CN113481644A - 一种吸湿隔热烫金面料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种吸湿隔热烫金面料及其制备方法，涉及纺织技术领域。本发明制备吸湿隔热烫金面料时，使用改性聚四氟乙烯纤维进行制备；在使用钠‑萘处理液对聚四氟乙烯进行处理时，加入改性中空玻璃微珠，反应完成后加入聚乙烯醇制备得到静电纺丝液进行静电纺丝，制得预改性聚四氟乙烯纤维，将预改性聚四氟乙烯纤维进行热处理后浸于羊角蛋白液中，制得改性聚四氟乙烯纤维；本发明制备的吸湿隔热烫金面料，不仅具备优异的吸湿隔热性能，且耐水洗、易烫金。

Description

一种吸湿隔热烫金面料及其制备方法
技术领域
本发明涉及纺织技术领域，具体为一种吸湿隔热烫金面料及其制备方法。
背景技术
随着健康、生态的生活理念逐渐深入人心，人们对纺织品的要求越来越高，产品的单一功能已不能满足消费者追求舒适、绿色、环保、保健等多元化的需求作为服装三要素之一，面料不仅可以诠释服装的风格和特性，而且直接左右着服装的色彩、造型的表现效果。
现在的面料通常都选择具备较强的吸湿性能，但在面对寒冷、干燥的环境时，一味的追求吸湿性你的面料不能达到保暖效果，所以本申请研究制备一种具备吸湿隔热性能，又易于烫金的面料，这种面料即实用又美观。
发明内容
本发明的目的在于提供一种吸湿隔热烫金面料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
一种吸湿隔热烫金面料，其特征在于，主要包括以下重量份数的原料组分：10～20份改性聚四氟乙烯纤维；
所述改性聚四氟乙烯纤维由预改性聚四氟乙烯纤维经热处理后浸于羊毛蛋白溶液中制得。
优选的，所述预改性聚四氟乙烯纤维是先使用钠-萘处理液对聚四氟乙烯进行处理，再加入改性中空玻璃微珠制得。
优选的，所述改性中空玻璃微珠在中空玻璃微珠表面包覆聚多巴胺制得。
优选的，一种吸湿隔热烫金面料的制备方法，制备方法为：改性中空玻璃微珠制备，聚四氟乙烯纺丝液制备，预改性聚四氟乙烯纤维制备，羊毛蛋白溶液制备，改性聚四氟乙烯纤维制备，吸湿隔热烫金面料。
优选的，一种吸湿隔热烫金面料的制备方法，包括以下具体步骤：
(1)将中空玻璃微珠与无水乙醇按质量比1：10～1：15混合，静置20～30min后，在20～30kHz频率下超声20～30min，过滤并在80℃下干燥20～30min，将干燥后的中空玻璃微珠分散在多巴胺盐溶液中，缓慢搅拌24h，离心取上层含有中空玻璃微珠的液体，过滤并用去离子水洗涤3～5次，转移至烘箱中干燥至恒重，制得改性中空玻璃微珠；
(2)将聚四氟乙烯于钠-萘处理液按质量比1：1.2～1：1.5混合，以400～500rpm搅拌5～10min制得预改性聚四氟乙烯，边搅拌边向预改性聚四氟乙烯中加入步骤(1)制得的改性中空玻璃微珠，继续反应5～10min后加入聚乙烯醇，搅拌均匀制得聚四氟乙烯纺丝液；
(3)将步骤(2)制得的聚四氟乙烯纺丝液进行静电纺丝，制得预改性聚四氟乙烯纤维；
(4)将羊毛剪碎并在80℃下烘干后，分散在离子液体中，油浴加热至100℃并以200～500rpm转速进行搅拌至溶解，蒸干至溶液中羊毛蛋白质量分数为55～65％，制得羊毛蛋白溶液；
