一種3層共擠雙向拉伸功能聚酯薄膜結(jié)構的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種3層共擠雙向拉伸功能聚酯薄膜結(jié)構，包含3層聚酯薄膜結(jié)構，并在其中至少1層聚酯薄膜中含有均勻分布的二氧化釩納米粉體。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明結(jié)構可根據(jù)環(huán)境溫度變化對光熱透反射特性進行自動調(diào)節(jié)，屬于節(jié)能環(huán)保新材料，可廣泛用于各種溫控智能節(jié)能薄膜與節(jié)能玻璃產(chǎn)品。
【專利說明】一種3層共擠雙向拉伸功能聚酯薄膜結(jié)構
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于節(jié)能環(huán)保新材料，尤其是涉及一種3層共擠雙向拉伸功能聚酯薄膜結(jié)構。
【背景技術】
[0002]由于全球能源資源日益貧乏，過度碳排放引起環(huán)境日益惡化，節(jié)能減排已成為當前各國的首要任務。據(jù)估計，社會總能耗中有1/3以上為建筑能耗，節(jié)能減排必須優(yōu)先考慮建筑節(jié)能。由于建筑物或車輛熱損失最大部位為窗口等開口部，通過研制新型的智能節(jié)能窗，可以有效地降低能耗，減少溫室氣體的排放，最終達到節(jié)能環(huán)保的目的。
[0003]目前世界上最先進的節(jié)能窗稱為“智能型節(jié)能窗”，即可根據(jù)季節(jié)變化和居住者需求對日射等進行光熱調(diào)節(jié)的新型節(jié)能窗。其中，利用二氧化釩這種物質(zhì)的溫控相變特性研制的溫控智能節(jié)能窗，具有結(jié)構簡單，不用開關或人工能源就能實現(xiàn)自動光熱調(diào)控等顯著優(yōu)點，備受工業(yè)界親睞。
[0004]這種溫控智能節(jié)能窗可采用納米技術預先制備二氧化釩納米粉體，再將納米粉體通過涂料等方式涂覆在柔性薄膜表面使之成為智能節(jié)能貼膜的方式獲得。這種化學涂覆方式由于價格低廉，易于大面積生產(chǎn)，應用面廣等顯著優(yōu)點，成為在我國最有可能早期實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的智能節(jié)能貼膜與節(jié)能玻璃的生產(chǎn)方式。
[0005]以涂覆方式生產(chǎn)智能節(jié)能貼膜時，需要將二氧化釩納米粉體以涂料形式固定在薄膜表面。但是，采用上述涂覆方式時由于涂料成分與PET基材不一致，結(jié)構不同，以及涂覆方式的固有特點，必然在涂層與薄膜之間增加新的界面，產(chǎn)生相應的多次反射等光熱損失。同時，由于含有納米粉體的涂層表面的凹凸大于PET基膜，無疑將大大增加表面漫反射，導致貼膜霧度指標的顯著惡化。
[0006]再有，處于涂層表面的二氧化釩納米粉體很難避免與外界環(huán)境例如空氣的接觸，在大氣特別是含水大氣環(huán)境下很容易產(chǎn)生二氧化釩納米粉體的進一步氧化，劣化甚至失去其應有的調(diào)光功能。
[0007]另外，在PET基膜表面涂覆二氧化釩納米粉體的方式需引入昂貴的大型涂覆設備,造成投資和總體工藝過程的增加,導致成本的增加。
[0008]因此，采用比這種涂覆方式更為簡單高效低成本的智能節(jié)能貼膜生產(chǎn)方式，對早期實現(xiàn)智能節(jié)能貼膜與節(jié)能玻璃產(chǎn)業(yè)化，就變得非常重要和緊迫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種3層共擠雙向拉伸功能聚酯薄膜結(jié)構。
[0010]本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn):一種3層共擠雙向拉伸功能聚酯薄膜結(jié)構，其特征在于，包含3層聚酯薄膜結(jié)構，并在其中至少I層聚酯薄膜中含有均勻分布的二氧化釩納米粉體。[0011 ] 所述的3層聚酯薄膜中上層薄膜和下層薄膜的厚度在0.1-5 μ m范圍內(nèi)，中間層薄膜的厚度在5-100 μ m范圍內(nèi)。
[0012]所述的共擠雙向拉伸功能聚酯薄膜結(jié)構的總厚度在6-120 μ m范圍內(nèi)。
[0013]所述的共擠雙向拉伸功能聚酯薄膜結(jié)構具有根據(jù)環(huán)境溫度變化對光的透反射特性進行調(diào)節(jié)的功能；當環(huán)境溫度低于臨界溫度Tc時具有較高的透過率，當環(huán)境溫度高于Tc時具有較低的透過率。
[0014]所述的臨界溫度Tc在10_80°C范圍內(nèi)。
[0015]所述的臨界溫度Tc優(yōu)選20?50°C。
[0016]所述的二氧化釩納米粉體在共擠雙向拉伸功能聚酯薄膜結(jié)構的固含量體積分率在0.5% -10%范圍內(nèi)。
