CN108842469A - 一种防水透气防钻绒织物的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防水透气防钻绒织物的制备方法，包括如下步骤：S1.选用锦纶FDY全拉伸丝织造的平纹织物作为底布；S2.将混合树脂均匀涂布于底布的表面，然后干燥成膜；S3.水洗，然后在针板拉幅机上进行热处理，形成多孔膜层织物；S4.将上述多孔膜层进行拨水处理，将拨水加工液涂至多孔膜层表面经由130‑180℃烘干后形成拨水加工液薄化膜，涂布量小于10 g/m2，膜厚小于0.03mm。本发明通过合理的组分比例和工艺方法，得到的防水透气防钻绒织物防钻绒性能和防水透气性能良好。

Description

一种防水透气防钻绒织物的制备方法
技术领域
本发明属于纺织产品制造技术领域，主要涉及防护功能的纺织面料加工技术，具体涉及一种防水透气防钻绒织物的制备方法。
背景技术
近年来，伴随着人们生活水平的提高，户外运动、旅游、登山成为人们生活中的重要内容，由于高温、降雨等恶劣天气，穿着的服装除需具有保温、抗菌性能以外，还需具有防水、透气性能，以便应对特殊环境下的特殊需要。研究开发具有保温、抗菌、防水、透气的服装，既可满足日益增长的国内需求，又可大量出口到国外，占领国外冲锋衣、滑雪服、运动休闲服及军用服装的高端市场。
防水透气织物又称“会呼吸的织物”，是指在一定压力下液态水不能浸入织物，而空气和人体散发的汗气却能通过织物传导到外界，不致在皮肤和衣服间积累或冷凝，而使人感觉到发闷的独具特色的功能性织物。防水透气膜主要应用于防水透气织物，其不仅可以阻止雨水的渗透，同时还能将人体散发的汗液以水蒸汽的形式传导到外界，从而避免汗液在体表与服装之间积聚冷凝，保证了服装的防护性与穿着舒适性。当前防水透气膜不管是干法还是湿法生产，所有的溶液大都是溶剂型，含有70%左右的二甲基酰胺、甲苯、甲乙酮等有机溶剂，这些溶剂对环境造成污染，易燃易爆，且回收困难。而且目前市场上羽绒服面料采用的防水透气织物容易存在钻绒的问题，如何赋予普通面料防水透气功能的同时，还能解决钻绒的问题，且制备过程环保无污染，成为纺织领域技术人员研究的重点。
水分散型聚氨酯以水为分散介质，具有安全、环保、易加工及成本低等优点，用于涂膜具有良好的耐磨性、黏附性、弹性和手感，因而广泛应用于黏合剂、织物涂饰、涂料、皮革等众多领域。但是采用常规水分散型聚氨酯涂层剂涂层整理织物后，织物的透气性能大幅度下降，且涂层的综合性能仍不能达到人们的需求，难以制备出高品质的防水透气涂层织物。申请公布号CN107587268A提出了一种环保溶剂型静电纺防水透气膜的制备方法，包括：步骤1：以水或环保型醇类作为溶剂配制高分子聚合物溶液，添加相应的水溶或醇溶型的疏水剂与交联剂，通过静电纺丝工艺制备出疏水纤维膜；步骤2：对纤维膜后处理引发聚合物基体与交联剂发生化学交联反应，增强纤维膜的耐水性并调控纤维膜的孔结构，获得环保溶剂型静电纺防水透气膜。该制备方法生产过程中无废气、废水、固体废弃物产生，不对环境产生破坏，但其制备工艺复杂，且膜的孔结构很难控制，工艺质量不稳定，难以保证膜的防水透气性好。申请公布号CN107587268A提出了一种新型环保除臭型防水透气织物用涂层剂的制作方法，包括以下步骤：首先往水性聚氨酯乳液中加入一定质量比的增稠剂TF601A搅拌混匀，升温至90-105℃，然后加入长链烷烃改性光触媒催化剂，保温超声分散20-30分钟，最后再加入一定质量比的丝素和交联剂TF694A保温共混2-4小时，冷却至室温，用行星式球磨机球磨20-40分钟出料。上述发明申请文件并没有提出获得的涂层剂的防水、透气性能，而本领域技术人员从文中的描述也无法推导出其拥有良好的防水、透气性能。
