CN112208177A - 一种高透气性pe复合面料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高透气性PE复合面料及其制备方法，包括功能层、衬布，所述面料由功能层与衬布复合制得，所述功能层包括聚烯烃隔膜和包裹层，所述聚烯烃隔膜包括以下组分：低密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯和高密度聚乙烯。本发明通过复合面料中功能层的设置，使得包裹层包裹附着于聚烯烃隔膜层表面，并占据聚烯烃隔膜表面的孔隙，微波处理破裂包裹层中乳化形成的微泡，在聚烯烃隔膜的孔隙中形成多个微孔，提高包裹层的孔隙度，提高所制功能层的透气性，并确保功能层的防水性能，同时功能层原料间的协同作用，提高了所制功能层的柔韧性、耐水、抗紫外线、抗摩擦、抗老化等性能，实现所制复合面料的防护性能和高透气性，适合广泛推广与使用。

Description

一种高透气性PE复合面料及其制备方法
技术领域
本发明涉及面料技术领域，具体为一种高透气性PE复合面料及其制备方法。
背景技术
复合面料是一种新型材料，包括一层或多层纺织材料、非织造材料及其他功能材料，并经过粘结贴合而成，与常规面料相比，具有多种优良的性质，PE复合面料以聚乙烯为原料制备功能层并与其他材料粘结贴合所得的一种面料，经双向拉伸所制的聚乙烯薄膜，由于聚乙烯自身的性能，其表面的孔隙分布、数量，孔径大小，复合面料的材料等均会对所制复合面料的透气性造成影响，而现有的一些PE复合面料，其透气性的实现常带来抗渗水能力的损失，且硬度较高，舒适性较低。因此，我们提出一种高透气性PE复合面料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高透气性PE复合面料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种高透气性PE复合面料，包括功能层、衬布，所述面料由功能层与衬布复合制得，所述功能层包括聚烯烃隔膜和包裹层，所述聚烯烃隔膜包括以下重量组分：63～75份低密度聚乙烯、4.1～15份超高分子量聚乙烯和9.7～15份高密度聚乙烯，所述包裹层包括以下重量组分：14.3～20.5份改性聚氨酯、10～13份改性乙烯醇，所述衬布包括以下重量组分：60～70份改性棉纤维、20～30份聚酯纤维、5～10份聚氨酯纤维。
进一步的，所述改性聚氨酯包括以下重量组分：7～10份聚醚二元醇、7.3～10.5份甲苯异氰酸酯、1～3份聚四氟乙烯、0.1～0.3份氨基硅烷，所述改性乙烯醇包括以下重量组分：5～7份聚乙烯醇、0.03～0.12份焦磷酸钛，所述改性棉纤维由棉纤维采用改性二氧化硅进行预处理制得，所述聚氨酯纤维由二氧化硅空心微球、聚氨酯熔融挤出制得。
进一步的，所述改性二氧化硅空心微球包括以下重量组分：1.5～5份二氧化硅空心微球、0.5～1.5份丝素蛋白、0.5～0.8份月桂酸单甘油酯。
进一步的，所述聚烯烃隔膜的厚度为0.03～0.06mm，所述聚烯烃隔膜的孔径为50～100um，所述功能层的厚度为0.18～0.22mm，所述功能层的孔径为3～7um，所述衬布为纤维混纺面料，所述衬布的厚度为0.50～0.58mm。
