织物

文档序号:932681 发布日期:2021-03-05 浏览:5次 >En<

阅读说明:本技术 织物 (Fabric ) 是由 曾胜茂 魏麒书 于 2019-09-20 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种织物,包括基布以及涂层。涂层配置于基布上,其中涂层包括树脂基质以及温度调节粉末,其中基于树脂基质的含量为100重量份,温度调节粉末的含量为20重量份至80重量份,且温度调节粉末的材质包括经改质的聚苯胺。所述织物对于人体而言具有良好的温度调节性,在加工、使用时不易丧失温度调节功能,并且具有抗静电性。(The invention provides a fabric which comprises a base fabric and a coating. The coating is arranged on the base cloth, wherein the coating comprises a resin matrix and temperature adjusting powder, the content of the temperature adjusting powder is 20-80 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin matrix, and the material of the temperature adjusting powder comprises modified polyaniline. The fabric has good temperature regulation performance for human bodies, is not easy to lose the temperature regulation function during processing and use, and has antistatic property.)

织物

技术领域

本发明涉及一种织物,尤其涉及一种温度调节织物。

背景技术

近年来,服装及面料的流行趋势已由外观朝着以性能为主的方向转移,且舒适性也已成为人们穿着服装时的普遍要求,例如对于运动时所穿的衣物普遍讲究通风性以及排汗性;或者在剧烈气候/温度变化情境下(如:冬季室内外温度的差异、环境温湿度的变化、人体剧烈运动与休息状态的代谢差异等),讲究所穿的衣物对于温度的调节性。因此,开发具自我调节温度机能的机能性纺织品已成为目前本领域的技术人员亟欲发展的目标。

发明内容

有鉴于此,本发明提供一种织物,其对于人体而言具有良好的温度调节性,在加工、使用时不易丧失温度调节功能,并且具有抗静电性。

本发明的织物包括基布以及涂层。涂层配置于基布上,其中涂层包括树脂基质以及温度调节粉末,其中基于树脂基质的含量为100重量份,温度调节粉末的含量为20重量份至80重量份,且温度调节粉末的材质包括经改质的聚苯胺。

在本发明的一实施方式中,上述的经改质的聚苯胺的制备方法包括以下步骤。将长链脂肪酸、界面活性剂、水及苯胺混合而形成混合反应物。将混合反应物从第一温度降低至第二温度。在第二温度下,将氧化剂水溶液加入混合反应物中进行反应,以形成经改质的聚苯胺。

在本发明的一实施方式中,上述的长链脂肪酸的碳数例如是介于C8至C26之间。

在本发明的一实施方式中,上述的长链脂肪酸包括癸酸或月桂酸,且长链脂肪酸的重量与苯胺的重量的比值例如是介于1至9。

在本发明的一实施方式中,上述的界面活性剂包括十二烷基硫酸钠(sodiumdodecyl sulfate,SDS),且界面活性剂的重量与苯胺的重量的比值例如是介于0.625至0.83。

在本发明的一实施方式中,上述的氧化剂包括过硫酸钾,且氧化剂的重量与苯胺的重量的比值例如是介于1.45至3.48。

在本发明的一实施方式中,上述的经改质的聚苯胺的熔点例如是介于30℃至45℃之间。

在本发明的一实施方式中,上述的经改质的聚苯胺的热焓值例如是介于114J/g至149J/g之间。

在本发明的一实施方式中,上述的经改质的聚苯胺的表面电阻例如是介于107Ω/□至108Ω/□之间。

基于上述,本发明的织物通过包括配置于基布上的涂层,涂层包括树脂基质以及温度调节粉末,且温度调节粉末的材质包括经改质的聚苯胺,藉此使得织物对于人体而言具有良好的温度调节性,在加工、使用时不易丧失温度调节功能,并且具有抗静电性。如此一来,织物的产品应用性及竞争力提升。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施方式,并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是依照本发明的一实施方式的织物的剖面示意图。

附图标号说明:

