气凝胶棉及其生产工艺制造技术

气凝胶棉及其生产工艺，结构包括：底层涤纶丝棉、气凝胶混合层和表层涤纶丝棉，气凝胶混合层设于底层涤纶丝棉和表层涤纶丝棉之间，气凝胶混合层点状分布于底层涤纶丝棉和表层涤纶丝棉上。其中，气凝胶混合层包括：气凝胶粉、TPU粉和发泡剂粉。本发明专利技术与传统技术相比，产品有极好的透气性。有较高的热阻断性能。实现了，保温材料的轻薄化突破。

Pneumatic gelatin cotton and its production process

【技术实现步骤摘要】
气凝胶棉及其生产工艺
本专利技术涉及一种面料领域，具体涉及气凝胶棉及其生产工艺。
技术介绍
传统的棉质面料的保温原理是通过棉花的阻断效果，将外部的温度进行隔断处理。因此传统的棉质面料棉花越厚，阻断效果越好。这样要增强棉质面料就需要加厚棉花。这样对面料的成本和舒适度都会有影响。气凝胶是一种固体物质形态，世界上密度最小的固体。密度为3千克每立方米。因为密度极低，目前最轻的气凝胶仅有0.16毫克每立方厘米，比空气密度略低。由于气凝胶中一般80％以上是空气，所以有非常好的隔热效果，这同样可以理解成它具有很好的保温效果。综上所述，气凝胶是一种轻量化，同时具有很强保温效果的材料。这意味着如果把它运用到棉质面料领域将会起到很好的隔断效果。但实际上，气凝胶是一种非常难驾驭的材料，首先是轻，轻作为它的优点也是它难以应用的关键，因为太轻，中间的真空颗粒充满了空气，使得它在与面料结合的过程中，会漂浮在面料表面，无法固定。另一方，它不溶解于水，不溶于有机溶液，同时，它本身就是耐高温材料，非常难融化，使得传统的面料工艺中的固定方法全部失效。目前，唯一的气凝胶应用案例是采用物理锤击针刺的方法，用铁毡将气凝胶锤入面料中形成结构性固定。但是，这个工艺最大的问题，危险性很大。它的危险性分为两个方面，首先是生产过程中，如上文所述，气凝胶非常的轻，当锤击的过程中，大量的气凝胶是一种漂浮的状态，产生了扬灰先下，这意味这些微小的颗粒很可能对环境造成污染，并对工作人员产生很大的健康问题。其次是使用过程中，由于气凝胶是被物理性的敲打进面料中，这种不稳定的嵌入结构会有掉粉情况产生，同样会对使用者造成一定的健康问题。因此，如何让棉质面料与气凝胶完成固定成为需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供气凝胶棉及其生产工艺，以克服现有技术所存在的上述缺点和不足。气凝胶棉，包括：底层涤纶丝棉、气凝胶混合层和表层涤纶丝棉，所述气凝胶混合层设于底层涤纶丝棉和表层涤纶丝棉之间，所述气凝胶混合层点状分布于底层涤纶丝棉和表层涤纶丝棉上；其中，所述气凝胶混合层包括：气凝胶粉、TPU粉和发泡剂粉，所述气凝胶粉的重量比为1～20％，所述TPU粉的重量比为1～96％，所述发泡剂粉的重量比为1～40％。进一步，所述表层涤纶丝棉为单层涤纶中棉。进一步，所述表层涤纶丝棉为复数涤纶中棉通过粘合材料叠加。进一步，所述气凝胶粉的重量比为1～10％，所述TPU粉的重量比为60～90％，所述发泡剂粉的重量比为15～30％。进一步，所述气凝胶粉的体积比为1～90％，所述TPU粉的体积比为1～60％，所述发泡剂粉的体积比为1～50％。气凝胶棉的生产工艺，包括：步骤1：铺设底层涤纶丝棉，3D打印机通过增层加工方法，将气凝胶混合体，以点状分布状态植入底层涤纶丝棉，让气凝胶混合体分布于底层涤纶丝棉上部和底层涤纶丝棉中部；步骤2：将步骤1的材料送入高温烘箱，加温到130℃～200℃，将气凝胶混合体，高温熔化并冷却后定型；步骤3：表层涤纶丝棉根据实际要求制作单层涤纶中棉或多层涤纶中棉；步骤4：将步骤2的材料通过粘合材料与步骤3的材料叠加；步骤5：高温热熔，将步骤4中的中间件放入烘箱进行加热，加温到130℃～200℃，将中间的粘合材料热熔，产生粘合力，将上下层材料粘合连接。进一步，所述步骤3中的表层涤纶丝棉的单层涤纶中棉包括：含有气凝胶混合体的单层涤纶中棉和不含有气凝胶混合体的单层涤纶中棉，所述含有气凝胶混合体的单层涤纶中棉的加工步骤与步骤1的加工步骤一样，所述不含有气凝胶混合体的单层涤纶中棉只包含涤纶丝棉。进一步，所述步骤3中的表层涤纶丝棉的多层涤纶中棉为数量大于等于1，所述步骤3中的表层涤纶丝棉的多层涤纶中棉为含有气凝胶混合体的单层涤纶中棉和不含有气凝胶混合体的单层涤纶中棉组成的复合体结构，含有气凝胶混合体的单层涤纶中棉和不含有气凝胶混合体的单层涤纶中棉之间通过粘合材料连接，所述含有气凝胶混合体的单层涤纶中棉的加工步骤与步骤1的加工步骤一样，所述不含有气凝胶混合体的单层涤纶中棉只包含涤纶丝棉。本专利技术的有益效果：本专利技术与传统技术相比，产品有极好的透气性。有较高的热阻断性能。实现了，保温材料的轻薄化突破。附图说明图1为本专利技术的成品结构图。图2为本专利技术的步骤1的加工示意图。图3为本专利技术实施例1的加工示意图。图4为本专利技术实施例2的加工示意图。图5为本专利技术实施例3的加工示意图。附图标记：底层涤纶丝棉100、底层涤纶丝棉上部110和底层涤纶丝棉中部120。气凝胶混合层200、表层涤纶丝棉300和粘合材料400。具体实施方式以下结合具体实施例，对本专利技术作进步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本专利技术而非用于限定本专利技术的范围。实施例1图1为本专利技术的成品结构图。图2为本专利技术的步骤1的加工示意图。图3为本专利技术实施例1的加工示意图。如图1所示，气凝胶棉包括：底层涤纶丝棉100、气凝胶混合层200和表层涤纶丝棉300，气凝胶混合层200设于底层涤纶丝棉100和表层涤纶丝棉300之间，气凝胶混合层200点状分布于底层涤纶丝棉100和表层涤纶丝棉300上；其中，气凝胶混合层200包括：气凝胶粉、TPU粉和发泡剂粉，气凝胶粉的重量比为1～20％，TPU粉的重量比为1～96％，发泡剂粉的重量比为1～40％。表层涤纶丝棉300为单层涤纶中棉。表层涤纶丝棉为复数涤纶中棉通过粘合材料400叠加。气凝胶粉的重量比为1～10％，TPU粉的重量比为60～90％，发泡剂粉的重量比为15～30％。气凝胶粉的体积比为1～90％，TPU粉的体积比为1～60％，发泡剂粉的体积比为1～50％。气凝胶棉的生产工艺，包括：如图2所示，步骤1：铺设底层涤纶丝棉100，3D打印机通过增层加工方法，将气凝胶混合体，以点状分布状态植入底层涤纶丝棉100，让气凝胶混合体分布于底层涤纶丝棉上部110和底层涤纶丝棉中部120；步骤2：将步骤1的材料送入高温烘箱，加温到130℃～200℃，将气凝胶混合体，高温熔化并冷却后定型；步骤3：表层涤纶丝棉300根据实际要求制作单层涤纶中棉或多层涤纶中棉；步骤4：将步骤2的材料通过粘合材料400与步骤3的材料叠加；步骤5：高温热熔，将步骤4中的中间件放入烘箱进行加热，加温到130℃～200℃，将中间的粘合材料400热熔，产生粘合力，将上下层材料粘合连接。步骤3中的表层涤纶丝棉300的单层涤纶中棉包括：含有气凝胶混合体的单层涤纶中棉和不含有气凝胶混合体的单层涤纶中棉，含有气凝胶混合体的单层涤纶中棉的加工步骤与步骤1的加工步骤一样，不含有气凝胶混合体的单层涤纶中棉只包含涤纶丝棉。步骤3中的表层涤纶丝棉300的多层涤纶中棉为数量大于等于1，步骤3中的表层涤纶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.气凝胶棉，其特征在于，包括：底层涤纶丝棉(100)、气凝胶混合层(200)和表层涤纶丝棉(300)，所述气凝胶混合层(200)设于底层涤纶丝棉(100)和表层涤纶丝棉(300)之间，所述气凝胶混合层(200)点状分布于底层涤纶丝棉(100)和表层涤纶丝棉(300)上；/n其中，所述气凝胶混合层(200)包括：气凝胶粉、TPU粉和发泡剂粉，所述气凝胶粉的重量比为1～20％，所述TPU粉的重量比为1～96％，所述发泡剂粉的重量比为1～40％。/n