[0017]所述的二氧化釩納米粉體在共擠雙向拉伸功能聚酯薄膜結(jié)構的固含量體積分率優(yōu)選I %?5 %。
[0018]所述的聚酯薄膜為PET薄膜，本發(fā)明結(jié)構將二氧化釩納米粉體均勻分散在柔性PET薄膜內(nèi)部，由于各層主成分相同，在共擠過程中形成層間的無縫對接，實際上不產(chǎn)生新的界面；同時，同時，也消除了由于粗燥涂覆表面所引起的漫反射的增加。
[0019]實際上，這種結(jié)構將大大減低表面霧度，提高薄膜的整體透光性。同時，將二氧化釩納米粉體完全分散在PET薄膜內(nèi)部而不與空氣接觸，可使納米粉體獲得最大限度的保護，增加粉體的耐久性和穩(wěn)定性。
[0020]當然，本發(fā)明所述3層共擠結(jié)構為可取結(jié)構的最小單元。顯然，可以根據(jù)需要和設備條件制備3層以上的共擠結(jié)構。
[0021]顯而易見，氧化釩納米粉體可根據(jù)需要均勻分散在共擠結(jié)構中的任何I層或多層內(nèi)。例如，將粉體分散在上層(A)單層中以簡化工藝。也可同時分散在上層(A)，中間層(B)，下層(C)至少兩層中，這種場合，各層組分中的固含量將會降低，有助于提高分體在PET基體中的分散性。
[0022]所述多層共擠雙向拉伸功能聚酯薄膜結(jié)構，其表面層A層和C層厚度在0.1-5 μ m范圍內(nèi)，中間層B的厚度在5-100 μ m范圍內(nèi)，3層結(jié)構總厚度在6-120 μ m范圍內(nèi)。根據(jù)產(chǎn)品的最終形態(tài)在上述范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)，以滿足比如機械強度等不同要求。
[0023]所述多層共擠雙向拉伸功能聚酯薄膜結(jié)構，由于在層中均勻分布有具有半導體-金屬溫控相變特性的二氧化釩納米顆粒，具有根據(jù)環(huán)境溫度變化對光的透反射特性進行調(diào)節(jié)的功能。
[0024]本發(fā)明用Tc表示二氧化釩的相變溫度，并定義為透反射率等光學變化時升降溫曲線中間溫度值的算術平均值。當環(huán)境溫度小于相變溫度Tc時由于二氧化釩晶體具有半導體特性，對光熱輻射具有較高的透過率；而當環(huán)境溫度大于相變溫度Tc時，二氧化釩晶體將產(chǎn)生由半導體到金屬的可逆相變，使薄膜對光熱具有較高的反射率即較低的透過率。以這種方式，不用外加能源或開關設備，就能實現(xiàn)光熱自動調(diào)控的節(jié)能環(huán)保目的。這種結(jié)構的功能以圖2表不。
[0025]根據(jù)需要，可將這種相變的臨界溫度Tc控制在10-80°C范圍內(nèi)，根據(jù)地區(qū)和不同氣候環(huán)境需求，優(yōu)選20?50°C。
[0026]經(jīng)計算表明，所述3層共擠雙向拉伸功能聚酯薄膜結(jié)構中二氧化釩在共擠層內(nèi)的固含量體積分率為0.5% -10%范圍內(nèi)，優(yōu)選I %~5%時，具有最佳的節(jié)能環(huán)保效果。
[0027]本發(fā)明所述3層共擠雙向拉伸功能聚酯薄膜結(jié)構可直接用于生產(chǎn)溫控智能調(diào)光塑料膜，如用于溫室的塑料薄膜以實現(xiàn)溫室的光熱自動調(diào)控。同時，也可作為具有溫控調(diào)光功能的基膜進一步生產(chǎn)各種智能節(jié)能調(diào)光薄膜產(chǎn)品。
[0028]例如，如在此基膜上增加安裝膠，離型層，保護層，以及防刮傷層等，即可獲得PET基智能節(jié)能調(diào)光貼膜膜；將這種膜貼于玻璃片上即可獲智能節(jié)能調(diào)光貼膜玻璃。以上產(chǎn)品可廣泛用于建筑與汽車玻璃實現(xiàn)節(jié)能和環(huán)境保護。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1是本發(fā)明的結(jié)構示意圖；
[0030]圖2是本發(fā)明結(jié)構的功能示意圖。
【具體實施方式】
[0031]下面結(jié)合具體實施例進一步闡明本發(fā)明。因理解，實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于對本發(fā)明保護范圍產(chǎn)生任何限制。
[0032]實施例1:
[0033]參照圖1.本【具體實施方式】是采用以下技術方案:設計3層共擠雙向拉伸功能聚酯薄膜結(jié)構，包括上層A，中間層B和下層C，其中上層A含有均勻分散的二氧化釩納米粉體，賦予結(jié)構溫控智能調(diào)光功能。
[0034]也可將二氧化釩納米顆粒同時分散在A，B，C中任意2層，或3層中，整體結(jié)構的調(diào)光功能為所有各層的疊加。
[0035]上述將納米顆粒分散在不同層中的狀態(tài)可通過共擠拉膜工藝容易獲得。
[0036]參照圖2.[0037]本發(fā)明3層共擠雙向拉伸功能聚酯薄膜結(jié)構的工作模式如圖2所示。