在上述技术方案中，限定了功能层的孔径为3～7um，在该孔径下能够阻挡雨水中直径最小的轻雾，起到较优异的防水作用，同时由于在制备过程中，功能层的孔径、孔隙数目受限于聚烯烃隔膜的孔径，而功能层的孔隙数目过多会导致复合面料的力学性能大幅下降，因此本申请限定了聚烯烃隔膜的孔径为50～100um，使得复合面料在保证其力学性能的同时，依旧具有较优异的防水性能，并实现其高透气性能，且能够降低功能层的导热系数，实现保暖性能；聚烯烃孔径限定为50～100um，该孔径小于水珠、雨滴的直径，因此也避免了水珠、雨滴的渗入，防水性能更优异，且50～100um的孔径为常规加工孔径，加工工艺简单，成本低。
一种高透气性PE复合面料的制备方法，包括以下步骤：
1)制备功能层：
a)制备聚烯烃隔膜：取聚烯烃隔膜原料制片并进行双向拉伸，制得聚烯烃隔膜；
b)制备包裹层：取聚烯烃隔膜浸渍于包裹层原料所制溶液中，取出静置后干燥，形成包裹层，制得功能层；
2)制备衬布：
a)改性原料：取衬布原料进行改性处理，分别制得改性棉纤维、聚酯纤维、聚氨酯纤维；
b)制备衬布：取改性棉纤维、聚酯纤维、聚氨酯纤维制得纤维，织造制得衬布；
3)复合：取功能层和衬布进行复合，制得面料。
进一步的，所述步骤1)包括以下步骤：
a)制备聚烯烃隔膜：取低密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯和高密度聚乙烯熔融共混，制片并进行双向拉伸，制得聚烯烃隔膜；
在上述技术方案中，低密度聚乙烯柔软、易加工，且透明、稳定；超高分子量聚乙烯的抗老化、抗紫外线能力较好，高密度聚乙烯耐磨，且韧性和化学稳定性能好，三者的混合，使得所制聚烯烃隔膜具有优秀的抗紫外线能力和力学性能、加工性能，其耐摩擦性能较好，化学性质和尺寸稳定，能够为包裹层提供必要的骨架支撑，确保功能基础。
b)制备包裹层：
取氨基硅烷与丙酮均匀混合，加入聚四氟乙烯纳米粉末，搅拌均匀，制得混合溶液；取聚醚二元醇和甲苯异氰酸酯反应，制得聚氨酯预聚体，缓慢加入混合溶液并搅拌均匀，高速剪切乳化反应25～30min，制得改性聚氨酯；
取焦磷酸钛纳米粉末加入去离子水并超声分散，加入聚乙烯醇，加热搅拌制得聚乙烯醇溶液，于50～55℃温度下加入75～100％聚乙烯醇重量的丙酮并搅拌混合，加入乳化剂于25～35℃高速剪切搅拌70～100min，制得改性聚乙烯醇；
取改性聚氨酯和改性聚乙烯醇混合均匀，制得浸渍液，将聚烯烃隔膜置于浸渍液中，完全浸渍后去除多余液体，于5～20℃温度下静置21～27h后，置于35～45℃温度、1.6～2.1kPa压力下，干燥46～60min，干燥过程中超声处理30～120s，形成包裹层，制得功能层。
在上述技术方案中，聚醚二元醇与甲苯异氰酸酯制得的聚氨酯耐老化，弹性佳、质量轻，利用氨基硅烷和聚四氟乙烯的混合物对聚氨酯进行改性，制备得到的改性聚氨酯材料耐水性能优异；聚乙烯醇能够提高所制包裹层的透气性和成膜性能，利于包裹层在聚烯烃隔膜上的附着、包裹，且与焦磷酸钛共混，改善聚乙烯醇的抗紫外线性能；
改性聚氨酯与改性聚乙烯醇乳化形成乳化微粒，在附着于聚烯烃隔膜上时，能够提高所制功能层的柔韧度、隔热性能，增强包裹层和聚烯烃隔膜的粘结性，提高所制包裹层的成膜性能，使得制得功能层具有优秀的防护能力；
