CN109914118B - 一种三防飞织鞋面 - Google Patents

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Abstract

本发明涉飞织鞋面技术领域,具体涉及一种三防飞织鞋面,通过如下方法制得:(1)取飞织面料进行蒸气整烫成型,得到飞织鞋面;(2)将飞织鞋面进行风干;(3)在飞织鞋面表面涂覆一层防水透气涂层。本发明蒸气整烫之后进行风干,避免蒸气整烫对纤维结构的破坏,使其防水、防虹吸、防油污功能在无水蒸气下恢复,而后通过涂覆一层防水透气涂层,增强其防水透气的功能。

Description

一种三防飞织鞋面
技术领域
本发明涉飞织鞋面技术领域,具体涉及一种三防飞织鞋面。
背景技术
鞋的历史发展悠久,鞋类生产是我国轻工业中的重要产业,是服装行业的组成部分。根据鞋面材料不同,鞋产品可分为:皮鞋类、布鞋类、胶鞋类、塑料鞋等。根据穿用对象、制作工艺和用途等,鞋还有很多分类方法。其中,运动鞋是指人们在进行体育运动时所穿着的鞋,其广义概念具体是:适当运动、健身运动、休闲运动、娱乐运动和专业竞技运动的训练过程及其正式比赛运动所使用的鞋种。
鞋面材料和结构类型有多种,2012年市场上出现了飞织鞋面及其鞋产品,自此,飞织技术成为继布、皮、革之后的又一鞋面材料技术革新。飞织鞋面是运用纺织业的编织针织技术,由多种特殊纱线通过电脑事先编程设计、一体针织成型的鞋面,这种鞋面最大的特点包括轻便性、贴合感与透气性,是目前运动休闲鞋的主要鞋面。但是,飞织技术流行的这几年,整片式的鞋面在防泼水、防虹吸、防油污等方面突破并不大。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足,本发明的目的在于提供一种防泼水、防虹吸、防油污的三防飞织鞋面。
本发明的目的通过下述技术方案实现:
一种三防飞织鞋面,通过如下方法制得:
(1)取飞织面料进行蒸气整烫成型,得到飞织鞋面;
(2)将飞织鞋面进行风干;
(3)在飞织鞋面表面涂覆一层防水透气涂层。
本发明蒸气整烫之后进行风干,避免蒸气整烫对纤维结构的破坏,使其防水、防虹吸、防油污功能在无水蒸气下恢复,而后通过涂覆一层防水透气涂层,增强其防水透气的功能。
其中,所述防水透气涂层由水性UV涂料涂覆而成,所述水性UV涂料包括如下重量份数的原料:
Figure BDA0001973002360000021
其中,所述聚氨酯纳米纤维通过如下方法制得:
A、取50-60重量份的异佛尔酮二异氰酸酯、20-30重量份聚四氢呋喃醚二醇、20-30重量份蓖麻油和100重量份N,N-二甲基乙酰胺进行混合,升温至50-70℃反应2-3h,得到聚氨酯预聚体溶液;
B、往所述聚氨酯预聚体溶液中加入4-8重量份的扩链剂,在35-45℃的温度下反应1-2h,得到纺丝溶液;
C、将所述纺丝溶液进行静电纺丝,即得到所述聚氨酯纳米纤维。
本发明的防水透气涂层为水性聚氨酯涂层,利用聚氨酯中的亲水性基团以氢键的形式捕获人体散发的水蒸气,而后利用内外蒸气压差的推动,实现水蒸气的运输,因为达到透气的效果;在涂料中加入纳米二氧化硅,可以适当提高涂层的硬度和耐磨性;而在涂料中加入的由蓖麻油、多元醇和异氰酸酯制得聚氨酯纺丝效果好,制得纳米纤维具有较好的韧性,并且与水性聚氨酯丙烯酸酯具有较好的相容性,可以显著提高涂层的柔韧性。
其中,所述聚氨酯纳米纤维的直径为113.2-218.1nm,长度为4.3-7.6μm。本发明制得的聚氨酯纳米纤维具有适当大小的长径比,在聚氨酯涂料中具有较好的悬浮稳定性,可以显著提升涂层的柔韧性。
静电纺丝参数为电压10-20kV,接收距离6-8cm,纺丝速率为2-3ml/h,喷丝孔内径为0.7-0.8mm,纺丝温度20-30℃,纺丝湿度40-50%,相对未加入蓖麻油的常规聚氨酯,制得的聚氨酯纳米纤维尺寸更均一,在涂料中也具有更好的分散性。
