1、印 染（2 0 2 3 N o.2）w w w.c n t e x c l o u d.c o m十 二 醇-相 变 石 蜡-苯 丙 整 理 剂 的 制 备 及 在 棉 织 物 上 的 应 用徐 逸 坤1，隋 智 慧1，2，赵 文 菁1，张 琦1()1.齐 齐 哈 尔 大 学 轻 工 与 纺 织 学 院,黑 龙 江 齐 齐 哈 尔 1 6 1 0 0 6;2.寒 区 麻 及 制 品 教 育 部 工 程 研 究 中 心,黑 龙 江 齐 齐 哈 尔 1 6 1 0 0 6摘 要：选 择 十 二 醇 和 相 变 石 蜡 为 芯 材，甲 基 丙 烯 酸 甲 酯（M M A）、苯 乙 烯（S M）和 丙
2、 烯 酸 丁 酯（B A）为 壁 材，通 过 半 连续 种 子 乳 液 聚 合 法 制 备 了 十 二 醇-4 0#相 变 石 蜡 复 合 储 热 调 温 整 理 剂。用 其 对 棉 织 物 进 行 浸 轧 整 理，制 备 相 变 区 间 较宽、焓 值 较 大、满 足 保 温 要 求 的 蓄 热 调 温 棉 纺 织 品，并 对 其 热 性 能 和 结 构 进 行 测 试 和 表 征。结 果 表 明：十 二 醇 与 4 0#相变 石 蜡 质 量 比 为 1 1 时，芯 材 相 变 温 度 最 宽、焓 值 最 大；二 元 相 变 棉 织 物 具 有 优 良 的 储 热 调 温 性 能 和 一 定
3、的 耐 水 洗性，并 且 硬 挺 度 和 光 滑 度 有 所 提 升。关 键 词：功 能 整 理；蓄 热 调 温；二 元 相 变 材 料；十 二 醇；相 变 石 蜡；苯 丙 整 理 剂；棉 织 物中 图 分 类 号：T S 1 9 5.5 文 献 标 志 码：A 文 章 编 号：1 0 0 0-4 0 1 7（2 0 2 3）0 2-0 0 1 2-0 5P r e p a r a t i o n o f d o d e c a n o l-p h a s e c h a n g e p a r a f f i n-s t y r e n e a c r y l i c f i n i s h
4、 i n g a g e n ta n d i t s a p p l i c a t i o n t o c o t t o n f a b r i cX U Y i k u n1,S U I Z h i h u i1,2,Z H A O W e n j i n g1,Z H A N G Q i1()1.S c h o o l o f L i g h t I n d u s t r y a n d T e x t i l e,Q i q i h a r U n i v e r s i t y,Q i q i h a r 1 6 1 0 0 6,C h i n a;2.E n g i n e
5、e r i n g R e s e a r c h C e n t e r f o r H e m p a n d P r o d u c t i n C o l d R e g i o n o f M i n i s t r y o f E d u c a t i o n,Q i q i h a r 1 6 1 0 0 6,C h i n aA b s t r a c t:U s i n g d o d e c y l a l c o h o l a n d p h a s e c h a n g e p a r a f f i n a s c o r e m a t e r i a l s
6、,a n d m e t h y l m e t h a c r y l a t e(M M A),s t y r e n e(S M)a n d b u t y l a c r y l a t e(B A)a s w a l l m a t e r i a l s,d o d e c a n o l-4 0#p h a s e c h a n g e p a r a f f i n c o m p o s i t e h e a t s t o r a g e a n d t e m p e r a t u r e r e g u l a t i o n f i n i s h i n g