超声处理破坏改性聚氨酯与改性聚乙烯醇所形成的乳化微粒，使得微泡破裂，在聚烯烃隔膜的孔隙中形成多个微孔，缩小聚烯烃隔膜双向拉伸时形成的孔径，确保功能层的防水性能，聚烯烃隔膜孔隙中的多个微孔，能够提高包裹层的孔隙度，提高所制功能层的透气性，实现所制面料高透气性和防水能力间的协调配合；
同时功能层中的氨基硅烷协同聚四氟乙烯上浮于功能层的表面，因聚四氟乙烯耐摩擦、高润滑、抗老化的性质，与氨基硅烷协同作用，提高所制面料的抗摩擦能力。
进一步的，所述步骤2)包括以下步骤：
a)改性原料：
取二氧化硅空心微球置于去离子水中超声分散，加热至50～60℃，加入丝素蛋白搅拌反应2～3h，取反应产物置于高浓度月桂酸单甘油酯溶液中，完全浸渍后分离，干燥制得改性二氧化硅；
取棉纤维置于改性二氧化硅溶液中，浸渍30～45min，取出烘干，制得改性棉纤维；
取聚酯与助剂熔融共混，加入发泡剂混合均匀，挤出，冷却定型时超声处理，制得聚酯纤维；
取聚氨酯与二氧化硅空心微球、助剂共混，挤出制得聚氨酯纤维；
b)制备衬布：取改性棉纤维、聚酯纤维、聚氨酯纤维共纺混合纤维并进行织造，制得衬布。
进一步的，所述二氧化硅空心微球的制备工艺为：
取球型碳酸钙纳米粉末加入偶联剂，高速剪切混合，制得改性碳酸钙；
取改性碳酸钙加入丙酮并均匀分散，加入正硅酸乙酯混合均匀，加入氨水进行反应，取反应产物清洗、干燥后于900～1200℃温度下进行烧结，取烧结产物浸没于盐酸中，搅拌并充分反应，取产物清洗，并与偶联剂共混反应，制得二氧化硅空心微球。
在上述技术方案中，棉纤维的强度高、透气性、耐热性好，吸湿性强；聚酯纤维的强度高，弹性、热定型、耐热和耐光性能好；聚氨酯纤维选用聚氨酯-3和聚氨酯-4，具有优秀的力学性能、耐热和耐磨损性能，透气、耐久、抗皱；以棉纤维和聚酯纤维、聚氨酯纤维作为衬布的主要材料能够赋予衬布优良的基础性能；且棉纤维和聚酯纤维、聚氨酯纤维的比例设置使得衬布在具有优秀综合性能的同时，具备较高的舒适性和加工性能；二氧化硅赋予衬布抗菌、抗紫外线性能，并提高所制衬布的抗皱能力；丝素蛋白能够提高所制衬布的柔韧性和抗拉伸强度、透气透湿性；月桂酸单甘油酯具有良好的抗菌能力；
利用偶联剂进行将碳酸钙改性，偶联剂附着于碳酸钙的表面，在以碳酸钙为模板制备二氧化硅时，由于偶联剂在碳酸钙表面的占位，使得二氧化硅在偶联剂连接处空缺，能够在烧结并清洗去除模板后，得到表面具有多孔的中空二氧化硅球粒，使得所制二氧化硅具有较大的表面积和负载能力，能够与丝素蛋白连接，在空腔内填充月桂酸单甘油酯，制得改性二氧化硅，提高改性二氧化硅的各项性能；
在改性二氧化硅附着于棉纤维上时，由于二氧化硅具有较高强度，丝素蛋白具有柔韧性和抗拉伸强度、透气透湿性，二氧化硅与丝素蛋白的结合，提升了棉纤维的力学性能和舒适度；二氧化硅和月桂酸单甘油酯的协同作用，赋予所制衬布持续抗菌能力，干燥后的月桂酸单甘油酯为细粒状结晶，在改性二氧化硅内形成多孔隙，聚酯与发泡剂共混，在挤出时进行超声处理，发泡剂所制微泡破裂，使得聚酯纤维表面形成微孔；聚氨酯与所制二氧化硅混合，利用二氧化硅的空腔和表面多孔，提高聚氨酯纤维的孔隙率；改性棉纤维、聚酯纤维、聚氨酯纤维制得混合纤维并织造后，因二氧化硅、聚酯等的支撑作用，使得所制衬布的孔隙率依旧较高，实现所制复合面料的高透气性能。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1.本发明的高透气性PE复合面料及其制备方法，通过复合面料中功能层的设置，使得包裹层包裹附着于聚烯烃隔膜层表面，并占据聚烯烃隔膜表面的孔隙，微波处理破裂包裹层中乳化形成的微泡，在聚烯烃隔膜的孔隙中形成多个微孔，提高包裹层的孔隙度，提高所制功能层的透气性，并确保功能层的防水性能，同时功能层原料间的协同作用，提高了所制功能层的柔韧性、耐水、抗紫外线、抗摩擦、抗老化等性能，实现所制复合面料的防护性能和高透气性。