其中,所述扩链剂为乙二醇和/或三乙醇胺。扩链剂可以改善聚氨酯纳米纤维的分子结构,使其易于纺丝并且具有较好的韧性,优选地,所述扩链剂由乙二醇和三乙醇胺按重量比1-3:1的比例组成,增韧效果更显著。
其中,所述蓖麻油的羟值为160-180mg/KOH,所述聚四氢呋喃醚二醇的羟值为32-64mg/KOH。本发明蓖麻油的羟值较高,反应活性较强,因而通过加入羟值较低的聚四氢呋喃醚二醇以及通过扩链剂处理,使制得的聚氨酯纳米纤维更加柔顺,有效改善涂层的机械性能。
其中,所述活性稀释单体为乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸月桂酯和季戊四醇三丙烯酸酯中的至少一种。乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯具有低粘度和高固化速度的特点,可以有效提高涂层的柔韧性;丙烯酸月桂酯增塑效果好,利于各原料的分散混合,提升涂层的机械性能;季戊四醇三丙烯酸酯可以提升涂层的耐磨性以及附着性。优选地,所述活性稀释单体由乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸月桂酯和季戊四醇三丙烯酸酯按重量比1-3:1-3:1-3的比例组成,综合性能较佳。
其中,所述纳米二氧化硅的粒径为60-100nm。该直径的纳米二氧化硅可以有效提高涂层的强度,并且涂料的制备过程中,可以将纳米二氧化硅和聚氨酯纳米纤维预先进行超声分散,纳米二氧化硅可以嵌入纳米纤维的空隙中,从而解决纳米二氧化硅的分散性问题。
其中,所述光引发剂为TPO、ITX、907中的至少一种。优选地,所述光引发剂由TPO和ITX按重量比1-2:1的比例组成,光固化速率好,形成的涂层缺陷少,机械性能以及防水透气性均较佳。
其中,所述消泡剂为BYK028消泡剂。
其中,所述防水透气涂层的制备方法为:将所述水性UV涂料用湿膜制备器来回滚涂在飞织鞋面的表面上,然后进行UV固化即得。
所述水性UV涂料的制备方法为:取纳米二氧化硅、聚氨酯纳米纤维和部分水进行超声分散,然后与水性聚氨酯丙烯酸酯、活性稀释单体、光引发剂、消泡剂和剩余的水进行搅拌混合,即得到所述的水性UV涂料。
本发明的有益效果在于:本发明蒸气整烫之后进行风干,避免蒸气整烫对纤维结构的破坏,使其防水、防虹吸、防油污功能在无水蒸气下恢复,而后通过涂覆一层防水透气涂层,增强其防水透气的功能。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解,下面结合实施例对本发明作进一步的说明,实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种三防飞织鞋面,通过如下方法制得:
(1)取飞织面料进行蒸气整烫成型,得到飞织鞋面;
(2)将飞织鞋面进行风干;
(3)在飞织鞋面表面涂覆一层防水透气涂层。
其中,所述防水透气涂层由水性UV涂料涂覆而成,所述水性UV涂料包括如下重量份数的原料:
Figure BDA0001973002360000041
Figure BDA0001973002360000051
其中,所述聚氨酯纳米纤维通过如下方法制得:
A、取55重量份的异佛尔酮二异氰酸酯、25重量份聚四氢呋喃醚二醇、25重量份蓖麻油和100重量份N,N-二甲基乙酰胺进行混合,升温至60℃反应2.5h,得到聚氨酯预聚体溶液;
B、往所述聚氨酯预聚体溶液中加入6重量份的扩链剂,在40℃的温度下反应1.5h,得到纺丝溶液;
C、将所述纺丝溶液进行静电纺丝,即得到所述聚氨酯纳米纤维。
静电纺丝参数为电压15kV,接收距离7cm,纺丝速率为2.5ml/h,喷丝孔内径为0.75mm,纺丝温度25℃,纺丝湿度45%。
其中,所述扩链剂由乙二醇和三乙醇胺按重量比2:1的比例组成。
其中,所述蓖麻油的羟值为170mg/KOH,所述聚四氢呋喃醚二醇的羟值为48mg/KOH。