(5)将步骤(3)制得的预改性聚四氟乙烯纤维，进行热处理，冷却至室温后，浸于预改性聚四氟乙烯纤维质量10～15倍的羊毛蛋白溶液中，加热至60～80℃并以1200～1800rpm搅拌5～8h，捞出、干燥至恒重，制得改性聚四氟乙烯纤维；
(6)将步骤(5)制得的改性聚四氟乙烯纤维编织成吸湿隔热烫金面料。
优选的，上述步骤(1)中：多巴胺盐溶液为多巴胺盐酸盐、三羟甲基氨基甲烷和去离子水按质量比1：1：15～1：1：20混合制得；中空玻璃微珠与多巴胺盐溶液质量比为1：10～1：20；搅拌速率为100～200rpm。
优选的，上述步骤(2)中：钠-萘处理液是将钠、萘和四氢呋喃按质量比1：1：20～1：1：40混合均匀制得；预改性聚四氟乙烯、改性中空玻璃微珠与聚乙烯醇质量比为5：1：4～8：1：6。
优选的，上述步骤(3)中：静电纺丝时，将制备的聚四氟乙烯纺丝液转移到不锈钢针头的喷丝嘴中，喷丝嘴到ITO玻璃之间的距离为10cm，流速为1.0mL/h，在相对湿度为40～50％，温度为22～28℃的条件下，调节两极电压为14kV，制得预改性聚四氟乙烯纤维。
优选的，上述步骤(4)中：离子液体为咪唑类离子液体BMImAc；烘干后羊毛与离子液体质量比为1：10。
优选的，上述步骤(5)中：热处理方法为将预改性聚四氟乙烯纤维在120℃真空干燥箱中干燥至恒重。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
本发明制备吸湿隔热烫金面料时，使用改性聚四氟乙烯纤维进行制备；在使用钠-萘处理液对聚四氟乙烯进行处理时，加入改性中空玻璃微珠，反应完成后加入聚乙烯醇制备得到静电纺丝液进行静电纺丝，制得预改性聚四氟乙烯纤维，将预改性聚四氟乙烯纤维进行热处理后浸于羊角蛋白液中，制得改性聚四氟乙烯纤维；
改性中空玻璃微珠为在中空玻璃微珠表面包覆聚多巴胺，使改性中空玻璃微珠表面带负电，使用钠-萘处理液对聚四氟乙烯进行处理一段时间后，碳氟键断裂且得到电子，加入改性中空玻璃微珠后接枝到一部分聚四氟乙烯的碳氟键断裂的碳原子上，另一部分聚四氟乙烯的碳氟键断裂的碳原子上引入羧基，将改性中空玻璃微珠牢牢吸附在纤维表面，使本产品具备隔热性能的同时，更加耐洗，达到长效隔热的效果；经过改性的中空玻璃微珠表面带负电，在进行烫金使可以简化烫金工艺，直接使用贵金属离子进行烫金，使金属离子牢牢吸附在面料表面，易烫金的同时使烫金面料更加耐洗；
将预改性聚四氟乙烯纤维进行热处理后浸于羊毛蛋白液中，羊毛蛋白上的羟基、氨基与预改性聚四氟乙烯纤维上的羧基反应，也会被改性中空玻璃微珠表面的聚多巴胺黏附，将预改性聚四氟乙烯纤维的缺陷处填补并包覆在外侧，使改性聚四氟乙烯纤维更加致密，从而改性聚四氟乙烯纤维内部具备隔热性能，外侧具备吸湿性能，且制成面料后内层接触皮肤达到吸湿效果，沿纤维外侧将吸收的汗液不断的由内向外转移，使面料外层的羊角蛋白吸湿膨胀，形成致密的保护层，同时协同内部的隔热性能，使本产品在在吸湿排汗的同时更加隔热。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，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。