7、a g e n t i s p r e p a r e d b y s e m i-c o n t i n u o u s s e e d e m u l s i o n p o l y m e r i z a t i o n m e t h o d.T h e h e a t s t o r a g e a n d t e m p e r a t u r e r e g u l a t i n g c o t t o n f a b r i c s w i t h w i d e p h a s e t r a n s f o r m a t i o n i n t e r v a l,h
8、i g h e n t h a l p y v a l u e,w h i c h m e e t s t h e r e q u i r e m e n t s o fh e a t p r e s e r v a t i o n a r e p r e p a r e d b y p a d d i n g p r o c e s s.T h e i r t h e r m a l p r o p e r t i e s a n d s t r u c t u r e s a r e t e s t e d a n d c h a r a c t e r i z e d.T h er e
9、s u l t s s h o w t h a t w h e n t h e m a s s r a t i o o f d o d e c y l a l c o h o l t o 4 0#p h a s e c h a n g e p a r a f f i n i s 1 1,t h e p h a s e c h a n g e t e m p e r a t u r ea n d e n t h a l p y v a l u e o f t h e c o r e m a t e r i a l a r e t h e w i d e s t.B i n a r y p h a
10、 s e c h a n g e c o t t o n f a b r i c h a s e x c e l l e n t h e a t s t o r a g e a n d t e m p e r a t u r e r e g u l a t i o n p r o p e r t i e s,a s w e l l a s w a s h a b i l i t y,w h i l e t h e s t i f f n e s s a n d s m o o t h n e s s a r e i m p r o v e d.K e y w o r d s:f u n c t
11、 i o n a l f i n i s h;t h e r m a l s t o r a g e a n d t e m p e r a t u r e r e g u l a t i o n;b i n a r y p h a s e c h a n g e m a t e r i a l s;d o d e c y l a l c o h o l;p h a s e c h a n g e p a r a f f i n;s t y r e n e a c r y l i c f i n i s h i n g a g e n t;c o t t o n f a b r i c收 稿
12、日 期：2 0 2 2-0 8-3 1；修 回 日 期：2 0 2 3-0 1-3 0基 金 项 目：黑 龙 江 省 省 属 本 科 高 校 基 本 科 研 业 务 费 项 目（1 4 5 2 0 9 5 0 9）。作 者 简 介：徐 逸 坤（1 9 9 8)，女，硕 士 研 究 生，研 究 方 向 为 聚 丙 烯 酸 酯 的改 性 方 法 与 性 能。E-m a i l：3 2 1 2 3 3 9 2 2 0 q q.c o m。通 信 作 者：隋 智 慧（1 9 7 1），男，工 学 博 士，教 授，主 要 从 事 天 然 纤 维 改 性及 多 功 能 轻 纺 助 剂 的 研 究。E-m
13、a i l：s z h 2 7 3 6 1 6 3.c o m。0 前 言相 变 材 料 重 复 利 用 率 和 蓄 热 密 度 高，在 一 定 温 度下，通 过 释 放 储 存 大 量 潜 热 来 实 现 温 度 恒 定，在 智 能 蓄热 调 温 纺 织 品 以 及 节 能 保 温 建 筑 等 领 域 应 用 广 泛，是近 年 研 究 新 型 绿 色 储 放 热 功 能 材 料 的 重 点 1-3。相 变 石 蜡 和 烷 醇 类 相 变 材 料 来 源 广 泛，价 低 无 毒、化 学 和 热 性 能 稳 定 性 好。相 变 石 蜡 类 材 料 相 变 温 度宽、稳 定 性 好、无 腐 蚀 和