其中,所述活性稀释单体由乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸月桂酯和季戊四醇三丙烯酸酯按重量比1:1:1的比例组成。
其中,所述纳米二氧化硅的粒径为80nm。
其中,所述光引发剂由TPO和ITX按重量比1.5:1的比例组成。
其中,所述消泡剂为BYK028消泡剂。
其中,所述防水透气涂层的制备方法为:将所述水性UV涂料用湿膜制备器来回滚涂在飞织鞋面的表面上,然后进行UV固化即得。
所述水性UV涂料的制备方法为:取纳米二氧化硅、聚氨酯纳米纤维和部分水进行超声分散,然后与水性聚氨酯丙烯酸酯、活性稀释单体、光引发剂、消泡剂和剩余的水进行搅拌混合,即得到所述的水性UV涂料。
实施例2
一种三防飞织鞋面,通过如下方法制得:
(1)取飞织面料进行蒸气整烫成型,得到飞织鞋面;
(2)将飞织鞋面进行风干;
(3)在飞织鞋面表面涂覆一层防水透气涂层。
其中,所述防水透气涂层由水性UV涂料涂覆而成,所述水性UV涂料包括如下重量份数的原料:
Figure BDA0001973002360000061
其中,所述聚氨酯纳米纤维通过如下方法制得:
A、取50重量份的异佛尔酮二异氰酸酯、20重量份聚四氢呋喃醚二醇、20重量份蓖麻油和100重量份N,N-二甲基乙酰胺进行混合,升温至50℃反应2h,得到聚氨酯预聚体溶液;
B、往所述聚氨酯预聚体溶液中加入4-8重量份的扩链剂,在35℃的温度下反应1h,得到纺丝溶液;
C、将所述纺丝溶液进行静电纺丝,即得到所述聚氨酯纳米纤维。
静电纺丝参数为电压10kV,接收距离6cm,纺丝速率为2ml/h,喷丝孔内径为0.7mm,纺丝温度20℃,纺丝湿度40%。
其中,所述扩链剂由乙二醇和三乙醇胺按重量比1:1的比例组成。
其中,所述蓖麻油的羟值为160mg/KOH,所述聚四氢呋喃醚二醇的羟值为32mg/KOH。
其中,所述活性稀释单体由乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸月桂酯和季戊四醇三丙烯酸酯按重量比1:1:3的比例组成。
其中,所述纳米二氧化硅的粒径为60nm。
其中,所述光引发剂由TPO和ITX按重量比1:1的比例组成。
其中,所述消泡剂为BYK028消泡剂。
其中,所述防水透气涂层的制备方法为:将所述水性UV涂料用湿膜制备器来回滚涂在飞织鞋面的表面上,然后进行UV固化即得。
所述水性UV涂料的制备方法为:取纳米二氧化硅、聚氨酯纳米纤维和部分水进行超声分散,然后与水性聚氨酯丙烯酸酯、活性稀释单体、光引发剂、消泡剂和剩余的水进行搅拌混合,即得到所述的水性UV涂料。
实施例3
一种三防飞织鞋面,通过如下方法制得:
(1)取飞织面料进行蒸气整烫成型,得到飞织鞋面;
(2)将飞织鞋面进行风干;
(3)在飞织鞋面表面涂覆一层防水透气涂层。
其中,所述防水透气涂层由水性UV涂料涂覆而成,所述水性UV涂料包括如下重量份数的原料:
Figure BDA0001973002360000071
Figure BDA0001973002360000081
其中,所述聚氨酯纳米纤维通过如下方法制得:
A、取60重量份的异佛尔酮二异氰酸酯、30重量份聚四氢呋喃醚二醇、30重量份蓖麻油和100重量份N,N-二甲基乙酰胺进行混合,升温至70℃反应3h,得到聚氨酯预聚体溶液;
B、往所述聚氨酯预聚体溶液中加入8重量份的扩链剂,在45℃的温度下反应2h,得到纺丝溶液;
C、将所述纺丝溶液进行静电纺丝,即得到所述聚氨酯纳米纤维。
静电纺丝参数为电压20kV,接收距离8cm,纺丝速率为3ml/h,喷丝孔内径为0.8mm,纺丝温度30℃,纺丝湿度50%。
其中,所述扩链剂由乙二醇和三乙醇胺按重量比3:1的比例组成。
其中,所述蓖麻油的羟值为180mg/KOH,所述聚四氢呋喃醚二醇的羟值为64mg/KOH。
其中,所述活性稀释单体由乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸月桂酯和季戊四醇三丙烯酸酯按重量比3:3:1的比例组成。
