將*、氧化鋅等功能粒子,通過黏合劑涂覆到棉織物上,可制得對近紅外熱輻射具有顯著反射作用的熱反射涂層織物。用該織物制作的篷蓋,使用靈活方便、便于攜帶,可廣泛應(yīng)用于屋頂篷蓋、窗簾布、汽車篷布、*帳篷和旅游帳篷等。與傳統(tǒng)降溫方法相比,該方法不需消耗能量,就能有效降低暴露在陽光下的織物表面溫度,并阻止熱量向內(nèi)部傳導(dǎo),從而達(dá)到節(jié)能降溫的目的。
1 試驗(yàn)
1.1材料及藥品
材料未漂白純棉織物
藥品金紅石型*(工業(yè)級),氧化鋅(工業(yè)級),有機(jī)黏合劑(工業(yè)級),N,N-二甲基甲酰胺(DMF,分析純),六偏磷酸鈉(分析純)。
1.2試驗(yàn)儀器
LTF 97885涂層機(jī)(瑞士),控溫織物隔熱性能測試箱(自制,見圖1),LD電子天平(沈陽龍騰電子有限公司),D-7401-50型電動攪拌器(天津市華興科學(xué)儀器廠),YG 065電子式織物強(qiáng)力機(jī)(萊州市電子儀器有限公司),202電熱恒溫干燥箱(天津市實(shí)驗(yàn)儀器廠)。
圖1 控溫織物隔熱性能測試箱不意
1.3涂層劑的制備
配制功能粒子含量分別為7.5%、10%、14%、18%和22.5%的涂層劑。涂層劑中,有機(jī)黏合劑用量與DMF體積比為1:10。試驗(yàn)步驟如下:
(1)將*或氧化鋅或其混合物,加入到盛有40 mL DMF的燒杯中,用電動攪拌器攪拌分散20 min后,加入1%質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的六偏磷酸鈉溶液,繼續(xù)攪拌分散40 min。
(2)將一定量有機(jī)黏合劑粉末加入到盛有20 mLDMF的燒杯中,用玻璃棒攪拌至*溶解均勻,靜置至不含氣泡。
(3)將(1)中分散均勻的TiO2加入(2)中,攪拌均勻,即得所需涂層劑。
1.4涂層工藝
工藝流程 基布→*次涂覆→烘干(100℃x3 min)→第二次涂覆→烘干(100℃×3 min)→水洗→烘干→性能測試
1.5性能測試
1.5.1 隔熱性能
采用自制控溫織物隔熱性能測試箱,測試不同熱輻射時(shí)間下試樣內(nèi)側(cè)的溫度(T)。以其與未受熱輻射前試樣內(nèi)側(cè)的初始溫度(T。)之差(△T),評價(jià)試樣的隔熱性能。
1.5.2斷裂強(qiáng)力
按照GB/T 3923.1—1997《紡織品織物拉伸性能第1部分:斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率的測定條樣法》測定。
1.5.3撕破強(qiáng)力
按照GB/T 3917.2—1997《紡織品織物撕破性能第2部分:舌形試樣撕破強(qiáng)力的測定單舌法》測定。
2 結(jié)果與討論
2.1未涂層織物的隔熱性能
圖2為未涂層織物的隔熱性能曲線。
圖2未涂層織物的隔熱性能
圖2中,輻射時(shí)間一溫度變化曲線的變化可分為三個(gè)階段:
*階段 曲線變化平緩,織物內(nèi)側(cè)溫度升高較小。此時(shí),織物剛開始接受熱輻射,因熱量的傳遞需要一定時(shí)間,透過織物的熱輻射和織物本身產(chǎn)生的熱輻射較少,因而織物內(nèi)側(cè)溫度變化不大。
第二階段 曲線逐漸變陡,織物內(nèi)側(cè)溫度升高較快。由于隨熱輻射時(shí)間的延長,透過織物的熱輻射和織物本身吸熱,導(dǎo)致電子能級躍遷產(chǎn)生的熱輻射增加,織物內(nèi)側(cè)溫度升高較快。
第三階段 曲線變化又趨平緩,織物內(nèi)側(cè)溫度升高較小。主要原因是,在外側(cè)環(huán)境溫度保持恒定的條件下,織物內(nèi)側(cè)空間因較長時(shí)間的熱傳導(dǎo)而積累大量的熱能,此時(shí)織物內(nèi)側(cè)溫度高于外側(cè)溫度,熱量由內(nèi)側(cè)向外傳導(dǎo)。
隨著溫度的升高,纖維的導(dǎo)熱系數(shù)稍有增大;內(nèi)部溫度越高,纖維的導(dǎo)熱系數(shù)越大,向外導(dǎo)出的熱量越多。因此,隨著輻射時(shí)間的延長,織物內(nèi)側(cè)溫度的增加會漸趨平緩,zui后達(dá)到平衡。
2.2 TiO2與ZnO熱反射涂層織物的比較
*和氧化鋅用量分別為7.5%~22.5%,相應(yīng)的試樣分別記為A1、A2、A3、A4、A5和B1、B2、B3、B4、B5。
2.2.1 隔熱性能的比較
圖3~圖7分別為不同用量下*和氧化鋅熱反射涂層織物的隔熱性能。
圖5 涂層物用量為14%時(shí)織物的隔熱性能 圖6涂層物用量為18%時(shí)織物的隔熱性能
來源: 印染在線
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