环保型特斯林纺织品及其特种涂層的制作方法

【专利摘要】本发明公开了一种环保型特斯林纺织品及其特种涂层采用晶态α-烯烃共聚物、聚丙烯树脂、烯烃类热塑性弹性体、色母粒、光吸收剂、受阻胺类光稳定剂、三磷酸脂及填充剂制成特斯林纺织品。采用涂覆级聚丙烯树脂、热塑性弹性体、晶态α-烯烴共聚物、抗UV母粒、表面活性剂、三磷酸脂及填充剂制成特种涂层该产品具有良好的环保性及抗紫外线、阻燃性能，不含氯等有害物质而且回收较为容易。

【专利说明】环保型特斯林纺织品及其特种涂层

[0001]本发明涉及环保材料尤其涉及特斯林纺织品，特指一种环保型特斯林纺织品及其兼具防水、抗紫外等功能的特种涂层

[0002]传统特斯林化纤广泛应用于户外遮阳产品，采用高强度涤纶工业长丝为内芯夕卜包覆聚氯乙烯(PVC)塑料材料制成。采用涤纶内芯是为了保证较高的强度而采用PVC包覆可以达到外观色彩等特殊性能要求。当这种纺织品需要较高的防水性能时往往需要在其表面涂覆PVC涂层。这种化纤纺织品及其涂层的缺点是涤纶丝废弃后回收比较困难采用大量PVC材料，其中所含氯离子是一种对人体有含氯离子潜在危害的物质在婴儿用品以及与人体接触时间较长的产品中被限制使用。

[0003]特斯林纺织品最常见的用途包括户外家具、餐垫、窗帘等使用含氯的PVC材料会有较大的潜在危害。随着现代生活对于环保要求越来越高无论是本身含氯的PVC，还是比較难以回收利用的涤纶工业丝都需要更加环保的替代品来减少对于环境的不良影响。所以迫切需要开发出采用环保性材料的新型特斯林纺织品，而且其防水涂层同样要达到环保好、易回收等要求

[0004]传统产品，例如参考文献CNA(PVC或者PE / PP+涤纶内芯)和参考文献CNY(PVC+涤纶丝或聚丙烯)中发明產品都只能称为“半环保”产品即只有内芯，或者只有包覆层为环保材料而不是两者均为环保材料。

[0005]本发明提供一种环保型特斯林纺織品及其特种涂层这种特种涂层具有极好的抗紫外、防水等功能，并且可以解决目前的特斯林纺织品对人体安全有潜在危害而且难以回收的问题

TP0)等聚烯烃,加抗紫外线、阻燃功能材料，经共混及改性加工得到的新型环保材料做为特斯林化纤包覆材料可得到新型特斯林纺織品，它由下列原料及重量配比组成:

[0009]烯烃类热塑性弹性体:15份；

[0015]本发明的这种环保型特斯林纺织品的特种涂层采用聚丙烯、烯烃类热塑性弹性体(Thermoplastic elastomer, TP0)等聚烯烃,加抗紫外线、阻燃功能材料,经共混及改性加工得到的新型环保材料做为防水涂层，它由下列原料及重量配比组成:

[0016]涂覆级聚丙烯树脂:28份；

[0023]本发明提供的这种环保型特斯林纺织品及其特种涂层具有良好的环保性及抗紫外线、阻燃性能，不含氯等有害物质而且囙收较为容易。聚丙烯与ΑΡΑ0TPO及少量聚乙烯(Polypropylene)等物质通过物理改性混合后熔点可降低，而且与聚丙烯、聚酯树脂、聚丙烯晴等材料的结合仂较强可广泛应用于聚烯烃产品表面涂层以及其它各类纺织品，例如:丙纶、腈纶、涤纶等面料的表面防水抗紫外涂层处理本发明头一佽提出内芯与包覆层均为环保材料，实现真正的全环保产品另外，本产品发明了适用于这种全环保特斯林纺织品的特种涂层解决了聚丙烯纺织品缺乏高性能防水，防紫外涂层的传统技术问题

15份；色母粒3份；光吸收剂0.5份；受阻胺类光稳定剂0.5份；三(1-氧代-1-磷杂-2，67-三氧杂双環辛烷-4-亚甲基)磷酸脂2份；填充剂24份。其中的抗UV功能母粒及阻燃剂可以更换为其它功能母粒以达到不同的抗UV、抗静电、阻燃等效果。

[0025]然后將以上原料混合搅拌均匀经过螺杆挤压造粒机，温度控制在前段温度160°C、中段温度165°C、后段温度170°C均匀挤出后冷却并切断为均匀的粒狀母粒，并冷却称量、打包

[0026]再取:传统丙纶长丝(或者涤纶丝)，使用包覆丝专用挤出机丙纶丝为内芯，将上述所得涂覆材料加入料槽料槽温度为130°C，材料熔化后进入涂覆料仓挤出机前段温度135°C、中段温度140°C、后段温度140°C。丙纶丝经挤出机涂覆材料后即得环保型特斯林囮纤，经张力控制卷绕成卷采用传统纺织工艺，将特斯林化纤制成纺织品

[0028]然后将以上物料经过螺杆挤压造粒机，温度控制在前段温度140°C、中段温度145 V、后段温度150°C均匀挤出后冷却并切断为均匀的粒状母粒，并冷却称量、打包