其中,所述纳米二氧化硅的粒径为100nm。
其中,所述光引发剂由TPO和ITX按重量比2:1的比例组成。
其中,所述消泡剂为BYK028消泡剂。
其中,所述防水透气涂层的制备方法为:将所述水性UV涂料用湿膜制备器来回滚涂在飞织鞋面的表面上,然后进行UV固化即得。
所述水性UV涂料的制备方法为:取纳米二氧化硅、聚氨酯纳米纤维和部分水进行超声分散,然后与水性聚氨酯丙烯酸酯、活性稀释单体、光引发剂、消泡剂和剩余的水进行搅拌混合,即得到所述的水性UV涂料。
实施例4
一种三防飞织鞋面,通过如下方法制得:
(1)取飞织面料进行蒸气整烫成型,得到飞织鞋面;
(2)将飞织鞋面进行风干;
(3)在飞织鞋面表面涂覆一层防水透气涂层。
其中,所述防水透气涂层由水性UV涂料涂覆而成,所述水性UV涂料包括如下重量份数的原料:
Figure BDA0001973002360000091
其中,所述聚氨酯纳米纤维通过如下方法制得:
A、取53重量份的异佛尔酮二异氰酸酯、22重量份聚四氢呋喃醚二醇、22重量份蓖麻油和100重量份N,N-二甲基乙酰胺进行混合,升温至55℃反应2.2h,得到聚氨酯预聚体溶液;
B、往所述聚氨酯预聚体溶液中加入5重量份的扩链剂,在40℃的温度下反应1.1h,得到纺丝溶液;
C、将所述纺丝溶液进行静电纺丝,即得到所述聚氨酯纳米纤维。
静电纺丝参数为电压20kV,接收距离8cm,纺丝速率为3ml/h,喷丝孔内径为0.8mm,纺丝温度30℃,纺丝湿度50%。
其中,所述扩链剂为乙二醇。
其中,所述蓖麻油的羟值为165mg/KOH,所述聚四氢呋喃醚二醇的羟值为40mg/KOH。
其中,所述活性稀释单体为乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。
其中,所述纳米二氧化硅的粒径为80nm。
其中,所述光引发剂为TPO。
其中,所述消泡剂为BYK028消泡剂。
其中,所述防水透气涂层的制备方法为:将所述水性UV涂料用湿膜制备器来回滚涂在飞织鞋面的表面上,然后进行UV固化即得。
所述水性UV涂料的制备方法为:取纳米二氧化硅、聚氨酯纳米纤维和部分水进行超声分散,然后与水性聚氨酯丙烯酸酯、活性稀释单体、光引发剂、消泡剂和剩余的水进行搅拌混合,即得到所述的水性UV涂料。
实施例5
一种三防飞织鞋面,通过如下方法制得:
(1)取飞织面料进行蒸气整烫成型,得到飞织鞋面;
(2)将飞织鞋面进行风干;
(3)在飞织鞋面表面涂覆一层防水透气涂层。
其中,所述防水透气涂层由水性UV涂料涂覆而成,所述水性UV涂料包括如下重量份数的原料:
Figure BDA0001973002360000101
其中,所述聚氨酯纳米纤维通过如下方法制得:
A、取55重量份的异佛尔酮二异氰酸酯、25重量份聚四氢呋喃醚二醇、25重量份蓖麻油和100重量份N,N-二甲基乙酰胺进行混合,升温至60℃反应2.5h,得到聚氨酯预聚体溶液;
B、往所述聚氨酯预聚体溶液中加入6重量份的扩链剂,在40℃的温度下反应1.5h,得到纺丝溶液;
C、将所述纺丝溶液进行静电纺丝,即得到所述聚氨酯纳米纤维。
静电纺丝参数为电压20kV,接收距离8cm,纺丝速率为3ml/h,喷丝孔内径为0.8mm,纺丝温度30℃,纺丝湿度50%。
其中,所述扩链剂为三乙醇胺。
其中,所述蓖麻油的羟值为170mg/KOH,所述聚四氢呋喃醚二醇的羟值为55mg/KOH。
其中,所述活性稀释单体为丙烯酸月桂酯。
其中,所述纳米二氧化硅的粒径为80nm。
其中,所述光引发剂为907。
其中,所述消泡剂为BYK028消泡剂。
其中,所述防水透气涂层的制备方法为:将所述水性UV涂料用湿膜制备器来回滚涂在飞织鞋面的表面上,然后进行UV固化即得。