【技术特征摘要】
1.气凝胶棉，其特征在于，包括：底层涤纶丝棉(100)、气凝胶混合层(200)和表层涤纶丝棉(300)，所述气凝胶混合层(200)设于底层涤纶丝棉(100)和表层涤纶丝棉(300)之间，所述气凝胶混合层(200)点状分布于底层涤纶丝棉(100)和表层涤纶丝棉(300)上；
其中，所述气凝胶混合层(200)包括：气凝胶粉、TPU粉和发泡剂粉，所述气凝胶粉的重量比为1～20％，所述TPU粉的重量比为1～96％，所述发泡剂粉的重量比为1～40％。


2.根据权利要求1所述的气凝胶棉，其特征在于：所述表层涤纶丝棉(300)为单层涤纶中棉。


3.根据权利要求1所述的气凝胶棉，其特征在于：所述表层涤纶丝棉为复数涤纶中棉通过粘合材料(400)叠加。


4.根据权利要求1所述的气凝胶棉，其特征在于：所述气凝胶粉的重量比为1～10％，所述TPU粉的重量比为60～90％，所述发泡剂粉的重量比为15～30％。


5.根据权利要求1所述的气凝胶棉，其特征在于：所述气凝胶粉的体积比为1～90％，所述TPU粉的体积比为1～60％，所述发泡剂粉的体积比为1～50％。


6.气凝胶棉的生产工艺，其特征在于，包括：
步骤1：铺设底层涤纶丝棉(100)，3D打印机通过增层加工方法，将气凝胶混合体，以点状分布状态植入底层涤纶丝棉(100)，让气凝胶混合体分布于底层涤纶丝棉上...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔令玺，
申请(专利权)人：上海泉欣织造新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31