因此，目前急需一种工艺简单稳定、操作方便，且不会钻绒的一种防水透气防钻绒织物的制备方法。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种工艺简单稳定、操作方便，且防钻绒性好的一种防水透气防钻绒织物的制备方法，由此制备方法获得的织物防水、透气性能优异。
本发明的另一目的是提供所述制备方法得到的防水透气防钻绒织物。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
一种防水透气防钻绒织物的制备方法，包括如下步骤：
S1.选用锦纶FDY全拉伸丝织造的平纹织物作为底布；
S2.将混合树脂均匀涂布于底布的表面，然后干燥成膜；
S3.水洗，然后在针板拉幅机上进行热处理，形成多孔膜层织物；
S4.将上述多孔膜层织物进行拨水处理，将拨水加工液涂至多孔膜层表面经由130-180℃烘干后形成拨水加工液薄化膜，涂布量小于10 g/m2，膜厚小于0.03mm；
S1所述平纹织物纱支30D-40D、密度320Tex-400Tex；
S2所述混合树脂由以下重量份数的组分组成：
水分散型聚氨酯 50-80份；
聚偏二氟乙烯 10-20份；
水溶性高分子聚合物 10-20份；
异氰酸架桥剂 0.5-2份；
S4所述拨水加工液包括以下重量份数的组分：含氟聚甲基丙烯酸甲酯15-35份，16-20个碳链长度的双长碳链烷基的阳离子乳化剂5-12份，水55-70份；所述含氟聚甲基丙烯酸甲酯水溶液中的平均粒径为300-600nm。
首先，本发明利用锦纶FDY全拉伸丝织造的平纹织物作为底布，通过控制织物的纱支以及密度，能够有效防止钻绒。其次，本发明在平纹织物的表面涂膜，膜的组分中不含有机溶剂，通过水洗将膜中的水溶性高分子聚合物溶出形成微孔膜，控制水溶性高分子聚合物的含量，含量的多少直接影响到形成的微孔的数量及透气性能；同时加入的聚偏二氟乙烯提高了膜的疏水性，且水分散型聚氨酯与平纹织物结合紧密。最后，本发明优化了拨水加工液的组分，通过含氟聚甲基丙烯酸甲酯和16-20个碳链长度的双长碳链烷基的阳离子乳化剂的选择以及用量配比，使获得的膜除水效果好，能够得到抗虹吸效果，达到防雨淋的功效并赋予膜层表面的防水性。本发明通过合理的组分比例和工艺方法制备的织物防钻绒性和防水透气性良好。
优选地，S2所述干燥成膜通过70℃-90℃-130℃-150℃的梯度升温连续干燥成膜。
优选地，S2所述混合树脂由以下重量份数的组分组成：水分散型聚氨酯66份，聚偏二氟乙烯15份，水溶性高分子聚合物16份，异氰酸架桥剂1份。在这个配方下，制备得到的膜孔隙率高且机械性能好，防水透气性优良。
优选地，S2所述混合树脂涂布量为18-25g/m2，膜层厚度为30-50µm。
更优选地，S2所述混合树脂涂布量为20g/m2，膜层厚度为35µm。
优选地，S4所述拨水加工液包括以下重量份数的组分：含氟聚甲基丙烯酸甲酯28份，16-20个碳链长度的双长碳链烷基的阳离子乳化剂8份，水64份。在这个配方下，形成的薄化膜具有拨水与防水的性能，且不会影响到透气性。
优选地，S3所述水洗利用滚筒水洗或者液流染色机循环水洗，水洗温度为60-80℃、时间为30-50分钟。更优选地，水洗温度为70℃、时间为40分钟。水温太低或者水洗时间过短都不能使水溶性高分子聚合物充分溶出，而水温过高又或者水洗时间过长，容易引起聚氨酯树脂的水解及成本增加等问题。