[0038]當環(huán)境溫度高于Tc時，二氧化釩納米粉體呈金屬狀態(tài)，可將大部分太陽光阻隔在室外，即在夏天會阻隔多余日射使室內(nèi)更加涼爽，減少室內(nèi)的空調(diào)制冷消費。
[0039]當環(huán)境溫度低于相變溫度Tc (例如30°C )時，薄膜中的二氧化釩納米粉體處于半導體狀態(tài)，允許較多的太陽光進入室內(nèi)，保持室內(nèi)溫暖，減少冬季室內(nèi)的人工取暖消費。
[0040]由于二氧化釩這種相變是根據(jù)環(huán)境溫度變化自動進行并且過程完全可逆，對太陽光的調(diào)節(jié)不需要其他開關和任何人工能源，可以認為是完全綠色環(huán)保的智能節(jié)能方式。
[0041]相對于現(xiàn)有大多數(shù)節(jié)能環(huán)保玻璃貼膜方式而言，本實施方式具有結(jié)構簡單，可實現(xiàn)雙向智能調(diào)節(jié)，透過率高，表面霧小，工藝簡單等顯著優(yōu)點。
[0042]本發(fā)明可廣泛應用于農(nóng)業(yè)，建筑與汽車產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)節(jié)能和環(huán)境保護。
[0043]實施例2
[0044]一種3層共擠雙向拉伸功能聚酯薄膜結(jié)構，包含3層聚酯薄膜結(jié)構，并在其中至少1層聚酯薄膜中含有均勻分布的二氧化釩納米粉體。3層聚酯薄膜中上層薄膜和下層薄膜的厚度在0.1 μ m，中間層薄膜的厚度在5 μ m，二氧化釩納米粉體在共擠雙向拉伸功能聚酯薄膜結(jié)構的固含量體積分率在0.5%內(nèi)。
[0045]實施例3[0046]—種3層共擠雙向拉伸功能聚酯薄膜結(jié)構，包含3層聚酯薄膜結(jié)構，并在其中至少I層聚酯薄膜中含有均勻分布的二氧化釩納米粉體。3層聚酯薄膜中上層薄膜和下層薄膜的厚度在5 μ m范圍內(nèi)，中間層薄膜的厚度在100 μ m范圍內(nèi)，二氧化釩納米粉體在共擠雙向拉伸功能聚酯薄膜結(jié)構的固含量體積分率在10%內(nèi)。
【權利要求】
1.一種3層共擠雙向拉伸功能聚酯薄膜結(jié)構，其特征在于，包含3層聚酯薄膜結(jié)構，并在其中至少I層聚酯薄膜中含有均勻分布的二氧化釩納米粉體。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種3層共擠雙向拉伸功能聚酯薄膜結(jié)構，其特征在于，所述的3層聚酯薄膜中上層薄膜和下層薄膜的厚度在0.1-5 μ m范圍內(nèi)，中間層薄膜的厚度在5-100 μ m范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種3層共擠雙向拉伸功能聚酯薄膜結(jié)構，其特征在于，所述的共擠雙向拉伸功能聚酯薄膜結(jié)構的總厚度在6-120 μ m范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的一種3層共擠雙向拉伸功能聚酯薄膜結(jié)構，其特征在于，所述的共擠雙向拉伸功能聚酯薄膜結(jié)構具有根據(jù)環(huán)境溫度變化對光的透反射特性進行調(diào)節(jié)的功能；當環(huán)境溫度低于臨界溫度Tc時具有較高的透過率，當環(huán)境溫度高于Tc時具有較低的透過率。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種3層共擠雙向拉伸功能聚酯薄膜結(jié)構，其特征在于，所述的臨界溫度Tc在10-80°C范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權利要求4或5所述的一種3層共擠雙向拉伸功能聚酯薄膜結(jié)構，其特征在于，所述的臨界溫度Tc優(yōu)選20?50°C。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種3層共擠雙向拉伸功能聚酯薄膜結(jié)構，其特征在于，所述的二氧化釩納米粉體在共擠雙向拉伸功能聚酯薄膜結(jié)構的固含量體積分率在0.5% -10%范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種3層共擠雙向拉伸功能聚酯薄膜結(jié)構，其特征在于，所述的二氧化釩納米粉體在共擠雙向拉伸功能聚酯薄膜結(jié)構的固含量體積分率優(yōu)選I%?5%。
【文檔編號】B32B27/36GK103640302SQ201310608728
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權日:2013年11月26日
【發(fā)明者】胡國躍, 徐志強, 其他發(fā)明人請求不公開姓名 申請人:張家港環(huán)納環(huán)保科技有限公司, 上海紫東薄膜材料股份有限公司