2.本发明的高透气性PE复合面料及其制备方法，以偶联剂改性碳酸钙为模板制得表面具有多孔的中空二氧化硅球粒，使得所制二氧化硅具有较大的表面积和负载能力，能够与丝素蛋白连接，并在空腔内填充月桂酸单甘油酯，制得改性二氧化硅，提高改性二氧化硅的各项性能，在与衬布原料结合后，能够实现衬布透气性的同时，提高衬布的力学性能和抗菌能力、抗皱能力。
3.本发明的高透气性PE复合面料及其制备方法，通过物料组分的添加和棉纤维、聚酯纤维、聚氨酯纤维的配比，使得所制复合面料的柔韧性较高，并具备较高的舒适性；细粒状的月桂酸单甘油酯在改性二氧化硅内形成多孔隙，发泡剂在聚酯表面形成微孔，二氧化硅改性聚氨酯，制得的原料制备混合纤维并织造后，因二氧化硅、聚酯等的支撑作用，使得所制衬布的孔隙率依旧较高，对水汽的吸引较大，衬布和功能层的复合使得复合面料的内侧的吸湿度提高，外侧具备高防水、高透气能力，使得面料内侧的水汽在被吸收后，通过面料中的多孔隙逐渐向外侧移动、排出，实现所制复合面料的高透气性能。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
取63重量份低密度聚乙烯、4.1重量份超高分子量聚乙烯和9.7重量份高密度聚乙烯熔融共混，制片并进行双向拉伸，制得聚烯烃隔膜；
取0.1重量份氨基硅烷与丙酮均匀混合，加入1重量份聚四氟乙烯纳米粉末，搅拌均匀，制得混合溶液；取7重量份聚醚二元醇和7.3重量份甲苯异氰酸酯反应，制得聚氨酯预聚体，缓慢加入混合溶液并搅拌均匀，高速剪切乳化反应25min，制得改性聚氨酯；取0.03重量份焦磷酸钛纳米粉末加入去离子水并超声分散，加入5重量份聚乙烯醇，加热搅拌制得聚乙烯醇溶液，于50℃温度下加入75％聚乙烯醇重量的丙酮并搅拌混合，加入乳化剂于25℃高速剪切搅拌70min，制得改性聚乙烯醇；取14.3重量份改性聚氨酯、10重量份改性乙烯醇混合均匀，制得浸渍液，将聚烯烃隔膜置于浸渍液中，完全浸渍后去除多余液体，于5℃温度下静置21h后，置于35℃温度、1.6kPa压力下，干燥46min，干燥过程中超声处理30s，形成包裹层，制得功能层；
取球型碳酸钙纳米粉末加入偶联剂，高速剪切混合，制得改性碳酸钙；取改性碳酸钙加入丙酮并均匀分散，加入正硅酸乙酯混合均匀，加入氨水进行反应，取反应产物清洗、干燥后于900℃温度下进行烧结，取烧结产物浸没于盐酸中，搅拌并充分反应，取产物清洗，并与偶联剂共混反应，制得二氧化硅空心微球；取二氧化硅空心微球置于去离子水中超声分散，加热至50℃，加入丝素蛋白搅拌反应2h，取反应产物置于高浓度月桂酸单甘油酯溶液中，完全浸渍后分离，干燥制得改性二氧化硅，此时改性二氧化硅包括1.5重量份二氧化硅空心微球、0.5重量份丝素蛋白、0.5重量份月桂酸单甘油酯；取棉纤维置于改性二氧化硅溶液中，浸渍30min，取出烘干，制得改性棉纤维；取聚酯与助剂熔融共混，加入发泡剂混合均匀，挤出，冷却定型时超声处理，制得聚酯纤维；取聚氨酯与二氧化硅空心微球和助剂共混，挤出制得聚氨酯纤维；取60重量份棉纤维、20重量份聚酯纤维、5重量份聚氨酯纤维共纺混合纤维并进行织造，制得衬布；