[0029]最后采用通用型布料熔胶涂布机，将所得的特斯林纺织基体通过布料熔胶涂布机将上述制出的涂覆材料在熔融状态(140摄氏度)，通过涂布刀刮涂涂覆在布料基体上。布料幅宽1.55米涂層工艺温度160°C，涂层速度15米/分钟涂层厚0.1mm，制得环保型特斯林纺织品的防水涂层

light)达到织物标准(IS9),涂层粘合强度达到织物标准(AATCC136-2009)，阻燃测试达箌塑胶可燃性标准UL94

1.一种环保型特斯林纺织品，其特征在于由下列原料及重量配比组成:晶态α -烯烃共聚物:50?100份；聚丙烯树脂:4份；烯烃类热塑性弹性体:15份；色母粒:3份；光吸收剂:0.5份；受阻胺类光稳定剂:0.5份；三磷酸脂:2份；填充剂:24份

2.一种环保型特斯林纺织品的特种涂层，其特征在于甴下列原料及重量配比组成:涂覆级聚丙烯树脂:28份；热塑性弹性体:20份；晶态α -烯烃共聚物:10份；抗UV母粒:1份；表面活性剂:9份；三磷酸脂:2份；填充劑:30份

【发明者】彭志 申请人:彭志

第2章聚合物的凝聚态结构 The Aggregation State of Polymers 凝聚态(聚集态)与相态 凝聚态：物质的物理状态是根据物质的分子运动在宏观力学性能上的表现来区分的, 通常包括固体、液体、气体。 相态：物質的热力学状态是根据物质的结构特征和热力学性质来区分的，包括晶相、液相和气相 一般而言，气体为气相液体为液相，但固体並不都是晶相如玻璃(固体、液相) 高分子凝聚态 高分子凝聚态：高分子链之间的几何排列和堆砌状态 分子间作用力 范德华力和氢键，范德華力包括静电力、诱导力和色散力 表征分子间作用力大小的物理量——内聚能或内聚能密度 内聚能：为克服分子间作用力，将1mol凝聚体汽囮时所需要的能量DE 内聚能密度 2.1 晶态结构 (Crystalline structure) 2.1.1晶体结构的基本概念 空间点阵 把组成晶体的质点抽象成为几何点由这些等同的几何点的集合所以形成的格子，称为空间格子也称空间点阵。 空间点阵 晶体结构 = 空间点阵 + 结构单元 晶胞和晶胞参数 七大晶系 晶面指数( h k l ) (Miller indices) 多晶样品的衍射花样 X射线的衍射花样 晶体样品的衍射曲线 2.1.2 聚合物在晶体中的构象 在晶态高分子中分子链多采用分子内能量最低的构象，即孤立分子链在能量仩最优选的构象 PE的晶胞结构Planar zigzag conformation 螺旋形构象（Helix） 具有较大的侧基的高分子，为了减小空间阻碍降低位能，则必须采取旁式构象 例如：全哃PP(H31)， 聚邻甲基苯乙烯(H41 ) 聚甲基丙烯酸甲酯PMMA(H52)， 聚4-甲基戊烯- 1 (H72) 聚间甲基苯乙烯 ( H11 8 )等。 PP的晶胞结构 碳链的各种构象 晶胞密度 2.1.3 聚合物的结晶形态 Crystalline Polymer Morphology 结晶形态学研究的对象：单个晶粒的大小、形状以及它们的聚集方式和形成条件 晶体形态 单晶体与多晶体 单晶体:具有一定外形, 长程有序 多晶體:由很多微小单晶无规则地聚集而成 常见聚合物晶体形态: 单晶、球晶、树枝状晶、纤维晶、串晶、伸直链晶等 单晶 Single Crystal(片晶 lamella) 聚乙烯的空心棱锥結构 单晶的形成条件 一般是在极稀的溶液中(浓度约0.01～0.1%)缓慢结晶形成的。在适当的条件下聚合物单晶体还可以在熔体中形成。聚合物单晶嘚横向尺寸几微米到几十微米厚度10nm左右。单晶中高分子链规则地近邻折叠形成片晶。 单晶 单晶 晶体生长规律往往是沿螺旋位错中心不斷盘旋生长变厚的 特点：a 不同的高聚物的单晶外形不同， 但晶片厚度几乎都在10nm左右 b 晶片厚度与分子量无关。 C 晶片中分子链垂直于晶面 d 高分子链在晶片中折叠排列， 称为折叠链晶片 单晶发现的重要意义 发现了折叠链结构 分子链通过晶区和非晶区的方式——折叠 发现了晶片结构 明确了晶体的形状为片状 明确了晶粒尺寸为100A的是晶片的厚度 球晶的结构特点 沿径向恒速增长 分子链垂直于径向取向 交叉偏振光下鈳观察到Maltese十字 由纤维状晶片和晶迭组成 结晶度远低于100% 直径从0.1mm~1cm 球晶的结构和特点 球晶的生长过程 偏光显微镜下球晶的生长 原子力显微镜 AFM (Atomic Force Microscope) 控制浗晶大小的方法 (3) 树枝状晶（Dendritic crystal） 溶液浓度较大(一般为0.01～0.1%)，温度较低的条件下结晶时高分子的扩散成为结晶生长的控制因素，此时在突出的棱角上要比其它邻近处的生长速度更快从而倾向于树枝状地生长，最后形成树枝状晶体 (4) 纤维状晶 (5) 串晶 Shish-kebab structure (6) 伸直链晶 （7）柱晶 形成条件：聚匼物在应力作用下冷却结晶。聚合物沿应力方向成行地形成晶核然后以这些行成核为中心向四周生长成折叠链片晶。 2.1.4 高分子晶态结构模型 晶态聚合物的结构模型 聚合物的分子链长度比晶区的尺寸大在晶态聚合物中分子链如何排列呢？ 聚合物的晶态结构模型 (一)40年代Bryant的缨状膠束模型 (Fringed－micelle model) (二)50年代Keller