14、 过 冷 相 分 离、体 积 转 化 小、密 度大、自 成 核 等 优 点，使 其 成 为 使 用 最 普 遍 的 有 机 相 变 芯材 4-6。十 二 烷 醇 类 的 相 变 温 度 满 足 人 体 和 居 住 温 度，约 2 4 左 右，具 有 储 能 潜 热 大、导 热 快、相 变 时 体 积 近乎 不 变、可 再 生、易 提 取，不 易 产 生 过 冷 现 象 等 优 点 7-9。将 两 类 材 料 进 行 复 合，形 成 的 二 元 复 合 相 变 材 料 不 仅解 决 了 单 一 材 料 相 变 温 度 狭 窄 的 问 题，延 长 保 温 时 间，而 且 不 同 比 例 的 调 配
15、 可 以 控 制 相 变 区 间 和 温 度，从 而满 足 不 同 领 域 的 温 度 需 求，在 保 留 两 种 相 变 材 料 优 良性 能 的 同 时，更 有 理 想 的 储 热 调 温 性 能 和 相 变 焓 1 0-1 1。因 此，二 元 或 多 元 复 合 相 变 复 合 材 料 成 为 人 们 关 注 和研 究 的 重 点。纳 米 微 胶 囊 化 技 术 克 服 了 相 变 材 料 易 泄 漏、相 容性 差、易 分 离、稳 定 性 差 等 问 题 1 2-1 3。密 胺、脲 醛、三 氯氰 胺-甲 醛 等 树 脂 通 常 都 有 甲 醛 释 放 的 危 害。以 苯 乙烯 1 4-1
16、 5 或 聚 丙 烯 酸 酯 基 1 6-1 7 单 体 作 为 壁 材，合 成 物 有 着环 保 无 毒、成 膜 致 密、耐 候 性 好、对 织 物 的 黏 结 性 好 且价 低 等 优 点，受 到 越 来 越 多 研 究 者 的 关 注。随 着 人 们对 织 物 舒 适 性、保 暖 性、轻 薄 性 等 要 求 的 提 高，相 变 微胶 囊 通 过 涂 层 等 方 式 应 用 于 织 物，得 到 智 能 调 温 蓄 热织 物 是 研 究 发 展 的 重 点 方 向 之 一，在 纺 织 领 域 具 有 较好 的 发 展 前 景 1 8-2 0。1 2十 二 醇-相 变 石 蜡-苯 丙 整 理
17、剂 的 制 备 及 在 棉 织 物 上 的 应 用 印 染（2 0 2 3 N o.2）本 试 验 采 用 半 连 续 种 子 乳 液 聚 合 法 制 备 十 二 醇-4 0#相 变 石 蜡（S M-M M A-B A）复 合 储 热 调 温 整 理 剂，通过 二 浸 二 轧 和 烘 焙 整 理 工 艺 将 其 整 理 在 棉 织 物 上，并对 二 元 相 变 棉 织 物 的 热 性 能、化 学 结 构、表 面 形 貌、蓄热 调 温 性 能 等 进 行 表 征 与 分 析。1 试 验 部 分1.1 织 物、试 剂 与 仪 器织 物 棉 织 物（1 2 0 g/m2）试 剂 十 二 醇（L A，
18、分 析 纯，国 药 集 团 化 学 试 剂 有限 公 司），4 0#相 变 石 蜡（工 业 级，上 海 希 宇 化 工 原 料 有 限公 司），甲 基 丙 烯 酸 甲 酯（M M A）、苯 乙 烯（S M）、丙 烯 酸丁 酯（B A）（均 为 分 析 纯，天 津 市 博 迪 化 工 有 限 公 司），季戊 四 醇 三 丙 烯 酸 酯（P E T A，分 析 纯，上 海 阿 拉 丁 生 化 科技 股 份 有 限 公 司），非 离 子 型 乳 化 剂 O P-1 0（工 业 级，天津 市 光 复 精 细 化 工 研 究 所），十 二 烷 基 硫 酸 钠（S D S）、碳酸 氢 钠、过 硫 酸 钾（
19、均 为 分 析 纯，天 津 市 凯 通 化 学 试 剂有 限 公 司）仪 器 D F-1 0 1 S Z 型 集 热 式 恒 温 磁 力 搅 拌 器（巩 义市 予 华 仪 器 有 限 责 任 公 司），1 0 1-1 A 型 电 热 鼓 风 干 燥箱（天 津 市 泰 斯 特 仪 器 有 限 公 司），S p e c t r u m O n e 型 傅 里叶 红 外 光 谱 仪（美 国 P e r k i n E l m e r 公 司），S-3 4 0 0 型 扫 描电 子 显 微 镜（日 本 日 立 株 式 社 会），Y S-A O 型 轧 车（西 安研 硕 仪 器 设 备 有 限 公 司）
