一种防晒车衣面料及其制备方法

技术领域

本发明属于汽车车衣技术领域，尤其涉及一种防晒车衣及其制备方法。

背景技术

汽车用品行业在我国是一个快速成长的朝阳产业，近几年来国内经济稳步增长人们生活水平提高，汽车已经进入普通家庭，围绕汽车配套的车衣及隔热相关产品需求进一步提升。目前汽车车衣及遮阳挡用品行业进入门槛较低产品同质化竞争较为明显，车衣面料工艺简单而且面料比较低廉。

目前市场上的车衣为PVC与TPU材质，PVC最大优点就是硬度很高，贴在汽车表面能够依靠坚硬的物理性质保护漆面，但PVC长期暴露在外会随着长时间的曝晒而逐渐分解而发黄开裂，有时还会发出异味。TPU车衣则是一种透明的保护膜，它能够提高车身的亮度，但防晒性能较差。申请号为CN202011601243.2的中国专利公开了一种轻薄TPU多层效果改色车衣及其制备工艺，产品的透光率高，具有较好的模量和强度，低黄变指数，保证了耐候性、光泽度、透明度等要求。

然而在一些户外的应用场景中，现有技术中的车衣透光率高仅起到抗紫外线的作用，不能起到防晒拒热的效果，因此限制了其实际应用，难以符合实际应用需求。因此有必要不断开发出更多超强防晒、拒热的车衣面料，以满足不同应用场景的需求。

发明内容

为了解决现有技术中的车衣防晒拒热效果不佳的问题，本发明提供了一种遮阳、遮光、防紫外线车衣面料，其工艺简单，遮光、遮阳、防紫外线性好，同时手感更加柔和、舒适，车衣面料美观大方，具有较高推广及使用价值。

本发明的具体技术方案为：

第一方面，本发明提供了一种防晒车衣面料，所述防晒车衣面料由里层和表层组成，其中里层为聚酯织物，外层为TPU膜。

市场常见的车衣布料产品大多数是靠添加铝银浆减少紫外光的穿透，仅起到防晒作用，功能单一而且容易脱落。本发明能够解决现有技术所存在的车衣面料经过多次涂层处理才能达到遮阳、遮光、防紫外线的效果。与遮光的聚酯织物贴合的TPU膜既能阻隔太阳光穿透，还能够现光线反射，使面料具有优异的隔热降温效果，其抗紫外线防晒效果超强，UPF值可以达到2000以上。

作为优选，所述TPU膜为双层TPU膜，包括实现光线反射的TPU膜银色层和阻隔太阳光穿透的TPU膜黑色层。

更优选地，所述双层TPU膜的制备方法包括以下步骤：

(1)将TPU颗粒与铝银浆色母混合并熔融，冷却成膜，得到TPU膜银色层；

(2)将TPU颗粒与炭黑色母混合并熔融，在TPU膜银色层上冷却成膜，得到黑银双色的双层TPU膜。

双层TPU膜采用挤出熔融流延工艺制备，TPU颗粒与铝银浆色母一起混合均匀，将其熔融成溶液涂布在可剥离的聚酯载体膜上，经过烘道加热干燥，进而熔融塑化成膜层冷却下来后，再从聚酯膜离型面上剥离下来卷取而成膜，得到TPU银膜。而后进行二次流延，制备黑色零透光TPU层：TPU颗粒与炭黑色母一起混合均匀；经挤出熔融流延工艺将其熔融成溶液涂布在TPU银膜上，经过烘道加热干燥，进而熔融塑化成膜层冷却下来后，再从聚酯膜离型面上剥离下来卷取而成，得到黑银双色的双层TPU膜。双层TPU膜的生产流程为：挤压熔化熔融(银色母)→T型机头挤压→流延→冷却辊定形；挤压熔化熔融(炭黑色母)→T型机头挤压→流延→冷却辊定形→牵引带→放卷。

