CN108360268A - 一种采用隔热涂料的室内窗帘的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于采用隔热涂料的室内窗帘的其制备方法。所述的隔热涂料为将具有隔热性能的隔热粉体和助剂在有机溶剂中分散，再通过一定方式将此分散液与树脂混合制得隔热涂料，并固着在窗帘布上，使其具有隔热功能，降低室内温度。

Description

一种采用隔热涂料的室内窗帘的制备方法

技术领域

本发明属于隔热纺织材料技术领域，具体来说，涉及一种采用隔热涂料的室内隔热窗帘的制备方法。

背景技术

随着社会的发展，高楼大厦不断涌现，现代建筑大量使用玻璃、塑料等薄型、透明外部材料，这些材料在改善室内采光的同时，不可避免地导致太阳光线射入室内，造成室内温度上升。为平衡阳光射入导致的室内温度上升，人们普遍使用空调来降温，这也是我国夏季能耗的一大来源。据不完全统计，住宅窗户的能耗占住宅整体能耗的30% ~ 50%，在这种情况下，隔热窗帘带来的生理舒适和经济效益就显得尤为重要。

所谓隔热窗帘，即通过对窗帘的隔热后整理，使其对太阳光（主要是近红外波段，占太阳光总热量的50%）进行阻隔，从而抑制室内温度的升高，提高人们的舒适度，减少能源消耗和二氧化碳排放。铯钨青铜、氧化锡锑、氧化铟锡、氧化锌铝、氧化锌镓等粉体均具有优异的红外屏蔽性能，起到隔热的作用。当这些隔热粉体为纳米级时，对可见光的吸收率极弱，有着很高的透明度，是透明隔热的优选材料。将这些隔热粉体中的一种或几种用于窗帘的后整理，就可得到具有隔热降温功能的窗帘。目前国内外已有几类隔热窗帘问世，但均存在一些缺陷，如：

1.公开号为CN204532002U的中国专利公开了一种充气保温隔热窗帘，窗帘本体的外侧涂覆热反射镀层，电动卷轴、充气吸气泵均与处理器连接窗帘本体的内部设有气囊，气囊充气后，其内部形成若干个独立的空气腔，从而达到隔热保温的效果。但气囊的内部结构过于复杂。

2.公开号为CN203399947U的中国专利公开了一种隔热窗帘布，它的基布是由经线金属反射丝和纬线纳米纤维丝织造构成的，利用远红外发射材料受热后转化成红外辐射反射回外界，使窗帘布具有隔热性能。但经线金属反射丝为铝箔丝条或铝膜丝条，铝箔是金属材料，吸热后形成红外线向房间内泄漏，长期拉伸易老化，脱膜。

3.公开号为CN2102561039A的中国专利公开了一种用于户外纺织品的隔热涂料及其制备方法和应用，其成分主要为二氧化硅、三氧化二铝、氧化锌、金红石型钛白粉、胶、分散剂、甲苯、丙酮等。该涂料应用于涤纶、睛纶等合成纤维上，能获得明显的降温效果。但需150℃烘干，而且由于加入粒径较大的金红石型钛白粉，耐水洗性能不容乐观。

本发明的优势在于：采用的隔热粉体具有良好的近红外光屏蔽特性，直接阻挡了热量向室内的传递；同时，隔热纳米粉体的高可见光透过率对窗帘的薄透性影响不大，解决了部分窗帘隔光不隔热的问题；G01纳米氧化硅的使用，可使隔热涂料具有防结块、防流挂的特性。二氧化钛（P25）能很好的提高涂料的粘附力、抗老化、耐擦洗性能；溶剂型丙烯酸树脂的添加极大地提高了隔热窗帘的耐水洗性能；室温下即可干燥，且涂覆操作简便。

由于易干燥和耐水洗性能好，本发明提供的隔热涂料还可制成喷剂，直接喷涂于衣物上，使衣物具有隔热降温的效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用隔热涂料的室内隔热窗帘的制备方法，其特征在于具有如下的过程和步骤:

A，隔热涂料的制备

a，隔热粉体的分散液的准备

隔热粉体采用铯钨青铜纳米粉、氧化铟锡纳米粉、氧化锡锑纳米粉中的任一种或两种，最佳是采用铯钨青铜和氧化铟锡纳米粉；

还有，纳米氧化硅（G01）、二氧化钛（P25）；

将以上多个隔热粉体分散在有机溶剂甲苯或无水乙醇或正丁醇任一种溶剂中，得到隔热粉体分散液；

隔热粉体在所述分散液中的质量百分比为2.5~25%，最佳是铯钨青铜纳米粉占1~10%、氧化铟锡纳米粉占1~5%；G01纳米氧化硅的质量百分比为0.1～5%，二氧化钛（P25）的质量百分比为0.1～5%，分散剂的质量百分比为1～10%，分散时间为10～50h；

b，丙烯酸树脂有机溶液的准备

将溶剂型丙烯酸树脂加入到无水乙醇中溶解，其中，丙烯酸树脂的质量百分比为1～15%，制备得丙烯酸树脂有机溶液；

c, 隔热涂料的制备

将上述隔热粉体分散液加入上述丙烯酸树脂有机溶液中，两者的比例为1:1~1:2，混合均匀后，即得隔热涂料。

B，隔热窗帘的制备

a，将窗帘布剪裁成35cm×55cm大小，浸泡在质量百分比为15%的氢氧化钠水溶液中1~2天，取出待用；

b，将上述窗帘布浸涂并在20～600W下超声处理1～10分钟，使隔热涂料完全与窗帘基体结合；

c，取出后，待窗帘布上的多余液体流尽，自然风干或用冷风吹干，即得到隔热窗帘。

附图说明

图1为实施例1制备的隔热窗帘的紫外-可见-近红外光学透过率图谱。

图2为实施例1制备的隔热窗帘的耐水洗性能测试。

图3为实施例1制备的隔热窗帘的实际调温效果模拟测试。

图4 为实施例1制备的隔热窗帘的隔热温差曲线图。

图5为对比例1制备的隔热窗帘的耐水洗性能测试。

具体实施方式

以下通过下述实施例进一步说明本发明。

本发明是使用阳光布为基体（基体的材料可为尼龙、涤纶等），再通过一定方式将隔热粉体（铯钨青铜、氧化锡锑、氧化铟锡等具有红外屏蔽性能的隔热粉体中任意一种或多种的混合物）和溶剂型丙烯酸树脂为基础的隔热涂料固着在基体上，使其成为隔热窗帘，具有隔热降温的功能。所述隔热窗帘包含窗帘基体以及均匀粘附于所述基体纤维表面的隔热粉体。其中，所述窗帘基体纤维表面粘附的粉体含量为1～25%。含量过低，隔热效果差；含量过高，隔热窗帘可见光透过率下降，窗帘颜色加深，影响视觉效果。其中，所述隔热粉体的粒径为1～3000nm。较佳地，所述隔热粉体的粒径为1～100nm。

以下示例性地说明本发明提供的具有隔热降温功能窗帘的制备方法。

铯钨青铜纳米粉体的制备。利用固相烧结法，制备铯钨青铜纳米粉体。

氧化铟锡纳米粉体为商业购买。

分散液的制备。本发明中将粒径为1～100nm的铯钨青铜和氧化铟锡纳米粉体、有机溶剂、分散剂、纳米氧化硅（G01）、二氧化钛（P25）以一定比例均匀混合，加入氧化锆球研磨20～50h，滤去氧化锆球，得到纳米分散液。分散剂和氧化锆球的加入，有助于颗粒粉碎并阻止已碎颗粒团聚而保持分散液的稳定。

隔热涂料的制备。本发明中将溶剂型丙烯酸树脂溶入有机溶剂中，其中，丙烯酸树脂与有机溶剂以1：20（即5%）的质量比例均匀混合，再加入上述制得的分散液，其中，粉体分散液在隔热涂料中的质量百分比为30~50%。

以下示例性地说明本发明提供的浸涂法制备隔热窗帘。

将洗净后的窗帘基体完全浸没在所得隔热涂料中。在20～600W下超声处理1～10分钟，使隔热涂料完全与窗帘基体结合。取出后，待窗帘上多余液体流尽，自然风干或用冷风吹干。

实施例1

一种具有隔热降温功能窗帘的制备方法，其步骤如下：

（1） 向36g无水乙醇，加入4g分散剂和6g铯钨青铜纳米粉体与4g氧化铟锡纳米粉体，再陆续加入纳米氧化硅（G01）0.5g，与二氧化钛（P25）0.5g，并用氧化锆球砂磨24h，得到铯钨青铜与氧化铟锡混合的纳米分散液；

（2） 向463g无水乙醇中，加入25g丙烯酸树脂，待树脂完全溶解后，加入55g（1）中配制好的分散液，磁力搅拌1h，制得隔热涂料；

（3）将35cm×55cm的阳光布清洗干净后，浸没在（2）中配置的隔热涂料中，在600W下超声处理5分钟，使整理剂完全与窗帘基体结合。取出后，待窗帘上的多余液体流尽，自然风干或用冷风吹干。