为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明，在以下实施例中制作的吸湿隔热烫金面料的各指标测试方法如下：
隔热性：将实施例1、2与对比例1、2制得的吸湿隔热烫金面料在同一干燥寒冷条件下，将小鼠笼子包裹，分别称量3h前后笼子内温度变化，温度变化越小，隔热性能越好。
吸湿性：将实施例1、2与对比例1、2制得的吸湿隔热烫金面料在同一干燥寒冷条件下，将小鼠笼子包裹，分别称量3h前后的重量进行对比，重量越重，吸湿效果越好。
耐洗性能：将实施例1、2与对比例1、2制得的吸湿隔热烫金面料水洗30次后再次进行隔热性能和耐洗性能测试并进行对比。
实施例1
一种吸湿隔热烫金面料，按重量份数计，主要包括：
10份的改性聚四氟乙烯纤维。
一种吸湿隔热烫金面料的制备方法，所述吸湿隔热烫金面料的制备方法为：
(1)将中空玻璃微珠与无水乙醇按质量比1：10混合，静置20min后，在20kHz频率下超声20min，过滤并在80℃下干燥20min，将干燥后的中空玻璃微珠分散在多巴胺盐溶液中，多巴胺盐溶液为多巴胺盐酸盐、三羟甲基氨基甲烷和去离子水按质量比1：1：15混合制得，中空玻璃微珠与多巴胺盐溶液质量比为1：10，缓慢搅拌24h，搅拌速率为100rpm，离心取上层含有中空玻璃微珠的液体，过滤并用去离子水洗涤3次，转移至烘箱中干燥至恒重，制得改性中空玻璃微珠；
(2)将钠、萘和四氢呋喃按质量比1：1：20混合均匀制得钠-萘处理液，将聚四氟乙烯于钠-萘处理液按质量比1：1.2混合，以400rpm搅拌5min制得预改性聚四氟乙烯，边搅拌边向预改性聚四氟乙烯中加入步骤(1)制得的改性中空玻璃微珠，继续反应5min后加入聚乙烯醇，预改性聚四氟乙烯、改性中空玻璃微珠与聚乙烯醇质量比为5：1：4，搅拌均匀制得聚四氟乙烯纺丝液；
(3)将步骤(2)制得的聚四氟乙烯纺丝液进行静电纺丝，将制备的聚四氟乙烯纺丝液转移到不锈钢针头的喷丝嘴中，喷丝嘴到ITO玻璃之间的距离为10cm，流速为1.0mL/h，在相对湿度为40％，温度为22℃的条件下，调节两极电压为14kV，制得预改性聚四氟乙烯纤维；
(4)将羊毛剪碎并在80℃下烘干，分散在烘干后羊毛质量10倍的咪唑类离子液体BMImAc中，油浴加热至100℃并以200rpm转速进行搅拌至溶解，蒸干至溶液中羊毛蛋白质量分数为55％，制得羊毛蛋白溶液；
(5)将步骤(3)制得的预改性聚四氟乙烯纤维，进行热处理，将预改性聚四氟乙烯纤维在120℃真空干燥箱中干燥至恒重，冷却至室温后，浸于预改性聚四氟乙烯纤维质量10倍的羊毛蛋白溶液中，加热至60℃并以1200rpm搅拌5h，捞出、干燥至恒重，制得改性聚四氟乙烯纤维；
(6)将步骤(5)制得的改性聚四氟乙烯纤维编织成吸湿隔热烫金面料。
实施例2
一种吸湿隔热烫金面料，按重量份数计，主要包括：
20份的改性聚四氟乙烯纤维。
一种吸湿隔热烫金面料的制备方法，所述吸湿隔热烫金面料的制备方法为：