第二方面，本发明提供了一种防晒拒热车衣面料的制备方法，包括以下步骤：将TPU膜与聚酯织物进行层压复合，即得防晒车衣面料。

本发明防晒车衣面料由2个基本层组成，其中里层采用普通涤纶加弹丝与涤纶长丝进行织造，为遮光、防紫外线聚酯织物面料；将含有紫外线吸收剂的TPU膜在聚酯织物上进行层压复合，制备得到的车衣面料具有较好的防紫外线功能，而不会改变织物本身的手感和外观。本发明的制备方法工艺简单，制得的面料防紫外线性能好，UPF≥2000，UVA＜0.05％；防水等级≥4级；耐静水压性能好，防水>20000mm/H

作为优选，所述层压复合中，复合压力为1.0～1.3kg/cm

作为优选，所述TPU膜与聚酯织物之间，还包括聚氨酯粘合剂。

无溶剂聚氨酯树脂层压工艺控制及涂覆厚度影响层压复合后的手感及剥离强度。聚氨酯粘合剂为无溶剂树脂，采用无溶剂聚氨酯树脂作为粘合层，层压生产时没有溶剂挥发和异味残留。将聚氨酯粘合剂通过刮涂的方式涂覆到聚酯织物上，经烘箱低温80～100℃烘燥后，出烘箱时树脂还没有完全熟化，表层有一定的粘性，此时再经过加热镜面辊和橡胶辊之间，织物同胶膜就完成了转贴复合。聚氨酯粘合剂经层压后剥离强度和耐曲折效果最佳。

作为优选，所述聚酯织物由经纱与纬纱交织而成，其中经纱为60～90D/20～50F的涤纶加弹丝，纬纱为140～160D/200～300F的涤纶长丝，聚酯织物的织造密度为160～200T/英寸。

本发明采用涤纶加弹丝与涤纶长丝进行织造的聚酯织物作为车衣面料的里层，涤纶纤维分子结构中的苯环具有吸收紫外线的作用，以涤纶纤维为原料制备得到的车衣面料的抗紫外线性能优良。面料的厚度、紧密度对其抗紫外线性能都有一定的影响。本发明团队基于实验和理论研究发现，当涤纶加弹丝与涤纶长丝交织的织造密度为160～200T/英寸时，织就的聚酯织物挡光能力强、紫外线透过小，取得的防紫外线性能最好。织布机全部改为机外打大卷，白胚实现3000米大卷，上述特殊的织造工艺确保基布手感柔软，同时织造成本优势明显，可大幅降低生产成本，提升产品竞争力。

进一步地，所述涤纶长丝为改性涤纶长丝，所述改性的步骤包括：将金属离子改性剂，聚酯切片以及金属离子切片混合后经熔融纺丝制备出金属离子涤纶长丝；将β环糊精与金属离子涤纶长丝进行接枝，得到改性涤纶长丝；

所述的金属离子为银离子和/或铜离子。

涤纶长丝具有空腔结构，与β环糊精进行接枝反应，附着率高，性能稳定，生产工艺简单易控，金属离子附着涤纶长丝上，使得制备得到的聚酯织物具有良好的抗菌、耐候性。此外，金属离子与TPU颗粒相互配合，能够有效延长车衣面料的使用寿命。

进一步地，所述聚酯织物的染色方法为热熔染色。

本发明将上述聚酯织物大卷胚布投入到平幅水洗机进行预缩，而后采用了定型工序热熔染色对聚酯织物进行了染色处理，包括以下步骤：定型机烘箱温度设定220摄氏度，烘箱停留时间25秒，定型轧车料槽中添加纳米染料，经定型机高温热烘发色后呈现出成品颜色。与传统染缸染色不同，热熔染色绿色环保，能够减少污水排放98％以上。