优选地，S3所述热处理的温度为100-150℃，时间为1-2min。更优选地，热处理的温度为120℃，时间为1.5min。在该热处理的温度和时间条件下，形成的多孔膜层孔隙率高，湿度小，结构稳定。
优选地，所述水溶性高分子聚合物为水解聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、羟甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇中的一种。
优选地，所述水溶性高分子聚合物的溶出率为80-99.9%。
本发明所述的水分散型聚氨酯可通过本领域的常规技术手段制备。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
(1) 本发明利用锦纶FDY全拉伸丝织造的平纹织物，通过控制织物的纱支以及密度，能够有效防止钻绒。本发明在平纹织物的表面涂膜，膜的组分中不含有机溶剂，通过水洗将膜中的水溶性高分子聚合物溶出形成微孔膜，控制水溶性高分子聚合物的含量以及膜的热处理工艺，使制备的多孔膜层孔隙率高，湿度小，结构稳定，且多孔膜与平纹织物结合紧密。
(2)本发明优化了拨水加工液的组分，通过含氟聚甲基丙烯酸甲酯、16-20个碳链长度的双长碳链烷基的阳离子乳化剂的选择以及用量配比，使获得的膜除水效果好，能够得到抗虹吸效果，达到防雨淋的功效并赋予防水性，且不会影响多孔膜层的透气性。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明，但本发明要求的保护范围并不局限于实施例。
实施例1：
S1.选用锦纶FDY全拉伸丝织造的平纹织物作为底布，所述平纹织物纱支30D、密度400Tex。
S2.将混合树脂通过涂层的方式均匀涂布于底布的表面，涂布量为18g/m2，然后干燥成膜，膜层厚度为30µm；所述混合树脂由以下重量份数的组分组成：水分散型聚氨酯50Kg；聚偏二氟乙烯 10Kg；水解聚丙烯酰胺10Kg；异氰酸架桥剂0.5Kg。
S3.利用滚筒水洗，水洗温度为60℃、时间为50分钟；水洗后在针板拉幅机上进行热处理，形成多孔膜层织物；热处理的温度为100℃，时间为2min。
S4.将上述多孔膜层进行拨水处理，将拨水加工液涂至多孔膜层表面经由130℃烘干后形成拨水加工液薄化膜，涂布量小于10 g/m2，其膜厚小于0.03mm；拨水加工液由以下重量份数的组分组成：含氟聚甲基丙烯酸甲酯15Kg，16个碳链长度的双长碳链烷基的阳离子乳化剂5Kg，水55Kg；所述含氟聚甲基丙烯酸甲酯水溶液中的平均粒径为300nm。
实施例2：
S1.选用锦纶FDY全拉伸丝织造的平纹织物作为底布，所述平纹织物纱支40D、密度320Tex。
S2.将混合树脂通过涂层的方式均匀涂布于底布的表面，涂布量为25g/m2，然后干燥成膜，膜层厚度为50µm；所述混合树脂由以下重量份数的组分组成：水分散型聚氨酯80Kg；聚偏二氟乙烯20Kg；聚乙烯吡咯烷酮20Kg；异氰酸架桥剂2Kg。
S3.利用液流染色机循环水洗，水洗温度为80℃、时间为30分钟；水洗后在针板拉幅机上进行热处理，形成多孔膜层织物；热处理的温度为150℃，时间为1min。
S4.将上述多孔膜层进行拨水处理，将拨水加工液涂至织物表面经由180℃烘干后形成拨水加工液薄化膜，涂布量小于10 g/m2，其膜厚小于0.03mm；拨水加工液由以下重量份数的组分组成：含氟聚甲基丙烯酸甲酯35Kg，20个碳链长度的双长碳链烷基的阳离子乳化剂12Kg，水70Kg；所述含氟聚甲基丙烯酸甲酯水溶液中的平均粒径为600nm。