20、，Y G 8 2 1 L 型 织 物 风 格 仪（常 州德 杜 精 密 仪 器 有 限 公 司），希 玛 A T 1 6 5 0 型 红 外 线 测 温仪（香 港 希 玛 仪 表 集 团 有 限 公 司）1.2 二 元 复 合 相 变 芯 材 的 制 备称 取 总 质 量 为 1 0 g 的 十 二 醇 和 石 蜡，十 二 醇 和 4 0#相 变 石 蜡 分 别 为 质 量 比 0 1 0、1 9、2 8、3 7、4 6、5 5、7 3、1 0 0，置 于 烧 杯 中，编 号 E 1、E 2、E 3、E 4、E 5、E 6、E 7、E 8，保 鲜 膜 密 封，采 用 熔 融 共 混 法，在 5
21、 5 恒 温、磁力 搅 拌 下 水 浴 加 热 3 0 m i n，再 于 1 0 0 0 r/m i n 转 速 下 超 声波 分 散 3 0 m i n。待 芯 材 质 量 不 变，且 体 系 均 匀、无 固 体颗 粒 和 分 层 现 象 时，停 止 加 热。将 混 合 液 倒 入 表 面 皿，室 温 下 冷 却 凝 固，可 得 到 一 系 列 固 态 十 二 醇-相 变 蜡 复合 二 元 相 变 芯 材。1.3 十 二 醇-4 0#相 变 石 蜡 复 合 调 温 整 理 剂 的 制 备取 0.6 g S M、1.2 g M M A、1.2 g B A、3 g 二 元 芯 材、0.4 2
22、g 乳 化 剂（O P-1 0 与 S D S 质 量 比 3 2）、1 0 g 蒸 馏 水置 于 1#烧 杯 中；1 g M M A、2 g B A、0.2 1 g 乳 化 剂、5 g 蒸 馏水 置 于 2#烧 杯 中；向 两 个 烧 杯 中 分 别 倒 入 相 同 质 量 的0.0 3 g P E T A、0.0 2 4 g N a H C O3，升 温 至 5 0，待 芯 材 融化 后，用 超 声 波 清 洗 机 阶 梯 式 超 声 波 分 散 3 0 m i n。将 1#烧 杯 中 的 液 体 倒 入 四 口 烧 瓶 中，搅 拌 升 温 至 8 0，在3 0 m i n 内 滴 加 0
23、.0 4 5 g K P S 和 5 g 蒸 馏 水，待 乳 液 变 蓝 后保 温 3 0 m i n，再 滴 加 0.0 4 5 g K P S、5 g 蒸 馏 水 和 2#烧 杯 中的 全 部 乳 液，滴 加 时 间 为 1.5 h，恒 温 反 应 2 h，停 止 搅拌。室 温 冷 却，过 滤，得 到 半 透 明 强 蓝 光 滤 液，即 为 十二 醇-4 0#相 变 石 蜡 复 合 调 温 整 理 剂（以 下 简 称 二 元 复合 调 温 整 理 剂）。1.4 二 元 相 变 棉 织 物 的 整 理 工 艺室 温 下，对 未 处 理 的 棉 织 物 水 洗、烘 干、称 重。配制 质 量 浓
24、 度 为 1 0 0 g/L 二 元 复 合 调 温 整 理 剂，对 织 物 二浸 二 轧（浸 渍 2 0 3 0 m i n，室 温，轧 余 率 7 8%左 右），浴 比1 5 0，8 0 预 烘 3 m i n，1 3 0 焙 烘 3 m i n，烘 干 后 得 到 二元 相 变 棉 织 物，称 重，待 用。织 物 增 重 率 按 照 式（1）计算：增 重 率=m2-m1m1 1 0 0%（1）式 中：m1为 未 处 理 棉 织 物 质 量，g；m2为 二 元 相 变 棉织 物 质 量，g。配 制 质 量 浓 度 为 1 0 0 g/L 的 苯 丙 整 理 剂（制 备 方 法同 1.3 节
25、，但 不 含 二 元 复 合 相 变 芯 材），按 照 上 述 工 艺 制备 苯 丙 棉 织 物，与 二 元 相 变 棉 织 物 和 未 处 理 棉 织 物 的性 能 进 行 对 比。1.5 表 征 与 性 能 测 试1.5.1 复 合 相 变 微 胶 囊 的 结 构 分 析对 二 元 复 合 芯 材、未 处 理 棉 织 物、二 元 相 变 整 理 棉织 物 进 行 傅 里 叶 红 外 光 谱 分 析。1.5.2 织 物 S E M 表 面 形 貌 分 析用 S-3 4 0 0 型 扫 描 电 子 显 微 镜 观 察 棉 织 物 整 理 前后 的 形 貌。1.5.3 热 性 能 测 试采 用