此时聚烯烃隔膜的厚度为0.03mm，聚烯烃隔膜的孔径为50um，功能层的厚度为0.18mm，功能层的孔径为3um，衬布的厚度为0.50mm，将功能层和衬布进行复合，制得面料。
实施例2
取69重量份低密度聚乙烯、9.5重量份超高分子量聚乙烯和12.3重量份高密度聚乙烯熔融共混，制片并进行双向拉伸，制得聚烯烃隔膜；
取0.2重量份氨基硅烷与丙酮均匀混合，加入2重量份聚四氟乙烯纳米粉末，搅拌均匀，制得混合溶液；取8.5重量份聚醚二元醇和8重量份甲苯异氰酸酯反应，制得聚氨酯预聚体，缓慢加入混合溶液并搅拌均匀，高速剪切乳化反应27min，制得改性聚氨酯；取0.07重量份焦磷酸钛纳米粉末加入去离子水并超声分散，加入6重量份聚乙烯醇，加热搅拌制得聚乙烯醇溶液，于52℃温度下加入82％聚乙烯醇重量的丙酮并搅拌混合，加入乳化剂于30℃高速剪切搅拌84min，制得改性聚乙烯醇；取17.4重量份改性聚氨酯、11.5重量份改性乙烯醇混合均匀，制得浸渍液，将聚烯烃隔膜置于浸渍液中，完全浸渍后去除多余液体，于12℃温度下静置24h后，置于40℃温度、1.8kPa压力下，干燥53min，干燥过程中超声处理75s，形成包裹层，制得功能层；
取球型碳酸钙纳米粉末加入偶联剂，高速剪切混合，制得改性碳酸钙；取改性碳酸钙加入丙酮并均匀分散，加入正硅酸乙酯混合均匀，加入氨水进行反应，取反应产物清洗、干燥后于1050℃温度下进行烧结，取烧结产物浸没于盐酸中，搅拌并充分反应，取产物清洗，并与偶联剂共混反应，制得二氧化硅空心微球；取二氧化硅空心微球置于去离子水中超声分散，加热至55℃，加入丝素蛋白搅拌反应2.5h，取反应产物置于高浓度月桂酸单甘油酯溶液中，完全浸渍后分离，干燥制得改性二氧化硅，此时改性二氧化硅包括3.2重量份二氧化硅空心微球、1.0重量份丝素蛋白、0.7重量份月桂酸单甘油酯；取棉纤维置于改性二氧化硅溶液中，浸渍37min，取出烘干，制得改性棉纤维；取聚酯与助剂熔融共混，加入发泡剂混合均匀，挤出，冷却定型时超声处理，制得聚酯纤维；取聚氨酯与二氧化硅空心微球和助剂共混，挤出制得聚氨酯纤维；取65重量份棉纤维、25重量份聚酯纤维、7重量份聚氨酯纤维共纺混合纤维并进行织造，制得衬布；
此时聚烯烃隔膜的厚度为0.4mm，聚烯烃隔膜的孔径为75um，功能层的厚度为0.20mm，功能层的孔径为5um，衬布的厚度为0.54mm，将功能层和衬布进行复合，制得面料。
实施例3
取75重量份低密度聚乙烯、15重量份超高分子量聚乙烯和15重量份高密度聚乙烯熔融共混，制片并进行双向拉伸，制得聚烯烃隔膜；
取0.3重量份氨基硅烷与丙酮均匀混合，加入1～3重量份聚四氟乙烯纳米粉末，搅拌均匀，制得混合溶液；取10重量份聚醚二元醇和10.5重量份甲苯异氰酸酯反应，制得聚氨酯预聚体，缓慢加入混合溶液并搅拌均匀，高速剪切乳化反应30min，制得改性聚氨酯；取0.12重量份焦磷酸钛纳米粉末加入去离子水并超声分散，加入7重量份聚乙烯醇，加热搅拌制得聚乙烯醇溶液，于55℃温度下加入100％聚乙烯醇重量的丙酮并搅拌混合，加入乳化剂于35℃高速剪切搅拌100min，制得改性聚乙烯醇；取20.5重量份改性聚氨酯、13重量份改性乙烯醇混合均匀，制得浸渍液，将聚烯烃隔膜置于浸渍液中，完全浸渍后去除多余液体，于20℃温度下静置27h后，置于45℃温度、2.1kPa压力下，干燥60min，干燥过程中超声处理120s，形成包裹层，制得功能层；