实施例3：
S1.选用锦纶FDY全拉伸丝织造的平纹织物作为底布，所述平纹织物纱支35D、密度360Tex。
S2.将混合树脂通过涂层的方式均匀涂布于底布的表面，涂布量为20g/m2，然后干燥成膜，膜层厚度为35µm；所述混合树脂由以下重量份数的组分组成：水分散型聚氨酯66Kg；聚偏二氟乙烯15Kg；羟甲基纤维素16Kg；异氰酸架桥剂1Kg。
S3.利用液流染色机循环水洗，水洗温度为70℃、时间为40分钟；水洗后在针板拉幅机上进行热处理，形成多孔膜层织物；热处理的温度为120℃，时间为1.5 min。
S4.将上述多孔膜层进行拨水处理，将拨水加工液涂至织物表面经由150℃烘干后形成拨水加工液薄化膜，涂布量小于10 g/m2，其膜厚小于0.03mm；拨水加工液由以下重量份数的组分组成：含氟聚甲基丙烯酸甲酯28Kg，18个碳链长度的双长碳链烷基的阳离子乳化剂8Kg，水64Kg；所述含氟聚甲基丙烯酸甲酯水溶液中的平均粒径为450nm。
实施例4：
S1.选用锦纶FDY全拉伸丝织造的平纹织物作为底布，所述平纹织物纱支32D、密度320Tex。
S2.将混合树脂通过涂层的方式均匀涂布于底布的表面，涂布量为20g/m2，然后干燥成膜，膜层厚度为40µm；所述混合树脂由以下重量份数的组分组成：水分散型聚氨酯70Kg；聚偏二氟乙烯13Kg；聚乙烯醇14Kg；异氰酸架桥剂1.5Kg。
S3.利用液流染色机循环水洗，水洗温度为70℃、时间为40分钟；水洗后在针板拉幅机上进行热处理，形成多孔膜层织物；热处理的温度为110℃，时间为2min。
S4.将上述多孔膜层进行拨水处理，将拨水加工液涂至织物表面经由160℃烘干后形成拨水加工液薄化膜，涂布量小于10 g/m2，其膜厚小于0.03mm；拨水加工液由以下重量份数的组分组成：含氟聚甲基丙烯酸甲酯20Kg，18个碳链长度的双长碳链烷基的阳离子乳化剂6Kg，水60Kg；所述含氟聚甲基丙烯酸甲酯水溶液中的平均粒径为500nm。
实施例5：
S1.选用锦纶FDY全拉伸丝织造的平纹织物作为底布，所述平纹织物纱支40D、密度400Tex。
S2.将混合树脂通过涂层的方式均匀涂布于底布的表面，涂布量为20g/m2，然后干燥成膜，膜层厚度为35µm；所述混合树脂由以下重量份数的组分组成：水分散型聚氨酯66Kg；聚偏二氟乙烯15Kg；羧甲基纤维素16Kg；异氰酸架桥剂0.8Kg。
S3.利用液流染色机循环水洗，水洗温度为70℃、时间为40分钟；水洗后在针板拉幅机上进行热处理，形成多孔膜层织物；热处理的温度为120℃，时间为1.5 min。
S4.将上述多孔膜层进行拨水处理，将拨水加工液涂至织物表面经由170℃烘干后形成拨水加工液薄化膜，涂布量小于10 g/m2，其膜厚小于0.03mm；拨水加工液由以下重量份数的组分组成：含氟聚甲基丙烯酸甲酯18Kg，17个碳链长度的双长碳链烷基的阳离子乳化剂7Kg，水65Kg；所述含氟聚甲基丙烯酸甲酯水溶液中的平均粒径为480nm。
实施例6：
S1.选用锦纶FDY全拉伸丝织造的平纹织物作为底布，所述平纹织物纱支38D、密度340Tex。
S2.将混合树脂通过涂层的方式均匀涂布于底布的表面，涂布量为20g/m2，然后干燥成膜，膜层厚度为35µm；所述混合树脂由以下重量份数的组分组成：水分散型聚氨酯66Kg；聚偏二氟乙烯15Kg；羟甲基纤维素16Kg；异氰酸架桥剂0.6Kg。
S3.利用液流染色机循环水洗，水洗温度为70℃、时间为40分钟；水洗后在针板拉幅机上进行热处理，形成多孔膜层织物；热处理的温度为120℃，时间为1.5 min。