10:织物

100:基布

110:涂层

P:温度调节粉末

R:树脂基质

具体实施方式

在本文中,由“一数值至另一数值”表示的范围,是一种避免在说明书中一一列举该范围中的所有数值的概要性表示方式。因此,某一特定数值范围的记载,涵盖该数值范围内的任意数值以及由该数值范围内的任意数值界定出的较小数值范围,如同在说明书中明文写出该任意数值和该较小数值范围一样。

本文使用的“约”、“近似”、“本质上”、或“实质上”包括所述值和在本领域普通技术人员确定的特定值的可接受的偏差范围内的平均值,考虑到所讨论的测量和与测量相关的误差的特定数量(即,测量系统的限制)。例如,“约”可以表示在所述值的一个或多个标准偏差内,或例如±30%、±20%、±15%、±10%、±5%内。再者,本文使用的“约”、“近似”、“本质上”、或“实质上”可依测量性质或其它性质,来选择较可接受的偏差范围或标准偏差,而可不用一个标准偏差适用全部性质。

为了提供对于人体而言具有良好的温度调节性,在加工、使用时不易丧失温度调节功能,并且具有抗静电性的织物,本发明提出一种织物,其可达到上述优点。以下,特举实施方式作为本发明确实能够据以实施的范例。

图1是依照本发明的一实施方式的织物的剖面示意图。

请参照图1,织物10包括基布100以及配置于基布100上的涂层110。在本实施方式中,织物10可以是衣服、外套、或裤子等服饰。在一实施方式中,织物10的涂层110可与使用者的皮肤直接接触。在另一实施方式中,相较于织物10的基布100,织物10的涂层110可邻近于使用者的皮肤,但不与使用者的皮肤直接接触。

在本实施方式中,基布100可为任何所属技术领域中技术人员所周知的任一种布料,例如针织布、梭织布、或不织布等布料。在本实施方式中,基布100的材质可包括(但不限于):聚酯、尼龙、棉、聚丙烯、聚氨酯或其组合。

在本实施方式中,涂层110包括树脂基质R以及分散于树脂基质R中的温度调节粉末P。在本实施方式中,基于树脂基质R的含量为100重量份,温度调节粉末P的含量为20重量份至80重量份。若温度调节粉末P的含量低于20重量份,则织物10的温度调节能力不佳;若温度调节粉末P的含量高于80重量份,则涂层110的成膜性差,难以均匀地配置在基布100上。

在本实施方式中,树脂基质R的材质可包括(但不限于):环氧树脂、聚氨酯、聚酯、压克力树脂或其组合。

在本实施方式中,温度调节粉末P的材质可包括经改质的聚苯胺。详细而言,所述经改质的聚苯胺为经长链脂肪酸改质的聚苯胺。在本实施方式中,所述经改质的聚苯胺的制备方法可包括以下步骤。首先,制备混合反应物:将长链脂肪酸、界面活性剂分散于水中以形成混合物后,将苯胺加入并分散于所述混合物中,以形成混合反应物。然而,本发明并不限于此。在其他实施方式中,在形成所述混合物之后,可先将所述混合物加热后,才将苯胺加入并分散于经加热的所述混合物中,以形成混合反应物。

长链脂肪酸的碳数可介于C8至C26之间,较佳为C10及C12。长链脂肪酸的实例可包括(但不限于):辛酸、癸酸、月桂酸、十四酸、十六酸、十八酸、二十酸、二十二酸、二十四酸或二十六酸。界面活性剂的实例可包括(但不限于):十二烷基硫酸钠(sodium dodecylsulfate,SDS)或十六烷基三甲基溴化铵。水例如是去离子水。混合物可为乳液,混合反应物可为稳定乳液。

长链脂肪酸的重量与苯胺的重量的比值可例如是介于1至9。若长链脂肪酸的重量与苯胺的重量的比值低于1,则聚苯胺的改质率过低,造成温度调节粉末P中的温度调节的有效成份不足;若长链脂肪酸的重量与苯胺的重量的比值高于9,则将因长链脂肪酸过剩而降低基布100及涂层110之间的密合性。界面活性剂的重量与苯胺的重量的比值可例如是介于0.625至0.83。若界面活性剂的重量与苯胺的重量的比值低于0.625,则聚苯胺粒子可能析出沉降;若界面活性剂的重量与苯胺的重量的比值高于0.83,则会降低基布100及涂层110之间的密合性。

