以选自含氟树脂、环氧树脂、聚酯、聚氨酯、丙烯酸树脂、有机硅树脂中的一种或几种。耐候保护层的透射率≥80%。耐候保护层的厚度为10μm~50μm。

本发明还提供一种辐射制冷面料的制备方法，包括以下步骤：

S1，在基材上设置第一辐射制冷功能树脂，在第一辐射制冷功能树脂干燥或固化前，将辐射制冷功能粉料均匀喷洒于第一辐射制冷功能树脂上；

S2，干燥或固化第一辐射制冷功能树脂，使得辐射制冷功能粉料与第一辐射制冷功能树脂粘接。

值得一提的是，本发明所说的“固化”可以是但不限于热固化、光固化、自然风干等。第一辐射制冷功能树脂可以采用涂覆、喷涂、刷涂等方式设置在基材上。

在一些实施例中，步骤S1中，采用气动喷雾装置将辐射制冷功能粉料雾化，然后使雾化的辐射制冷功能粉料均匀喷洒在第一辐射制冷功能树脂上。

在一些实施例中，步骤S2之后还包括以下步骤：S3，在辐射制冷功能粉料上设置第二辐射制冷功能树脂，然后干燥或固化第二辐射制冷功能树脂，形成第三功能层。

在一些实施例中，步骤S3之后还包括以下步骤：S4，在第三功能层上设置耐候树脂，形成耐候保护层。

【实施例1】

制备辐射制冷面料：

（1）提供一柔性基材，其包括涤纶织布以及涂覆在涤纶织布两面的聚氯乙烯树脂，涤纶织布的厚度为1mm，涤纶织布两侧的树脂涂布层的厚度均为10μm；

（2）在柔性基材上涂覆20μm厚的PET树脂，在树脂干燥前，向PET树脂表面均匀喷洒一层平均粒径为10μm的钛白粉，干燥PET树脂；

（3）在钛白粉上涂覆20μm厚的PET树脂，然后干燥PET树脂。

【实施例2】

制备辐射制冷面料：

（1）提供一柔性基材，其包括涤纶织布以及涂覆在涤纶织布两面的聚氯乙烯树脂，涤纶织布的厚度为1mm，涤纶织布两侧的树脂涂布层的厚度均为10μm；

（2）在柔性基材上涂覆20μm厚的聚丙烯酸（PAA）树脂，在树脂干燥前，向聚丙烯酸（PAA）树脂表面均匀喷洒一层平均粒径为20μm的滑石粉，干燥聚丙烯酸（PAA）树脂；

（3）在滑石粉上涂覆10μm厚的聚丙烯酸（PAA），然后干燥聚丙烯酸树脂（PAA）树脂。

【实施例3】

制备辐射制冷面料：

（1）提供一柔性基材，其包括涤纶织布以及涂覆在涤纶织布两面的聚氯乙烯树脂，涤纶织布的厚度为1mm，涤纶织布两侧的树脂涂布层的厚度均为10μm；

（2）在柔性基材上涂覆20μm厚的聚氨酯树脂，在树脂干燥前，向聚氨酯树脂表面均匀喷洒一层平均粒径为30μm的二氧化硅，干燥PET树脂；

（3）在二氧化硅上涂覆10μm厚的聚氨酯树脂，然后干燥聚氨酯树脂。

【实施例4】

（1）提供一柔性基材，其包括涤纶织布以及涂覆在涤纶织布两面的聚氯乙烯树脂，涤纶织布的厚度为1mm，涤纶织布两侧的树脂涂布层的厚度均为10μm；

（2）在柔性基材上涂覆20μm厚的PET树脂，该PET树脂层中混合有体积分数为10%的平均粒径为10μm二氧化硅，在树脂干燥前，向该PET树脂表面均匀喷洒一层平均粒径为30μm的钛白粉，干燥该PET树脂；

（3）在钛白粉上涂覆10μm厚的PET树脂，该PET树脂层中混合有体积分数为5%的平均粒径为6μm的二氧化硅，然后干燥PET树脂。

【实施例5】

（1）提供一柔性基材，其包括涤纶织布以及涂覆在涤纶织布两面的聚氯乙烯树脂，涤纶织布的厚度为1mm，涤纶织布两侧的树脂涂布层的厚度均为10μm；

（2）在柔性基材上涂覆20μm厚的PET树脂，该PET树脂中混合有体积分数为15%的平均粒径为10μm的钛白粉，在树脂干燥前，向PET树脂表面均匀喷洒一层平均粒径为30μm的二氧化硅，干燥该PET树脂；

（3）在二氧化硅上涂覆10μm厚的PET树脂，该PET树脂中混合有体积分数为12%的珠光粉，然后干燥该PET树脂。

【对比例1】

制备辐射制冷面料：

（1）提供一柔性基材，其包括涤纶织布以及涂覆在涤纶织布两面的聚氯乙烯树脂，涤纶织布的厚度为1mm，涤纶织布两侧的树脂涂布层的厚度均为10μm；

（2）在柔性基材上涂覆50μm厚的PET树脂，PET树脂中分散有平均粒径为10μm的二氧化硅，二氧化硅在树脂中的体积分数为20%。

（3）然后干燥PET树脂。

【对比例2】

制备辐射制冷面料：

（1）提供一柔性基材，其包括涤纶织布以及涂覆在涤纶织布两面的聚氯乙烯树脂，涤纶织布的厚度为1mm，涤纶织布两侧的树脂涂布层的厚度均为10μm；

（2）在柔性基材上涂覆100μm厚的聚氨酯树脂，聚氨酯树脂中分散有平均粒径为10μm的钛白粉，钛白粉在树脂中的体积分数为15%。

（3）然后干燥PET树脂。

测试以上各实施例以及对比例的在7μm~14μm波段的发射率以及在300nm~2500nm波段的反射率，测试结果见表1。

表1

	7μm~14μm波段的发射率	300nm~2500nm波段的反射率
			实施例1	91.1%	89.2%
实施例2	92.4%	90.2%
			实施例3	92.7%	93.5%
实施例4	93.6%	93.8%
			实施例5	93.9%	93.4%
对比例1	78.2%	75.1%
			对比例2	79.5%	76.6%

以上描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。