S4.将上述多孔膜层进行拨水处理，将拨水加工液涂至织物表面经由140℃烘干后形成拨水加工液薄化膜，涂布量小于10 g/m2，其膜厚小于0.03mm；拨水加工液由以下重量份数的组分组成：含氟聚甲基丙烯酸甲酯28Kg，18个碳链长度的双长碳链烷基的阳离子乳化剂8Kg，水64Kg；所述含氟聚甲基丙烯酸甲酯水溶液中的平均粒径为450nm。
实施例7：
S1.选用锦纶FDY全拉伸丝织造的平纹织物作为底布，所述平纹织物纱支35D、密度360Tex。
S2.将混合树脂通过涂层的方式均匀涂布于底布的表面，涂布量为20g/m2，然后干燥成膜，膜层厚度为40µm；所述混合树脂由以下重量份数的组分组成：水分散型聚氨酯70Kg；聚偏二氟乙烯15Kg；羟甲基纤维素16Kg；异氰酸架桥剂1.6Kg。
S3.利用液流染色机循环水洗，水洗温度为80℃、时间为30分钟；水洗后在针板拉幅机上进行热处理，形成多孔膜层织物；热处理的温度为120℃，时间为1.5 min。
S4.将上述多孔膜层进行拨水处理，将拨水加工液涂至织物表面经由160℃烘干后形成拨水加工液薄化膜，涂布量小于10 g/m2，其膜厚小于0.03mm；拨水加工液由以下重量份数的组分组成：含氟聚甲基丙烯酸甲酯28Kg，18个碳链长度的双长碳链烷基的阳离子乳化剂8Kg，水64Kg；所述含氟聚甲基丙烯酸甲酯水溶液中的平均粒径为450nm。
对比例1：
与实施例3相比，混合树脂的组分含量不同。
所述混合树脂由以下重量份数的组分组成：水分散型聚氨酯52Kg；聚偏二氟乙烯15Kg；羟甲基纤维素30Kg；异氰酸架桥剂1Kg。其它操作与实施例3相同。
对比例2：
与实施例3相比，混合树脂的组分含量不同。
所述混合树脂由以下重量份数的组分组成：水分散型聚氨酯80Kg；聚偏二氟乙烯11Kg；羟甲基纤维素6Kg；异氰酸架桥剂1Kg。其它操作与实施例3相同。
对比例3：
与实施例3相比，混合树脂的组分不同。
所述混合树脂由以下重量份数的组分组成：聚氨酯乳液80Kg；聚偏二氟乙烯11Kg；羟甲基纤维素6Kg；异氰酸架桥剂1Kg。其它操作与实施例3相同。
对比例4：
与实施例3相比，拨水加工液的组分含量不同。
拨水加工液由以下重量份数的组分组成：含氟聚甲基丙烯酸甲酯36Kg，18个碳链长度的双长碳链烷基的阳离子乳化剂4Kg，水64Kg。其它操作与实施例3相同。
对比例5：
与实施例3相比，拨水加工液的组分不同。
拨水加工液由以下重量份数的组分组成：含氟聚甲基丙烯酸甲酯28Kg，8个碳链长度的双长碳链烷基的阳离子乳化剂8Kg，水64Kg。其它操作与实施例3相同。
性能测试：
织物的透气量根据JIS L 1096-2010标准测试，织物的透湿率参照透湿杯法的国家标准GB/T12704-1991测定，织物的防水性按照GB/T4744-2013测试，钻绒数量测试标准执行GB/T12705-1991。
测试实施例1-7和对比例1-5是制备得到的织物钻绒数量、耐静水压、透湿率和透气量的数据。表1是对刚制备出来的织物进行的性能测试得到的结果，表2是对制备出来的纺织品水洗50次后进行的性能测试所得的结果。
由表1可看出，本发明制备得到的防水透气防钻绒织物，防钻绒效果和防水透气透湿性良好。对比例1、2与本发明相比，制备多孔膜的混合树脂的组分含量不同，由于多孔膜的组分含量不同导致成膜性能下降，且膜的孔隙不足，因此对比例1制备得到的织物性能显著下降。对比例3与本发明相比，用聚氨酯乳液代替水分散型聚氨酯，同样会导致成膜性能下降、膜的孔隙不足，最终导致织物性能下降。对比例4、5与本发明相比，拨水加工液的组分与本发明不同，没有在多孔膜表面有效形成一层防护防水膜，制备得到的织物性能显著下降。由表2可看出，本发明制备的防水透气防钻绒织物水洗50次后，其防钻绒、防水透气透湿性基本没有变化。而对比例1-5由于多孔膜的成膜性差或者没有在多孔膜表面有效形成一层防护防水膜，均导致耐洗性能差，因此在水洗50次后性能显著下降。