形成混合物所需的时间可介于约15分钟至约30分钟之间,加入苯胺至形成混合反应物所需的时间可介于约30分钟至约120分钟之间。形成混合反应物所需的温度可介于约30℃至约70℃之间。

接着,冷却混合反应物:将所述混合反应物从第一温度降低至第二温度。第一温度可介于约30℃至约70℃之间,第二温度可介于约5℃至约10℃之间。

之后,引发聚合反应:在所述第二温度下,将氧化剂水溶液加入所述混合反应物中进行反应,以形成所述经改质的聚苯胺。氧化剂的实例可包括(但不限于):过硫酸钾或过硫酸铵。氧化剂的重量与苯胺的重量的比值例如是介于1.45至3.48。若氧化剂的重量与苯胺的重量的比值低于1.45,则经改质的聚苯胺不易具有高分子量;若氧化剂的重量与苯胺的重量的比值高于3.48,则容易降低经改质的聚苯胺的导电性。形成经改质的聚苯胺的反应时间可介于约8小时至约16小时之间。

经上述步骤所形成的经改质的聚苯胺可经过滤、清洗及干燥制程以利后续的应用,例如用于制备涂层110。

在本实施方式中,涂层110的制备方法可包括以下步骤。首先,在制备树脂溶液后,将温度调节粉末P与其混合,以形成一混合液。接着,将所述混合液形成于载体上后,进行干燥制程,以移除溶剂并形成包括树脂基质R以及温度调节粉末P的涂层110。用以制备树脂溶液的溶剂并无特别限制,只要能够溶解树脂即可。具体而言,溶剂的实例包括(但不限于):N,N-二甲基乙酰胺(N,N-dimethylacetamide;DMAc)、N,N-二甲基甲酰胺(N,N-dimethylformamide;DMF)、N,N’-二乙基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯啶酮(N-methyl-2-pyrrolidone;NMP)、γ-丁内酯、六甲基磷酸三酰胺等酰胺系溶剂;四甲基脲、N,N-二甲基乙基脲等脲系溶剂;二甲基亚砜、二苯基砜、四甲基砜等亚砜或砜系溶剂;氯仿、二氯甲烷等卤化烷基系溶剂;苯、甲苯等芳香族烃系溶剂;苯酚、甲酚等酚系溶剂;或者,四氢呋喃、1,3-二氧戊烷、二甲醚、二乙醚、对甲酚甲醚等醚系溶剂。上述溶剂可单独使用或组合多种来使用。将混合液形成于载体上的方法可利用所属技术领域中技术人员所周知的任何涂布法来进行,例如刮刀涂布法、旋转涂布法、气动刮刀涂布法、狭缝式涂布法、挤压式涂布法或滚筒涂布法。然而,本发明并不限于此。在其他实施方式中,涂层110的制备方法可包括以下步骤:将水性聚氨酯、聚酯或压克力树脂等树脂直接与温度调节粉末P混合,并涂布于载体上,再经固化制程以去除水并形成包括树脂基质R以及温度调节粉末P的涂层110。有鉴于此,在制备织物10的一实施方式中,上述制备涂层110过程中的载体即为基布100。然而,织物10的制备方法并不限于此。在另一实施方式中,织物10的制备方法可包括将所形成的涂层110以贴附方式配置于基布100上。

在本实施方式中,温度调节粉末P属于固态-固态转变型的相变材料。也就是说,不论温度低于或高于温度调节粉末P的相变温度,温度调节粉末P均呈固态。从另一观点而言,在发生吸热或放热反应之后,温度调节粉末P的物理状态或分子结构会改变。举例来说,温度调节粉末P会因发生吸热或放热反应而从第一固体状态转变为第二固体状态,其中第一固体状态与第二固体状态的分子排列不同,例如晶体排列不同。换言之,温度调节粉末P通过其在两固体状态之间发生转变而吸收或释放热能,从而起到存储热能的作用。如此一来,包括温度调节粉末P的织物10不但具有调节温度的功能,且因温度调节粉末P一直呈现固态而不具有如固态-液态转变型的相变材料存在的壳材破损的潜在问题,而在加工、使用时不易发生因温度调节粉末P损坏导致丧失温度调节功能的状况。