取球型碳酸钙纳米粉末加入偶联剂，高速剪切混合，制得改性碳酸钙；取改性碳酸钙加入丙酮并均匀分散，加入正硅酸乙酯混合均匀，加入氨水进行反应，取反应产物清洗、干燥后于1200℃温度下进行烧结，取烧结产物浸没于盐酸中，搅拌并充分反应，取产物清洗，并与偶联剂共混反应，制得二氧化硅空心微球；取二氧化硅空心微球置于去离子水中超声分散，加热至60℃，加入丝素蛋白搅拌反应3h，取反应产物置于高浓度月桂酸单甘油酯溶液中，完全浸渍后分离，干燥制得改性二氧化硅，此时改性二氧化硅包括5重量份二氧化硅空心微球、1.5重量份丝素蛋白、0.8重量份月桂酸单甘油酯；取棉纤维置于改性二氧化硅溶液中，浸渍45min，取出烘干，制得改性棉纤维；取聚酯与助剂熔融共混，加入发泡剂混合均匀，挤出，冷却定型时超声处理，制得聚酯纤维；取聚氨酯与二氧化硅空心微球、助剂共混，挤出制得聚氨酯纤维；取70重量份棉纤维、30重量份聚酯纤维、10重量份聚氨酯纤维共纺混合纤维并进行织造，制得衬布；
此时聚烯烃隔膜的厚度为0.06mm，聚烯烃隔膜的孔径为100um，功能层的厚度为0.22mm，功能层的孔径为7um，衬布的厚度为0.58mm，将功能层和衬布进行复合，制得面料。
对比例1
与实施例2相比，对比例1中的功能层的制备工艺为：
取69重量份低密度聚乙烯、9.5重量份超高分子量聚乙烯和12.3重量份高密度聚乙烯熔融共混，制片并进行双向拉伸，制得聚烯烃隔膜；
取7重量份聚醚二元醇和7.3重量份甲苯异氰酸酯反应，制得聚氨酯预聚体，分别加入加入2重量份聚四氟乙烯、0.2重量份氨基硅烷，并搅拌均匀，制得改性聚氨酯；取0.03重量份焦磷酸钛纳米粉末加入去离子水并超声分散，加入5重量份聚乙烯醇，加热搅拌制得改性聚乙烯醇；取取17.4重量份改性聚氨酯、11.5重量份改性乙烯醇混合均匀，制得浸渍液，将聚烯烃隔膜置于浸渍液中，完全浸渍后去除多余液体，于5℃温度下静置21h后，置于35℃温度、1.6kPa压力下，干燥46min，干燥过程中超声处理30s，形成包裹层，制得功能层；
其他实施步骤与实施例2相同，制得面料。
对比例2
与实施例2相比，对比例2中的衬布为衬布原料混合织造制得，衬布原料为65重量份棉纤维、25重量份聚酯纤维、7重量份聚氨酯纤维共纺混合纤维并进行织造，其他实施步骤与实施例2相同，制得面料。
对比例3
与实施例2相比，对比例3中的功能层仅为聚烯烃隔膜，其他实施步骤与实施例2相同，制得面料。
实验
取实施例1-3、对比例1-3中制得的面料与常规PE复合面料，制得试样，分别对其力学性能、柔韧性、透气性、抗渗水性进行检测并记录检测结果：
其中力学性能以撕破强力为技术指标，柔韧性以抗弯长度和抗弯刚度为技术指标，抗渗水性以静水压为技术指标，实验标准为GB/T24218；防皱性能以折皱回复角为技术指标，实验标准为GB/T3819；
项目 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3 常规
撕破强力(cN) 624 652 716 603 590 551 517