26、4 4 9 F 3 J u p i t e r 同 步 热 分 析 仪 对 样 品 进 行 D S C测 试，N2保 护，设 定 升 温 速 率 为 1 0/m i n，控 制 温 度 区间 在 0 8 0，测 定 不 同 比 例 二 元 复 合 芯 材 和 相 变 织 物的 热 性 能，并 按 照 式（2）计 算 织 物 中 二 元 芯 材 的 含 量。相 变 棉 织 物 二 元 芯 材 含 量=H1/H2 1 0 0%（2）式 中：H1为 二 元 相 变 棉 织 物 相 变 潜 热 值，J/g；H2为 最 佳 比 例 二 元 复 合 芯 材 固 液 相 变 潜 热 值，J/g。1.5.4
27、弯 曲 刚 性 与 动 静 摩 擦 因 数分 别 取 5.0 c m 5.5 c m 和 1 0.5 c m 3.0 c m 棉 织 物，利用 Y G 8 2 1 L 型 织 物 风 格 仪 测 试 织 物 的 弯 曲 刚 性 和 动 静摩 擦 因 数。1.5.5 耐 水 洗 性 能整 理 前 后 的 织 物 分 别 用 自 来 水 反 复 搓 洗 5 次，烘 干后 比 较 水 洗 前 后 织 物 质 量 和 相 变 性 能 等。1.5.6 织 物 调 温 性 能取 未 处 理 的 棉 织 物、苯 丙 棉 织 物 和 二 元 相 变 棉 织物，分 别 放 入 7 0 烘 箱 中 烘 干 3 0
28、 m i n，取 出 后 迅 速 置 于1 3印 染（2 0 2 3 N o.2）w w w.c n t e x c l o u d.c o m保 温 板 上，用 希 玛 A T 1 6 5 0 红 外 线 测 温 仪 读 数。设 定6 0 为 起 始 温 度，每 隔 5 s 记 录 1 次 数 据，直 至 织 物 冷 却室 温 左 右，绘 制 降 温 曲 线。2 结 果 与 讨 论2.1 芯 材 配 比 优 化表 1 为 不 同 质 量 比 二 元 芯 材（E 1 E 8 样 品）的 相 变性 能。图 1 为 不 同 质 量 比 的 十 二 醇 和 4 0#相 变 石 蜡 的D S C 曲
29、线。表 1 不 同 质 量 比 十 二 醇 和 4 0#相 变 石 蜡 的 相 变 性 能T a b l e 1 P h a s e c h a n g e p r o p e r t i e s o f d o d e c a n o l a n d 4 0#p h a s ec h a n g e p a r a f f i n w i t h d i f f e r e n t m a s s r a t i o s样 品E 1E 2E 3E 4E 5E 6E 7E 8m（十 二 醇）m（4 0#相 变 石 蜡）0 1 01 92 83 74 65 57 31 0 0初 始 熔 化温 度
30、 To m/1 4.6 21 7.0 91 7.8 11 7.5 41 9.6 01 9.4 02 0.3 82 4.3 7相 变 最 高 峰值 温 度 Tp m/4 4.1 64 3.1 24 2.5 02 1.7 02 2.6 32 3.3 52 4.2 42 7.2 6终 止 熔 化温 度 Te m/4 7.7 64 6.3 74 5.6 74 4.8 24 3.4 44 2.7 63 7.6 63 3.0 9熔 化 潜 热 H/（J g-1）2 2 0.7 02 3 8.5 02 2 4.7 02 1 2.4 02 3 8.9 02 7 7.0 02 5 6.0 02 3 2.1 0不
31、 同 质 量 比 的 十 二 醇 和 4 0#相 变 石 蜡 的 8 个 样 品 在5 0 以 上 时 均 为 透 明 液 体，混 合 后 无 分 层，随 温 度 下 降开 始 逐 渐 凝 固，室 温 呈 白 色 固 态 膏 状。1O 2O 3O 4O 5O 6O 7O987654321温度/热流/(Wg-1)向下放热E8E1（a）十 二 醇 和 4 0#相 变 石 蜡 的 D S C 曲 线1O 2O 3O 4O 5O 6O 7O87654321温度/热流/(Wg-1)向下放热E7E6E5E4E3E2（b）不 同 配 比 的 十 二 醇-4 0#相 变 石 蜡 二 元 相 变 芯 材 的 D