进一步地，所述聚酯织物为蓝光黑色。

将车衣基布染色为蓝光黑色，颜色深，紫外线透过率越小，因此能够阻隔太阳光穿透。

作为优选，所述层压复合的步骤前，还包括对聚酯织物进行高温压光处理。

对聚酯织物进行高温压光整理能够使布面组织更紧密，减少水性打底时胶水渗透。

进一步地，所述高温压光的工艺为：镜面辊温度190～210℃，轧点压力120～140kg/cm

与现有技术对比，本发明的有益效果是：

(1)本发明采用聚酯织物制备防晒车衣，为生产高品质、高附加值的车衣面料提供了全新的技术手段，制备方法简单，工艺环保。

(2)本发明TPU膜为双层TPU膜，包括TPU膜银色层和TPU膜黑色层，既实现光线反射，又阻隔太阳光穿透。

(3)本发明制得的防晒车衣防紫外线、防水和耐静水压，以及耐水/皂洗色牢度性能好，能够有效防晒拒热，同时面料手感柔和、舒适，车衣面料美观大方，具有较高推广及使用价值。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

总实施例

一种防晒车衣面料，所述防晒车衣面料由里层和表层组成，其中里层为聚酯织物，外层为TPU膜。

作为优选，所述TPU膜为双层TPU膜，包括实现光线反射的TPU膜银色层和阻隔太阳光穿透的TPU膜黑色层。

更优选地，所述双层TPU膜的制备方法包括以下步骤：

(1)将TPU颗粒与铝银浆色母混合并熔融，冷却成膜，得到TPU膜银色层；

(2)将TPU颗粒与炭黑色母混合并熔融，在TPU膜银色层上冷却成膜，得到黑银双色的双层TPU膜。

一种防晒车衣面料的制备方法，包括以下步骤：将TPU膜与聚酯织物进行层压复合，即得防晒车衣面料。

作为优选，所述层压复合中，复合压力为1.0～1.3kg/cm

作为优选，所述TPU膜与聚酯织物之间，还包括聚氨酯粘合剂。

作为优选，所述聚酯织物由经纱与纬纱交织而成，其中经纱为60～90D/20～50F的涤纶加弹丝，纬纱为140～160D/200～300F的涤纶长丝，聚酯织物的织造密度为160～200T/英寸。

进一步地，所述涤纶长丝为改性涤纶长丝，所述改性的步骤包括：将金属离子改性剂，聚酯切片以及金属离子切片混合后经熔融纺丝制备出金属离子涤纶长丝；将β环糊精与金属离子涤纶长丝进行接枝，得到改性涤纶长丝；

所述的金属离子为银离子和/或铜离子。

进一步地，所述聚酯织物的染色方法为热熔染色。

进一步地，所述聚酯织物为蓝光黑色。

作为优选，所述层压复合的步骤前，还包括对聚酯织物进行高温压光处理。

进一步地，所述高温压光的工艺为：镜面辊温度190～210℃，轧点压力120～140kg/cm

实施例1

一种防晒车衣的制备方法：

(1)制备聚酯织物：由经纱与纬纱交织而成，经纱为75D/36F涤纶加弹丝，纬丝为150D/288F涤纶长丝，织造密度为180T/英寸；所述涤纶长丝为改性涤纶长丝，改性的步骤包括：将铜离子改性剂，聚酯切片以及铜离子切片混合后经熔融纺丝制备出铜离子涤纶长丝；将β环糊精与铜离子涤纶长丝进行接枝，得到改性涤纶长丝。

(2)热熔染色：将上述聚酯织物大卷胚布投入到平幅水洗机进行预缩，而后采用了定型工序热熔染色对聚酯织物进行了染色处理，包括以下步骤：定型机烘箱温度设定220摄氏度，烘箱停留时间25秒，定型轧车料槽中添加纳米染料，经定型机高温热烘发色后呈现出成品颜色，聚酯织物被染为蓝光黑色。

(3)高温压光：对染色后的聚酯织物进行高温压光处理，工艺如下：镜面辊温度190℃，轧点压力130kg/cm

(4)制备TPU膜：采用挤出熔融流延工艺制备，先将TPU颗粒与铝银浆色母一起混合均匀，将其熔融成溶液涂布在可剥离的聚酯载体膜上，经过烘道加热干燥，进而熔融塑化成膜层冷却下来后，再从聚酯膜离型面上剥离下来卷取而成膜，得到TPU银膜。而后进行二次流延，制备黑色零透光TPU层：TPU颗粒与炭黑色母一起混合均匀；经挤出熔融流延工艺将其熔融成溶液涂布在TPU银膜上，经过烘道加热干燥，进而熔融塑化成膜层冷却下来后，再从聚酯膜离型面上剥离下来卷取而成，得到黑银双色的双层TPU膜。