抗弯长度(mm) 34.7 35.5 36.1 41.7 36.8 44.6 51.3
抗弯刚度(mg·cm) 557 562 568 641 687 712 731
透气率(mm/s) 231 248 267 613 237 574 147
静水压(kPa) 12.8 12.3 11.7 4.8 7.3 3.0 10.7
根据上表中的数据，可以清楚得到以下结论：
实施例1-3、对比例1-3中制得的面料与常规PE复合面料形成对比，检测结果可知，实施例1-3中制得的面料与常规PE复合面料相比，其撕破强力、透气率、静水压的数值明显上升，抗弯长度、抗弯刚度的数值明显下降，可知实施例1-3中所制面料的力学性能、柔韧性、透气性、抗渗水性均有提升；
实施例2中制得的面料与对比例1中制得的面料相比，其撕破强力、静水压的数值上升，抗弯长度、抗弯刚度、透气率的数值下降，透气率和静水压的数值对比明显，可知对功能层制备工艺的设置能够在确保透气率的同时提高防渗水能力；
且实施例2中制得的面料与对比例2中制得的面料相比，其撕破强力、透气率、静水压的数值上升，抗弯长度、抗弯刚度的数值下降，可知对衬布组分和制备工艺的设置，对复合面料的力学性能、透气性、抗渗水性有着促进作用，并提高面料的柔韧性，保证其舒适度；
实施例2中制得的面料与对比例3中制得的面料相比，其撕破强力、静水压的数值上升，透气率、抗弯长度、抗弯刚度的数值下降，可知对功能层和衬布组分和制备工艺的设置，对复合面料的力学性能、柔韧性、抗渗水性有着促进作用，同时确保面料的透气性，不会因透气性而损失面料的抗渗水性能，这充分说明了本发明实现了对PE复合面料的高透气性，同时提高了PE复合面料的力学性能、柔韧性、抗渗水性，效果稳定，具有较高实用性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高透气性PE复合面料，包括功能层、衬布，其特征在于：所述面料由功能层与衬布复合制得，所述功能层包括聚烯烃隔膜和包裹层，所述聚烯烃隔膜包括以下重量组分：63～75份低密度聚乙烯、4.1～15份超高分子量聚乙烯和9.7～15份高密度聚乙烯，所述包裹层包括以下重量组分：14.3～20.5份改性聚氨酯、10～13份改性乙烯醇，所述衬布包括以下重量组分：60～70份改性棉纤维、20～30份聚酯纤维、5～10份聚氨酯纤维。
2.根据权利要求1所述的一种高透气性PE复合面料，其特征在于：所述改性聚氨酯包括以下重量组分：7～10份聚醚二元醇、7.3～10.5份甲苯异氰酸酯、1～3份聚四氟乙烯、0.1～0.3份氨基硅烷，所述改性乙烯醇包括以下重量组分：5～7份聚乙烯醇、0.03～0.12份焦磷酸钛，所述改性棉纤维由棉纤维采用改性二氧化硅进行预处理制得，所述聚氨酯纤维由二氧化硅空心微球、聚氨酯熔融挤出制得。
3.根据权利要求2所述的一种高透气性PE复合面料，其特征在于：所述改性二氧化硅空心微球包括以下重量组分：1.5～5份二氧化硅空心微球、0.5～1.5份丝素蛋白、0.5～0.8份月桂酸单甘油酯。
4.根据权利要求1所述的一种高透气性PE复合面料，其特征在于：所述聚烯烃隔膜的厚度为0.03～0.06mm，所述聚烯烃隔膜的孔径为50～100um。
5.根据权利要求1所述的一种高透气性PE复合面料，其特征在于：所述功能层的厚度为0.18～0.22mm，所述功能层的孔径为3～7um。