32、 S C 曲 线图 1 不 同 质 量 比 的 十 二 醇 和 4 0#相 变 石 蜡 的 D S C 曲 线F i g.1 D S C c u r v e s o f d o d e c a n o l a n d 4 0#p h a s e c h a n g e p a r a f f i nw i t h d i f f e r e n t m a s s r a t i o s从 图 1 可 知，十 二 醇 和 相 变 蜡 的 质 量 比 为 1 9、2 8、3 7、4 6、5 5 时，均 有 两 个 放 热 峰，证 明 此 时 没 有 形 成最 低 共 融 物。当 二 者 质 量
33、比 为 7 3（E 7）时，产 生 一 个 吸收 峰，表 明 此 时 形 成 了 最 低 共 融 物。随 着 十 二 醇 相 对含 量 的 增 加，相 变 潜 热 最 高 峰 值 呈 先 降 低 后 升 高 的 趋势，相 变 潜 热 焓 值 呈 先 增 大 后 减 小、再 增 大 又 减 小 的 趋势，焓 值 普 遍 升 高，没 有 发 生 潜 热 骤 降 情 况，蓄 热 能 力提 升。E 7 二 元 复 合 相 变 材 料 的 Tp m低 于 纯 的 十 二 醇 或石 蜡，这 符 合 低 共 融 混 合 物 的 原 理 特 点。图 1（a）和 表 1 均 表 明 纯 十 二 醇 和 纯 石
34、蜡 相 变 温 度较 窄，无 法 及 时 转 化 能 量，限 制 了 其 在 纺 织 品 中 的 使用。综 合 考 虑，为 得 到 相 变 温 度 较 宽、相 变 潜 热 较 大的 二 元 复 合 材 料，选 择 十 二 醇 与 4 0#相 变 石 蜡 质 量 比为 1 1 的 二 元 复 合 芯 材,其 不 仅 有 着 较 宽 的 相 变 温 度范 围，满 足 人 体 最 佳 舒 适 体 温（1 8 2 8）和 人 体 体 温（3 7 1），克 服 了 短 期 区 间 热 量 不 能 立 刻 吸 收 或 释 放的 问 题，避 免 了 热 量 的 损 耗 和 堆 积，而 且 较 高 的 焓 值
35、 具有 良 好 的 储 热-放 热 调 节 能 力，可 以 提 升 外 界 环 境-织物-人 体 的 换 热 量，保 持 人 体 温 度 恒 定。2.2 二 元 相 变 棉 织 物 的 F T I R 分 析图 2 是 二 元 相 变 棉 织 物、未 处 理 棉 织 物 和 二 元 复 合芯 材 的 F T I R 曲 线 图。-OH-OH-OH-CH3-CH3-C6H5-C-OH-C-O-C-C-HC=OC=C-CH2-CH2-CH2-CH2-二元相变棉织物未处理棉织物二元复合芯材4 OOO 3 5OO 3 OOO 2 5OO 2 OOO 1 5OO 1 OOO 5OO波数/cm-1图 2
36、二 元 相 变 棉 织 物 的 F T I R 分 析F i g.2 F T I R s p e c t r a o f p h a s e-c h a n g e c o t t o n f a b r i c图 2 中：对 于 二 元 复 合 芯 材，在 3 3 4 2.9 c m-1处 出 现O H 的 宽 峰，是 由 于 复 合 芯 材 里 无 分 支，为 直 链 分 子；1 0 5 7.7 c m-1处 是 C O H 伯 醇 伸 缩 振 动 峰；2 9 5 5.8 2 8 5 2.2 c m-1处 为 二 元 芯 材 C H3和 C H2 的 多 重 强峰，7 2 1.9 1 c
37、m-1处 表 示 芯 材 有 4 个 以 上 C H2 长 链 的面 内 摇 摆 振 动 峰，以 上 证 明 二 元 相 变 芯 材 中 包 含 十 二醇 和 相 变 石 蜡，没 有 特 殊 峰 产 生，是 单 纯 的 物 理 混 合，保 留 了 两 者 的 热 力 学 性 能 和 相 变 储 能 性 能。对 于 未 处理 棉 织 物，3 3 3 3.0 c m-1处 是 O H 伸 缩 振 动 峰，宽 峰 源 于纤 维 素 直 链 分 子。对 于 二 元 相 变 棉 织 物，3 3 3 4.9 7 c m-1处 的 O H 伸 缩 振 动 峰 是 织 物 上 葡 萄 糖 羟 基 与 其 发
38、生氢 键 缔 合；在 1 7 2 9.3 c m-1处 显 示 C=O 伸 缩 振 动 峰，在1 4十 二 醇-相 变 石 蜡-苯 丙 整 理 剂 的 制 备 及 在 棉 织 物 上 的 应 用 印 染（2 0 2 3 N o.2）1 5 1 2.4 1 6 5 0.7 c m-1处 是 S M 苯 环 的 C=C 伸 缩 振 动 峰，1 1 5 9.6 c m-1处 是 C O C 单 键 振 动 峰，7 6 0.5 8 c m-1处 为 苯 环 单 取 代 弯 曲 振 动 峰，证 明 二 元 相 变 棉 织 物 上有 S M 等 单 体 且 壁 材 参 与 了 核 壳 结 构 的 聚 合