(5)层压复合：将青岛宇田公司NP-58无溶剂树脂聚氨酯粘合剂通过刮涂的方式涂覆到染色好的基布上，经烘箱低温80℃烘燥后，再经过120℃加热镜面辊和橡胶辊之间，织物同胶膜完成转贴复合。层压转贴时，轧辊压力控制为1.3kg/cm

实施例2

一种防晒车衣的制备方法：

(1)制备聚酯织物：由经纱与纬纱交织而成，经纱为60D/20F涤纶加弹丝，纬丝为160D/300F涤纶长丝，织造密度为200T/英寸；所述涤纶长丝为改性涤纶长丝，改性的步骤包括：将银离子改性剂，聚酯切片以及银离子切片混合后经熔融纺丝制备出银离子涤纶长丝；将β环糊精与银离子涤纶长丝进行接枝，得到改性涤纶长丝。

(2)热熔染色：将上述聚酯织物大卷胚布投入到平幅水洗机进行预缩，而后采用了定型工序热熔染色对聚酯织物进行了染色处理，包括以下步骤：定型机烘箱温度设定220摄氏度，烘箱停留时间25秒，定型轧车料槽中添加纳米染料，经定型机高温热烘发色后呈现出成品颜色，聚酯织物被染为蓝光黑色。

(3)高温压光：对染色后的聚酯织物进行高温压光处理，工艺如下：镜面辊温度210℃，轧点压力120kg/cm

(4)制备TPU膜：采用挤出熔融流延工艺制备，先将TPU颗粒与铝银浆色母一起混合均匀，将其熔融成溶液涂布在可剥离的聚酯载体膜上，经过烘道加热干燥，进而熔融塑化成膜层冷却下来后，再从聚酯膜离型面上剥离下来卷取而成膜，得到TPU银膜。而后进行二次流延，制备黑色零透光TPU层：TPU颗粒与炭黑色母一起混合均匀；经挤出熔融流延工艺将其熔融成溶液涂布在TPU银膜上，经过烘道加热干燥，进而熔融塑化成膜层冷却下来后，再从聚酯膜离型面上剥离下来卷取而成，得到黑银双色的双层TPU膜。

(5)层压复合：将青岛宇田公司NP-58无溶剂树脂聚氨酯粘合剂通过刮涂的方式涂覆到染色好的基布上，经烘箱低温100℃烘燥后，再经过130℃加热镜面辊和橡胶辊之间，织物同胶膜完成转贴复合。层压转贴时，轧辊压力控制为1.3kg/cm

实施例3

一种防晒车衣的制备方法：

(1)制备聚酯织物：由经纱与纬纱交织而成，经纱为90D/50F涤纶加弹丝，纬丝为150D/288F涤纶长丝，织造密度为180T/英寸；所述涤纶长丝为改性涤纶长丝，改性的步骤包括：将铜离子、银离子改性剂，聚酯切片以及铜离子、银离子切片混合后经熔融纺丝制备出铜离子、银离子涤纶长丝；将β环糊精与铜离子、银离子涤纶长丝进行接枝，得到改性涤纶长丝。

(2)热熔染色：将上述聚酯织物大卷胚布投入到平幅水洗机进行预缩，而后采用了定型工序热熔染色对聚酯织物进行了染色处理，包括以下步骤：定型机烘箱温度设定220摄氏度，烘箱停留时间25秒，定型轧车料槽中添加纳米染料，经定型机高温热烘发色后呈现出成品颜色，聚酯织物被染为蓝光黑色。