(1)将中空玻璃微珠与无水乙醇按质量比1：15混合，静置30min后，在30kHz频率下超声30min，过滤并在80℃下干燥30min，将干燥后的中空玻璃微珠分散在多巴胺盐溶液中，多巴胺盐溶液为多巴胺盐酸盐、三羟甲基氨基甲烷和去离子水按质量比1：1：20混合制得，中空玻璃微珠与多巴胺盐溶液质量比为1：20，缓慢搅拌24h，搅拌速率为100rpm，离心取上层含有中空玻璃微珠的液体，过滤并用去离子水洗涤5次，转移至烘箱中干燥至恒重，制得改性中空玻璃微珠；
(2)将钠、萘和四氢呋喃按质量比1：1：40混合均匀制得钠-萘处理液，将聚四氟乙烯于钠-萘处理液按质量比1：1.5混合，以500rpm搅拌10min制得预改性聚四氟乙烯，边搅拌边向预改性聚四氟乙烯中加入步骤(1)制得的改性中空玻璃微珠，继续反应10min后加入聚乙烯醇，预改性聚四氟乙烯、改性中空玻璃微珠与聚乙烯醇质量比为8：1：6，搅拌均匀制得聚四氟乙烯纺丝液；
(3)将步骤(2)制得的聚四氟乙烯纺丝液进行静电纺丝，将制备的聚四氟乙烯纺丝液转移到不锈钢针头的喷丝嘴中，喷丝嘴到ITO玻璃之间的距离为10cm，流速为1.0mL/h，在相对湿度为50％，温度为28℃的条件下，调节两极电压为14kV，制得预改性聚四氟乙烯纤维；
(4)将羊毛剪碎并在80℃下烘干，分散在烘干后羊毛质量10倍的咪唑类离子液体BMImAc中，油浴加热至100℃并以500rpm转速进行搅拌至溶解，蒸干至溶液中羊毛蛋白质量分数为65％，制得羊毛蛋白溶液；
(5)将步骤(3)制得的预改性聚四氟乙烯纤维，进行热处理，将预改性聚四氟乙烯纤维在120℃真空干燥箱中干燥至恒重，冷却至室温后，浸于预改性聚四氟乙烯纤维质量15倍的羊毛蛋白溶液中，加热至80℃并以1800rpm搅拌8h，捞出、干燥至恒重，制得改性聚四氟乙烯纤维；
(6)将步骤(5)制得的改性聚四氟乙烯纤维编织成吸湿隔热烫金面料。
对比例1
一种吸湿隔热烫金面料，按重量份数计，主要包括：
10份的改性聚四氟乙烯纤维。
一种吸湿隔热烫金面料的制备方法，所述吸湿隔热烫金面料的制备方法为：
(1)将钠、萘和四氢呋喃按质量比1：1：20混合均匀制得钠-萘处理液，将聚四氟乙烯于钠-萘处理液按质量比1：1.2混合，以400rpm搅拌5min制得预改性聚四氟乙烯，边搅拌边向预改性聚四氟乙烯中加入步骤(1)制得的改性中空玻璃微珠，继续反应5min后加入聚乙烯醇，预改性聚四氟乙烯、改性中空玻璃微珠与聚乙烯醇质量比为5：1：4，搅拌均匀制得聚四氟乙烯纺丝液；
(2)将步骤(1)制得的聚四氟乙烯纺丝液进行静电纺丝，将制备的聚四氟乙烯纺丝液转移到不锈钢针头的喷丝嘴中，喷丝嘴到ITO玻璃之间的距离为10cm，流速为1.0mL/h，在相对湿度为40％，温度为22℃的条件下，调节两极电压为14kV，制得预改性聚四氟乙烯纤维；
(3)将羊毛剪碎并在80℃下烘干，分散在烘干后羊毛质量10倍的咪唑类离子液体BMImAc中，油浴加热至100℃并以200rpm转速进行搅拌至溶解，蒸干至溶液中羊毛蛋白质量分数为55％，制得羊毛蛋白溶液；
(4)将步骤(2)制得的预改性聚四氟乙烯纤维，进行热处理，将预改性聚四氟乙烯纤维在120℃真空干燥箱中干燥至恒重，冷却至室温后，浸于预改性聚四氟乙烯纤维质量10倍的羊毛蛋白溶液中，加热至60℃并以1200rpm搅拌5h，捞出、干燥至恒重，制得改性聚四氟乙烯纤维；