上述说明本发明通过合理的组分比例和工艺方法，得到的防水透气防钻绒织物，防钻绒性能和防水透气透湿性良好。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种防水透气防钻绒织物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.选用锦纶FDY全拉伸丝织造的平纹织物作为底布；
S2.将混合树脂均匀涂布于底布的表面，然后干燥成膜；
S3.水洗，然后在针板拉幅机上进行热处理，形成多孔膜层织物；
S4.将上述多孔膜层织物进行拨水处理，将拨水加工液涂至多孔膜层表面经由130-180℃烘干后形成拨水加工液薄化膜，涂布量小于10 g/m2，膜厚小于0.03mm；
S1所述平纹织物纱支30D-40D、密度320Tex-400Tex；
S2所述混合树脂由以下重量份数的组分组成：
水分散型聚氨酯 50-80份；
聚偏二氟乙烯 10-20份；
水溶性高分子聚合物 10-20份；
异氰酸架桥剂 0.5-2份；
S4所述拨水加工液包括以下重量份数的组分：含氟聚甲基丙烯酸甲酯15-35份，16-20个碳链长度的双长碳链烷基的阳离子乳化剂5-12份，水55-70份；所述含氟聚甲基丙烯酸甲酯水溶液中的平均粒径为300-600nm。
2.根据权利要求1所述一种防水透气防钻绒织物的制备方法，其特征在于，S2所述混合树脂由以下重量份数的组分组成：
水分散型聚氨酯 66份；
聚偏二氟乙烯 15份；
水溶性高分子聚合物 16份；
异氰酸架桥剂 1份。
3.根据权利要求1所述一种防水透气防钻绒织物的制备方法，其特征在于，S2所述混合树脂涂布量为18-25g/m2，膜层厚度为30-50µm。
4.根据权利要求3所述一种防水透气防钻绒织物的制备方法，其特征在于，S2所述混合树脂涂布量为20g/m2，膜层厚度为35µm。
5.根据权利要求1所述一种防水透气防钻绒织物的制备方法，其特征在于，S4所述拨水加工液包括以下重量份数的组分：含氟聚甲基丙烯酸甲酯28份，16-20个碳链长度的双长碳链烷基的阳离子乳化剂8份，水64份。
6.根据权利要求1所述一种防水透气防钻绒织物的制备方法，其特征在于，S3所述水洗利用滚筒水洗或者液流染色机循环水洗，水洗温度为60-80℃、时间为30-50分钟。
7.根据权利要求1所述一种防水透气防钻绒织物的制备方法，其特征在于，S3所述热处理的温度为100-150℃，时间为1-2min。
8.根据权利要求1所述一种防水透气防钻绒织物的制备方法，其特征在于，所述水溶性高分子聚合物为水解聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、羟甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇中的一种。
9.根据权利要求8所述一种防水透气防钻绒织物的制备方法，其特征在于，所述水溶性高分子聚合物的溶出率为80-99.9%。
10.权利要求1-9任一所述一种防水透气防钻绒织物的制备方法制备得到的织物。
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