对所制得隔热窗帘进行了紫外-可见-近红外光透过率，实际控温效果，和耐洗度测试，结果表明：经整理剂处理后的窗帘，可见光区透过率降低不大，但近红外光区的透过率有明显下降，即对近红外光区有明显屏蔽效果；在实际控温效果测试中可以很好的实际调控太阳能，相比未处理的窗帘，室内温度明显降低；隔热窗帘的耐水洗度增强。

图1是实施例1制得的隔热窗帘的紫外-可见-近红外光学透过率图谱，测试结果显示：经整理剂处理后的窗帘与未处理窗帘对比，可见光区透过率有小幅度降低，近红外光区则有明显降低（图1），说明太阳能调控效率较高，能在屏蔽近红外光的同时尽量不影响可见光的透过。

图2是实施例1制得的隔热窗帘的耐水洗性能测试，为了检测纺织品的调温效果及耐水洗度，将隔热窗帘按AATCC test method 61-1996, test no. 2A.加速清洗法，用耐洗度测试仪分别洗涤0、4、8、12次（清洗1次相当于家用洗衣机洗5次），再用紫外-可见-近红外分光光度仪测量其透过率的变化（图2）。结果表明：洗涤前与洗涤后相比，隔热窗帘的近红外光区透过率略有上升，但仍具有很好的近红外屏蔽效果，说明耐水洗性能良好。

图3是实施例1制得的隔热窗帘的实际调温效果模拟测试。将35cm×55cm的未处理阳光布与隔热窗帘分别贴在左右两边的小房子上。用高功率红外灯照射模拟夏天的阳光照射，10分钟后观察，由于隔热纳米粉体的近红外屏蔽效果，所以左侧屋内温度明显低于右屋（图3），温差可达4.9℃（图4）。

对比例1

仅取铯钨青铜与氧化铟锡混合的纳米分散液，与无水乙醇以1：10的质量比混合均匀，用浸涂法将整理液附着在窗帘基体上。对所制得隔热窗帘进行了紫外-可见-近红外光透过率和耐洗度测试，结果表明：未洗涤前，与加过丙烯酸树脂的隔热窗帘相比，近红外区透过率明显升高。将对比试样按AATCC测试方法61-2003 Test No. 2A.洗涤4次后，其红外波段透过率的曲线与未处理的窗帘基体几乎重叠，无明显差值，说明随着清洗次数的增加窗帘阻挡太阳能的能力急速降低，对太阳能的调控效率几乎完全消失（图5）。

Claims (1)

1.一种采用隔热涂料的室内隔热窗帘的制备方法，其特征在于具有如下的过程和步骤:

A，隔热涂料的制备

a，隔热粉体的分散液的准备

隔热粉体采用铯钨青铜纳米粉、氧化铟锡纳米粉、氧化锡锑纳米粉中的任一种或两种，最佳是采用铯钨青铜和氧化铟锡纳米粉；

还有，纳米氧化硅（G01）、二氧化钛（P25）；

将以上多个隔热粉体分散在有机溶剂甲苯或无水乙醇或正丁醇任一种溶剂中，得到隔热粉体分散液；

隔热粉体在所述分散液中的质量百分比为2.5~25%，最佳是铯钨青铜纳米粉占1~10%、氧化铟锡纳米粉占1~5%；G01纳米氧化硅的质量百分比为0.1～5%，二氧化钛（P25）的质量百分比为0.1～5%，分散剂的质量百分比为1～10%，分散时间为10～50h；

b，丙烯酸树脂有机溶液的准备

将溶剂型丙烯酸树脂加入到无水乙醇中溶解，其中，丙烯酸树脂的质量百分比为1～15%，制备得丙烯酸树脂有机溶液；

c, 隔热涂料的制备

将上述隔热粉体分散液加入上述丙烯酸树脂有机溶液中，两者的比例为1:1~1:2，混合均匀后，即得隔热涂料；

B，隔热窗帘的制备

a，将窗帘布剪裁成35cm×55cm大小，浸泡在质量百分比为15%的氢氧化钠水溶液中1~2天，取出待用；

b，将上述窗帘布浸涂并在20～600W下超声处理1～10分钟，使隔热涂料完全与窗帘基体结合；

c，取出后，待窗帘布上的多余液体流尽，自然风干或用冷风吹干，即得到隔热窗帘。