另外,聚苯胺为共轭性导电高分子,亦即具有本质导电性的本质型导电高分子(Intrinsic Conductive Polymer,ICP),因此聚苯胺经长链脂肪酸改质后会形成电洞或电子传导载子,进而产生介于半导体及金属导体之间的导电度。如此一来,包括温度调节粉末P的织物10能具有抗静电性或导电性。

在本实施方式中,经改质的聚苯胺的熔点可例如是介于约30℃至约45℃之间。由于经改质的聚苯胺的熔点与人体体温相近,因此包括温度调节粉末P的织物10能够适用于人体上。另外,在本实施方式中,经改质的聚苯胺的热焓值可例如是介于约114J/g至约149J/g之间。如此一来,包括温度调节粉末P的织物10对于人体而言具有良好的温度调节性。

在本实施方式中,经改质的聚苯胺的表面电阻可例如是介于约107Ω/□至约108Ω/□之间。如此一来,包括温度调节粉末P的织物10能具有抗静电性,满足抗静电需求。

在本实施方式中,经改质的聚苯胺的初始裂解温度大于约130℃,且最大裂解温度大于160℃。也就是说,温度调节粉末P具有良好的耐热性。如此一来,包括温度调节粉末P的织物10能在加工、使用时不易因高温而丧失温度调节功能。

值得说明的是,如前文所述,织物10通过包括配置于基布100上的涂层110,涂层110包括树脂基质R以及温度调节粉末P,且温度调节粉末P的材质包括经改质的聚苯胺,藉此使得织物10对于人体而言具有良好的温度调节性,在加工、使用时不易丧失温度调节功能,并且具有抗静电性。如此一来,织物10的产品应用性及竞争力提升。

下文将参照实施例1至实施例3及比较例1,更具体地描述本发明的特征。虽然描述了以下实施例,但是在不逾越本发明范畴的情况下,可适当地改变所用材料、其量及比率、处理细节以及处理流程等等。因此,不应由下文所述的实施例对本发明作出限制性地解释。

实施例1

将4重量份的月桂酸、0.83重量份的十二烷基硫酸钠与125重量份的去离子水置于预热至约60℃的四颈反应器中,并持续加热至约60℃并搅拌约0.5小时至均匀分散。接着,将1重量份的苯胺滴入四颈反应器中,并提高转速持续搅拌约1至2小时,以形成完全乳化的混合反应物。继之,将混合反应物的温度逐步降低至5℃,并维持温度下,将溶于35毫升去离子水的2.4重量份的过硫酸钾逐滴加入混合反应物中,并进行聚合反应约12小时,以形成实施例1的经改质的聚苯胺。待反应系统回温到室温之后,进行过滤,清洗与干燥以得深绿色粉体(即实施例1的经改质的聚苯胺)。

实施例2

将4重量份的癸酸、0.83重量份的十二烷基硫酸钠与125重量份的去离子水置于预热至约60℃的四颈反应器中,并持续加热至约60℃并搅拌约0.5小时至均匀分散。接着,将1重量份的苯胺滴入四颈反应器中,并提高转速持续搅拌约1至2小时,以形成完全乳化的混合反应物。继之,将混合反应物的温度逐步降低至5℃,并维持温度下,将溶于35毫升去离子水的2.4重量份的过硫酸钾逐滴加入混合反应物中,并进行聚合反应约12小时,以形成实施例2的经改质的聚苯胺。待反应系统回温到室温之后,进行过滤,清洗与干燥以得深绿色粉体(即实施例2的经改质的聚苯胺)。

实施例3

将3重量份的癸酸、0.625重量份的十二烷基硫酸钠与125重量份的去离子水置于预热至约60℃的四颈反应器中,并持续加热至约60℃并搅拌约0.5小时至均匀分散。接着,将1重量份的苯胺滴入四颈反应器中,并提高转速持续搅拌约1至2小时,以形成完全乳化的混合反应物。继之,将混合反应物的温度逐步降低至5℃,并维持温度下,将溶于35毫升去离子水的2.4重量份的过硫酸钾逐滴加入混合反应物中,并进行聚合反应约12小时,以形成实施例3的经改质的聚苯胺。待反应系统回温到室温之后,进行过滤,清洗与干燥以得深绿色粉体(即实施例3的经改质的聚苯胺)。