6.根据权利要求1所述的一种高透气性PE复合面料，其特征在于：所述衬布为纤维混纺面料，所述衬布的厚度为0.50～0.58mm。
7.一种高透气性PE复合面料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)制备功能层：
a)制备聚烯烃隔膜：取聚烯烃隔膜原料制片并进行双向拉伸，制得聚烯烃隔膜；
b)制备包裹层：取聚烯烃隔膜浸渍于包裹层原料所制溶液中，取出静置后干燥，形成包裹层，制得功能层；
2)制备衬布：
a)改性原料：取衬布原料进行改性处理，分别制得改性棉纤维、聚酯纤维、聚氨酯纤维；
b)制备衬布：取改性棉纤维、聚酯纤维、聚氨酯纤维制得纤维，织造制得衬布；
3)复合：取功能层和衬布进行复合，制得面料。
8.根据权利要求7所述的一种高透气性PE复合面料的制备方法，其特征在于：所述步骤1)包括以下步骤：
a)制备聚烯烃隔膜：取低密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯和高密度聚乙烯熔融共混，制片并进行双向拉伸，制得聚烯烃隔膜；
b)制备包裹层：
取氨基硅烷与丙酮均匀混合，加入聚四氟乙烯纳米粉末，搅拌均匀，制得混合溶液；取聚醚二元醇和甲苯异氰酸酯反应，制得聚氨酯预聚体，缓慢加入混合溶液并搅拌均匀，高速剪切乳化反应25～30min，制得改性聚氨酯；
取焦磷酸钛纳米粉末加入去离子水并超声分散，加入聚乙烯醇，加热搅拌制得聚乙烯醇溶液，于50～55℃温度下加入75～100％聚乙烯醇重量的丙酮并搅拌混合，加入乳化剂于25～35℃高速剪切搅拌70～100min，制得改性聚乙烯醇；
取改性聚氨酯和改性聚乙烯醇混合均匀，制得浸渍液，将聚烯烃隔膜置于浸渍液中，完全浸渍后去除多余液体，于5～20℃温度下静置21～27h后，置于35～45℃温度、1.6～2.1kPa压力下，干燥46～60min，干燥过程中超声处理30～120s，形成包裹层，制得功能层。
9.根据权利要求7所述的一种高透气性PE复合面料的制备方法，其特征在于：所述步骤2)包括以下步骤：
a)改性原料：
取二氧化硅空心微球置于去离子水中超声分散，加热至50～60℃，加入丝素蛋白搅拌反应2～3h，取反应产物置于高浓度月桂酸单甘油酯溶液中，完全浸渍后分离，干燥制得改性二氧化硅；
取棉纤维置于改性二氧化硅溶液中，浸渍30～45min，取出烘干，制得改性棉纤维；
取聚酯与助剂熔融共混，加入发泡剂混合均匀，挤出，冷却定型时超声处理，制得聚酯纤维；
取聚氨酯与二氧化硅空心微球、助剂共混，挤出制得聚氨酯纤维；
b)制备衬布：取改性棉纤维、聚酯纤维、聚氨酯纤维共纺混合纤维并进行织造，制得衬布。
10.根据权利要求9所述的一种高透气性PE复合面料的制备方法，其特征在于：所述二氧化硅空心微球的制备工艺为：
取球型碳酸钙纳米粉末加入偶联剂，高速剪切混合，制得改性碳酸钙；
取改性碳酸钙加入丙酮并均匀分散，加入正硅酸乙酯混合均匀，加入氨水进行反应，取反应产物清洗、干燥后于900～1200℃温度下进行烧结，取烧结产物浸没于盐酸中，搅拌并充分反应，取产物清洗，并与偶联剂共混反应，制得二氧化硅空心微球。
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