(5)将步骤(4)制得的改性聚四氟乙烯纤维编织成吸湿隔热烫金面料。。
对比例2
一种吸湿隔热烫金面料，按重量份数计，主要包括：
10份的改性聚四氟乙烯纤维。
一种吸湿隔热烫金面料的制备方法，所述吸湿隔热烫金面料的制备方法为：
(1)将中空玻璃微珠与无水乙醇按质量比1：10混合，静置20min后，在20kHz频率下超声20min，过滤并在80℃下干燥20min，将干燥后的中空玻璃微珠分散在多巴胺盐溶液中，多巴胺盐溶液为多巴胺盐酸盐、三羟甲基氨基甲烷和去离子水按质量比1：1：15混合制得，中空玻璃微珠与多巴胺盐溶液质量比为1：10，缓慢搅拌24h，搅拌速率为100rpm，离心取上层含有中空玻璃微珠的液体，过滤并用去离子水洗涤3次，转移至烘箱中干燥至恒重，制得改性中空玻璃微珠；
(2)将钠、萘和四氢呋喃按质量比1：1：20混合均匀制得钠-萘处理液，将聚四氟乙烯于钠-萘处理液按质量比1：1.2混合，以400rpm搅拌5min制得预改性聚四氟乙烯，边搅拌边向预改性聚四氟乙烯中加入步骤(1)制得的改性中空玻璃微珠，继续反应5min后加入聚乙烯醇，预改性聚四氟乙烯、改性中空玻璃微珠与聚乙烯醇质量比为5：1：4，搅拌均匀制得聚四氟乙烯纺丝液；
(3)将步骤(2)制得的聚四氟乙烯纺丝液进行静电纺丝，将制备的聚四氟乙烯纺丝液转移到不锈钢针头的喷丝嘴中，喷丝嘴到ITO玻璃之间的距离为10cm，流速为1.0mL/h，在相对湿度为40％，温度为22℃的条件下，调节两极电压为14kV，制得预改性聚四氟乙烯纤维；
(4)将步骤(3)制得的预改性聚四氟乙烯纤维，进行热处理，将预改性聚四氟乙烯纤维在120℃真空干燥箱中干燥至恒重，冷却至室温后，制得改性聚四氟乙烯纤维；
(5)将步骤(4)制得的改性聚四氟乙烯纤维编织成吸湿隔热烫金面料。
效果例1
下表1给出了采用本发明实施例1、2与对比例1、2的吸湿隔热烫金面料性能的分析结果。
表1
Figure BDA0003099056780000101
效果例2
下表2给出了采用本发明实施例1、2与对比例1、2的吸湿隔热烫金面料性能的分析结果。
表2
Figure BDA0003099056780000102
通过表1中实施例1、2与对比例1、2的实验数据比较可以明显发现，实施例1、2制备的吸湿隔热烫金面料隔热性能较强，且水洗后对隔热性能影响较小，说明在制备吸湿隔热烫金面料时，制备的改性中空玻璃微珠不仅增强了隔热性能，在经钠-萘处理聚四氟乙烯过程中加入，不仅增强本产品的隔热性能，且吸附能力强、耐水洗，将预改性聚四氟乙烯热处理后浸于羊毛蛋白溶液中，可以形成致密结构增强隔热性能；通过表2中实施例1、2与对比例2的实验数据比较可以明显发现，实施例1、2制备的吸湿隔热烫金面料隔热性能较强，且水洗后对隔热性能影响较小，说明在制备吸湿隔热烫金面料时，制备的改性中空玻璃微珠并将预改性聚四氟乙烯热处理后浸于羊毛蛋白溶液中，可以增强聚四氟乙烯纤维的吸湿性，使本产品在具备隔热性能的同时，吸湿性较好，非常适合在干燥寒冷的环境下使用。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种吸湿隔热烫金面料，其特征在于，主要包括以下重量份数的原料组分：10～20份改性聚四氟乙烯纤维；