比较例1

比较例1即直接使用市售正十八烷(试药级,Alfa Aesar公司制造)。

分别对实施例1-3的经改质的聚苯胺及比较例1的正十八烷进行初始裂解温度(Ti)、最大裂解温度(Td)、熔点(Tm)、热焓值(ΔHf)及表面电阻率的测量。前述测量项目的说明如下,且测量结果显示于表1中。

<初始裂解温度(Ti)、最大裂解温度(Td)的测量>

通过热重分析仪(TA仪器公司制造,型号:Q50)分别对实施例1-3的经改质的聚苯胺及比较例1的正十八烷在氮气环境以及升温速度设定为20℃/min的条件下进行测量并记录各经改质的聚苯胺及正十八烷的重量变化,其中各经改质的聚苯胺及正十八烷初始损失重量时所测量到的温度即为初始裂解温度(℃),而损失重量程度最大时所测量到的温度即为最大裂解温度(℃)。

<熔点(Tm)的测量>

使用热机械分析仪(马雅(Maia)公司制造,型号:DSC200 F3)分别对实施例1-3的经改质的聚苯胺及比较例1的正十八烷在氮气环境及升温速率设定为10℃/min的条件下,测定吸热量及发热量,并记录熔解吸热峰值,将其作为熔点(℃)。

<热焓值(ΔHf)的测量>

使用热机械分析仪(马雅(Maia)公司制造,型号:DSC200 F3)分别对实施例1-3的经改质的聚苯胺及比较例1的正十八烷在氮气环境及升温速率设定为10℃/min的条件下进行热焓值(J/g)的测定。

〈表面电阻率的测量〉

使用电阻率测试仪(品牌名称TRACK,型号MODEL-100)分别测量对实施例1-3的经改质的聚苯胺及比较例1的正十八烷的表面电阻率(Ω/□或Ω/cm2)。使用FTTS-FA-009所规范的等级标准来评估具导电性的标准;其中,当表面电阻率大于1×1012Ω/□,则代表绝缘材料;当表面电阻率介于1×105Ω/□与1×1012Ω/□之间,则代表静电消散材料(抗静电材料);当表面电阻率小于1×104Ω/□,则代表导电材料,表面电阻率越低则导电性越优异。

表1

T<sub>i</sub>(℃) T<sub>d</sub>(℃) T<sub>m</sub>(℃) ΔHf(J/g) 表面电阻率(Ω/□)
实施例1 154.11 186.86 44.7 132.3 10<sup>7</sup>~10<sup>8</sup>
实施例2 134.36 164.91 30.7 148.5 10<sup>7</sup>~10<sup>8</sup>
实施例3 136.36 166.43 32.0 114.0 10<sup>7</sup>~10<sup>8</sup>
比较例1 90.36 150.62 30.7 213.7 >10<sup>12</sup>

由上述表1可知,与比较例1的正十八烷的初始裂解温度及最大裂解温度相比,实施例1-3的经改质的聚苯胺都具有较高的初始裂解温度及最大裂解温度。此结果显示,本发明的经改质的聚苯胺具有优异的耐热性。如此一来,本发明的包括温度调节粉末的织物能在加工、使用时不易因高温而丧失温度调节功能。

另外,由上述表1可知,实施例1-3的经改质的聚苯胺的熔点介于30.7℃至44.7℃之间、热焓值介于114J/g至148.5J/g之间。此结果显示,本发明的经改质的聚苯胺的熔点与人体体温相近,并且能够存储相当的热能。如此一来,本发明的包括温度调节粉末的织物对于人体而言具有良好的温度调节性。

另外,由上述表1可知,实施例1-3的经改质的聚苯胺都具有抗静电性;而比较例1的正十八烷则为绝缘材料。

虽然本发明已以实施方式揭示如上,然其并非用以限定本发明,任何所属技术领域中技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更改与润饰,故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。

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