所述水性UV涂料的制备方法为:取纳米二氧化硅、聚氨酯纳米纤维和部分水进行超声分散,然后与水性聚氨酯丙烯酸酯、活性稀释单体、光引发剂、消泡剂和剩余的水进行搅拌混合,即得到所述的水性UV涂料。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于:涂料成分中不包括聚氨酯纳米纤维。
对比例2
本对比例与实施例1的区别在于:涂料为市售常规的热固化聚氨酯涂料。
将实施例1-5和对比例1-2的涂料涂布于市售常规的涤纶织物上,按照GB/T12704.1—2009、GB/T4744—2003、GB/T3923.1-2013进行透湿性、静水压和断裂强力的测试,设置测试样宽5cm,夹距为100mm,拉伸速度为100mm/min,测试5次,取平均值测试结果如下:
Figure BDA0001973002360000121
由上表可知,经本发明涂料涂覆后的涤纶织物具有优良的透湿性、防水性和强韧性,从实施例1和对比例1的对比可知,本发明的聚氨酯纳米纤维除了可以增强面料的强韧性外,还可以有效提高面料的透湿性和防水性,从对比例1和对比例2的对比可知,市售常规的聚氨酯涂层具有较好的防水性和强韧性,但是在透湿性上均不如对比例1和实施例1,对比例1之所以透湿性较好,是因为纳米二氧化硅使涂层的空隙较大,因此透湿量和静水压均较高;而实施例1的透湿性远远优于对比例2是因为涂层形成较多的水蒸气的分子通道,因而透气性和透湿性均有优异的表现。
上述实施例为本发明较佳的实现方案,除此之外,本发明还可以其它方式实现,在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种三防飞织鞋面,其特征在于:通过如下方法制得:
(1)取飞织面料进行蒸气整烫成型,得到飞织鞋面;
(2)将飞织鞋面进行风干;
(3)在飞织鞋面表面涂覆一层防水透气涂层;
所述防水透气涂层由水性UV涂料涂覆而成,所述水性UV涂料包括如下重量份数的原料:
Figure FDA0002886187640000011
其中,所述聚氨酯纳米纤维通过如下方法制得:
A、取50-60重量份的异佛尔酮二异氰酸酯、20-30重量份聚四氢呋喃醚二醇、20-30重量份蓖麻油和100重量份N,N-二甲基乙酰胺进行混合,升温至50-70℃反应2-3h,得到聚氨酯预聚体溶液;
B、往所述聚氨酯预聚体溶液中加入4-8重量份的扩链剂,在35-45℃的温度下反应1-2h,得到纺丝溶液;
C、将所述纺丝溶液进行静电纺丝,即得到所述聚氨酯纳米纤维。
2.根据权利要求1所述的一种三防飞织鞋面,其特征在于:所述聚氨酯纳米纤维的直径为113.2-218.1nm,长度为4.3-7.6μm。
3.根据权利要求1所述的一种三防飞织鞋面,其特征在于:所述扩链剂为乙二醇和/或三乙醇胺。
4.根据权利要求1所述的一种三防飞织鞋面,其特征在于:所述蓖麻油的羟值为160-180mg/KOH,所述聚四氢呋喃醚二醇的羟值为32-64mg/KOH。
5.根据权利要求1所述的一种三防飞织鞋面,其特征在于:所述活性稀释单体为乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸月桂酯和季戊四醇三丙烯酸酯中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种三防飞织鞋面,其特征在于:所述纳米二氧化硅的粒径为60-100nm。
7.根据权利要求1所述的一种三防飞织鞋面,其特征在于:所述光引发剂为TPO、ITX、907中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的一种三防飞织鞋面,其特征在于:所述消泡剂为BYK028消泡剂。
9.根据权利要求1所述的一种三防飞织鞋面,其特征在于:所述防水透气涂层的制备方法为:将所述水性UV涂料用湿膜制备器来回滚涂在飞织鞋面的表面上,然后进行UV固化即得。
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