39、反 应。另外，二 元 相 变 棉 织 物 的 曲 线 包 含 二 元 复 合 芯 材 和 棉 织物 中 所 有 的 振 动 峰，无 其 他 峰 产 生，表 明 芯 材 与 苯 丙 壁材 间 没 有 化 学 反 应，是 物 理 包 裹 结 合。综 上 分 析 可 知，反 应 单 体 均 参 与 聚 合 反 应，且 二 元 复 合 调 温 整 理 剂 成功 整 理 于 棉 织 物 上。2.3 相 变 棉 织 物 D S C 曲 线图 3 为 未 处 理 棉 织 物 和 二 元 相 变 棉 织 物 D S C 曲 线。1O 2O 3O 4O 5O 6O 7O1612O8O4温度/热流/(Wg-1)向
40、下放热二元相变棉织物未处理棉织物图 3 棉 织 物 的 D S C 曲 线F i g.3 D S C c u r v e o f c o t t o n f a b r i c s由 图 3 可 知，未 处 理 棉 织 物 D S C 曲 线 近 乎 平 缓，略呈 小 幅 度 上 升，这 是 因 为 棉 纤 维 热 传 导 系 数 极 低，多 孔性 和 高 弹 性 使 纤 维 内 部 存 在 大 量 不 导 电 空 气，使 棉 织物 有 一 定 的 保 暖 性。未 处 理 棉 织 物 没 有 明 显 吸 热 峰，表 明 原 棉 织 物 本 身 在 此 温 度 范 围 内 不 具 备 较 好 的
41、 储 放热 调 节 性 能。二 元 相 变 棉 织 物 有 着 明 显 吸 热 曲 线，初始 熔 化 温 度 为 1 6.4 0，最 终 熔 化 温 度 为 4 7.9 2，2 1.5 6 和 4 5.1 6 出 现 熔 融 峰，相 变 潜 热 为 7 7.4 0 J/g，棉 织 物 中 二 元 芯 材 含 量 为 2 7.9 4%，表 明 二 元 相 变 棉 织物 具 备 一 定 的 储 热-放 热 调 节 能 力（文 献 表 明 2 1，焓 值大 于 1 2 J/g 时，该 织 物 具 有 显 著 的 蓄 热 调 温 性 能）。2.4 二 元 相 变 棉 织 物 S E M 表 面 形 貌
42、 分 析图 4 是 二 元 相 变 棉 织 物 的 S E M 图。（a）未 整 理 棉 织 物（b）二 元 相 变 棉 织 物图 4 棉 织 物 的 S E M 图 片（2 0 0 0 倍）F i g.4 S E M i m a g e s o f c o t t o n f a b r i c s由 图 4 可 见，未 整 理 棉 织 物 表 面 粗 糙，有 一 些 磨 损痕 迹，有 沟 壑。二 元 相 变 棉 织 物 表 面 被 一 层 较 薄 的 聚合 薄 膜 包 裹，在 保 护 棉 纤 维 的 同 时，起 到 填 充 部 分 沟 壑的 作 用，使 纤 维 间 光 滑 度 增 加，摩
43、擦 减 少，织 物 手 感 提升。这 是 基 于 苯 丙 乳 液 的 成 膜 性 及 丙 烯 酸 乙 酯 的 黏性，烘 焙 时 对 棉 纤 维 表 面 的 黏 附 性 变 大，使 纤 维 表 面 的薄 膜 致 密 且 光 滑，对 织 物 起 到 保 护 作 用。2.5 织 物 刚 性 和 摩 擦 因 数表 2 为 未 处 理 棉 织 物 和 二 元 相 变 棉 织 物 的 刚 性 和摩 擦 因 数 的 测 试 结 果。表 2 织 物 刚 性 和 摩 擦 因 数T a b l e 2 S t i f f n e s s a n d f r i c t i o n c o e f f i c i
44、e n t o f f a b r i c织 物未 处 理 棉 织 物二 元 相 变 棉 织 物抗 弯 刚 度/（c N m m-1）经 向3.0 63.2 0纬 向2.5 22.6 6刚 性 指 数经 向0.1 50.1 6纬 向0.1 30.1 4静 摩 擦 因 数经 向0.6 5 00.5 7 5纬 向0.6 4 50.4 9 8动 摩 擦 因 数经 向0.5 1 50.4 3 8纬 向0.4 7 30.3 8 2从 表 2 可 知，整 理 后 棉 织 物 的 抗 弯 刚 度 和 刚 性 指 数提 升，棉 织 物 硬 挺 度 略 微 增 加，柔 软 性 下 降。这 是 因 为棉 织 物