(3)高温压光：对染色后的聚酯织物进行高温压光处理，工艺如下：镜面辊温度195℃，轧点压力140kg/cm

(4)制备TPU膜：采用挤出熔融流延工艺制备，先将TPU颗粒与铝银浆色母一起混合均匀，将其熔融成溶液涂布在可剥离的聚酯载体膜上，经过烘道加热干燥，进而熔融塑化成膜层冷却下来后，再从聚酯膜离型面上剥离下来卷取而成膜，得到TPU银膜。而后进行二次流延，制备黑色零透光TPU层：TPU颗粒与炭黑色母一起混合均匀；经挤出熔融流延工艺将其熔融成溶液涂布在TPU银膜上，经过烘道加热干燥，进而熔融塑化成膜层冷却下来后，再从聚酯膜离型面上剥离下来卷取而成，得到黑银双色的双层TPU膜。

(5)层压复合：将青岛宇田公司NP-58无溶剂树脂聚氨酯粘合剂通过刮涂的方式涂覆到染色好的基布上，经烘箱低温80℃烘燥后，再经过110℃加热镜面辊和橡胶辊之间，织物同胶膜完成转贴复合。层压转贴时，轧辊压力控制为1.0kg/cm

实施例4

一种防晒车衣的制备方法：

(1)制备聚酯织物：由经纱与纬纱交织而成，经纱为90D/50F涤纶加弹丝，纬丝为150D/288F涤纶长丝，织造密度为180T/英寸。

(2)热熔染色：将上述聚酯织物大卷胚布投入到平幅水洗机进行预缩，而后采用了定型工序热熔染色对聚酯织物进行了染色处理，包括以下步骤：定型机烘箱温度设定220摄氏度，烘箱停留时间25秒，定型轧车料槽中添加纳米染料，经定型机高温热烘发色后呈现出成品颜色，聚酯织物被染为蓝光黑色。

(3)高温压光：对染色后的聚酯织物进行高温压光处理，工艺如下：镜面辊温度195℃，轧点压力140kg/cm

(4)制备TPU膜：采用挤出熔融流延工艺制备，先将TPU颗粒与铝银浆色母一起混合均匀，将其熔融成溶液涂布在可剥离的聚酯载体膜上，经过烘道加热干燥，进而熔融塑化成膜层冷却下来后，再从聚酯膜离型面上剥离下来卷取而成膜，得到TPU银膜。而后进行二次流延，制备黑色零透光TPU层：TPU颗粒与炭黑色母一起混合均匀；经挤出熔融流延工艺将其熔融成溶液涂布在TPU银膜上，经过烘道加热干燥，进而熔融塑化成膜层冷却下来后，再从聚酯膜离型面上剥离下来卷取而成，得到黑银双色的双层TPU膜。

(5)层压复合：将青岛宇田公司NP-58无溶剂树脂聚氨酯粘合剂通过刮涂的方式涂覆到染色好的基布上，经烘箱低温80℃烘燥后，再经过110℃加热镜面辊和橡胶辊之间，织物同胶膜完成转贴复合。层压转贴时，轧辊压力控制为1.0kg/cm

对比实施例3，实施例4的防晒车衣防紫外线性能有所下降，推测原因在于实施例4未对涤纶长丝进行改性处理，因此防紫外线性能不佳，耐候性较差。本发明团队基于实验和理论研究发现，涤纶长丝具有空腔结构，使用β环糊精与涤纶长丝进行接枝反应，能够提高接枝率和附着率，性能稳定，生产工艺简单易控，金属离子附着涤纶长丝上，使得制备得到的聚酯织物具有良好的抗菌、耐候性。此外，金属离子与TPU颗粒相互配合，能够有效延长车衣面料的使用寿命。

测试例

对实施例1～4进行防紫外线性能、防水性能和耐静水压性能，以及耐水/皂洗色牢度性能测试：防紫外线性能按GB/T18830-2009纺织品-防紫外线性能的评定，防水性能测定标准参照AATCC-22，耐静水压性能测定标准参照GB/T 4744-2013，耐水/皂洗色牢度性能测定标准参照GB/T 5713-2013，实施例1～4制得的防晒车衣面料的性能测试结果如表1所示。

表1防晒车衣面料的性能测试结果

本发明的制备方法工艺简单，制得的面料防紫外线性能好，UPF≥2000，UVA＜0.05％；防水等级≥4级；抗压性能好，防水>20000mm/H

本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。