45、整 理 后 外 层 被 整 理 剂 包 裹，膜 硬 度 略 微 影 响 了织 物 刚 性。另 外，整 理 剂 包 裹 棉 纤 维 的 膜 相 对 光 滑，导致 动 静 摩 擦 因 数 下 降，织 物 相 对 爽 滑。因 此，整 理 后 棉织 物 硬 挺 度 和 光 滑 度 提 升。2.6 耐 水 洗 性表 3 中 A 1、A 2、A 3 分 别 是 未 处 理 棉 织 物 搓 洗 5 次 及二 元 相 变 棉 织 物 搓 洗 0 次 和 5 次 后 的 耐 水 洗 性 数 据。表 3 织 物 耐 水 洗 性 能T a b l e 3 W a s h a b i l i t y o f f a
46、b r i c s样 品A 1A 2A 3m 前/g4.7 3 5-5.4 3 3m 后/g4.7 3 2-5.4 1 7损 失 率/%0.0 6-0.2 9相 变 潜 热/（J g-1）-7 7.4 07 6.9 2注：m前和 m后分 别 表 示 水 洗 前 后 织 物 的 质 量。由 表 3 可 知，未 处 理 棉 织 物 水 洗 5 次 后 的 损 失 率 为0.0 6%，源 于 棉 织 物 本 身 纤 维 杂 质 脱 落。二 元 相 变 棉 织物 水 洗 5 次 后 的 损 失 率 为 0.2 9%，比 未 处 理 棉 织 物 大，并 且 随 着 水 洗 次 数 增 加，织 物 焓 值
47、 降 低，这 是 由 于 水 洗棉 织 物 的 纤 维 内 部 和 表 面 的 二 元 相 变 苯 丙 薄 膜 脱 落 而导 致 的，这 说 明 一 定 的 洗 涤 次 数 内，棉 织 物 表 面 整 理 剂有 少 许 脱 落，黏 合 性 较 好，因 此 二 元 相 变 棉 织 物 有 一 定的 耐 水 洗 牢 度。2.7 棉 织 物 调 温 性 能图 5 为 原 棉 织 物、苯 丙 棉 织 物（仅 壁 材 整 理 棉 织 物）和 二 元 相 变 棉 织 物 的 调 温 测 试 曲 线。1 5印 染（2 0 2 3 N o.2）w w w.c n t e x c l o u d.c o m2O
48、O 4OO 6OO 8OO 1 OOO 1 2OO 1 4OO6O5O4O3O2O1O温度/时间/s未处理原棉织物壁材处理棉织物二元相变棉织物图 5 织 物 的 调 温 测 试 曲 线F i g.5 T h e r m o r e g u l a t i o n c u r v e s o f c o t t o n f a b r i c s由 图 5 可 知，原 棉 织 物 和 苯 丙 棉 织 物 的 降 温 曲 线 和降 温 速 率 近 似，但 是 从 6 0 降 温 至 1 5，前 者 需 要2 8 5 s，后 者 需 要 4 1 5 s，这 是 因 为 苯 丙 乳 液 包 裹 在 棉
49、 织物 表 面，小 幅 度 阻 碍 了 织 物 散 热。而 二 元 相 变 棉 织 物从 6 0 降 温 至 1 5 需 要 1 2 5 5 s，表 明 织 物 在 一 定 温 度区 间 内 保 温 调 温 效 果 好，降 温 速 率 较 低。二 元 相 变 棉织 物 比 苯 丙 棉 织 物 多 耗 时 8 4 0 s，表 明 其 保 温 效 果 主 要取 决 于 二 元 复 合 芯 材 的 加 入，而 不 是 苯 丙 壳 材 的 影 响。二 元 相 变 芯 材 扩 宽 了 棉 织 物 相 变 反 应 区 间，赋 予 棉 织物 较 好 的 储 热 和 释 热 性 能。6 0 时 二 元 芯 材
50、 是 液 状，相 变 织 物 在 与 外 界 进 行 能 量 交 换 时，液 体 芯 材 释 放 自身 储 存 的 热 量，从 而 延 缓 织 物 表 面 温 度 的 下 降，因 此 二元 相 变 棉 织 物 降 温 速 率 更 小，降 温 时 间 更 长。3 结 论（1）采 用 熔 融 共 混 法 制 备 二 元 复 合 芯 材，十 二 醇 与4 0#相 变 石 蜡 质 量 比 为 1 1 时，相 变 温 度 范 围 较 宽（1 9.4 0 4 2.7 6），满 足 人 体 温 度 需 求，最 高 相 变 峰 值（Tp m）为 2 3.3 5，相 变 熔 融 焓 2 7 7 J/g。（2）采