所述改性聚四氟乙烯纤维由预改性聚四氟乙烯纤维经热处理后浸于羊毛蛋白溶液中制得。
2.根据权利要求1所述的一种吸湿隔热烫金面料，其特征在于，所述预改性聚四氟乙烯纤维是先使用钠-萘处理液对聚四氟乙烯进行处理，再加入改性中空玻璃微珠制得。
3.根据权利要求2所述的一种吸湿隔热烫金面料，其特征在于，所述改性中空玻璃微珠是在中空玻璃微珠表面包覆聚多巴胺制得。
4.一种吸湿隔热烫金面料的制备方法，其特征在于，制备吸湿隔热烫金面料的制备方法为：改性中空玻璃微珠制备，聚四氟乙烯纺丝液制备，预改性聚四氟乙烯纤维制备，羊毛蛋白溶液制备，改性聚四氟乙烯纤维制备，吸湿隔热烫金面料制备。
5.根据权利要求4所述的一种吸湿隔热烫金面料的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
(1)将中空玻璃微珠与无水乙醇按质量比1：10～1：15混合，静置20～30min后，在20～30kHz频率下超声20～30min，过滤并在80℃下干燥20～30min，将干燥后的中空玻璃微珠分散在多巴胺盐溶液中，缓慢搅拌24h，离心取上层含有中空玻璃微珠的液体，过滤并用去离子水洗涤3～5次，转移至烘箱中干燥至恒重，制得改性中空玻璃微珠；
(2)将聚四氟乙烯与钠-萘处理液按质量比1：1.2～1：1.5混合，以400～500rpm搅拌5～10min制得预改性聚四氟乙烯，边搅拌同时向预改性聚四氟乙烯中加入步骤(1)制得的改性中空玻璃微珠，继续反应5～10min后加入聚乙烯醇，搅拌均匀制得聚四氟乙烯纺丝液；
(3)将步骤(2)制得的聚四氟乙烯纺丝液进行静电纺丝，制得预改性聚四氟乙烯纤维；
(4)将羊毛剪碎并在80℃下烘干后，分散在离子液体中，油浴加热至100℃并以200～500rpm转速进行搅拌至溶解，蒸干至溶液中羊毛蛋白质量分数为55～65％，制得羊毛蛋白溶液；
(5)将步骤(3)制得的预改性聚四氟乙烯纤维，进行热处理，冷却至室温后，浸于预改性聚四氟乙烯纤维质量10～15倍的羊毛蛋白溶液中，加热至60～80℃并以1200～1800rpm搅拌5～8h，捞出、干燥至恒重，制得改性聚四氟乙烯纤维；
(6)将步骤(5)制得的改性聚四氟乙烯纤维编织成吸湿隔热烫金面料。
6.根据权利要求5所述的一种吸湿隔热烫金面料的制备方法，其特征在于，上述步骤(1)中：多巴胺盐溶液为多巴胺盐酸盐、三羟甲基氨基甲烷和去离子水按质量比1：1：15～1：1：20混合制得；中空玻璃微珠与多巴胺盐溶液质量比为1：10～1：20；搅拌速率为100～200rpm。
7.根据权利要求5所述的一种吸湿隔热烫金面料的制备方法，其特征在于，上述步骤(2)中：钠-萘处理液是将钠、萘和四氢呋喃按质量比1：1：20～1：1：40混合均匀制得；预改性聚四氟乙烯、改性中空玻璃微珠与聚乙烯醇质量比为5：1：4～8：1：6。
8.根据权利要求5所述的一种吸湿隔热烫金面料的制备方法，其特征在于，上述步骤(3)中：静电纺丝时，将制备的聚四氟乙烯纺丝液转移到不锈钢针头的喷丝嘴中，喷丝嘴到ITO玻璃之间的距离为10cm，流速为1.0mL/h，在相对湿度为40～50％，温度为22～28℃的条件下，调节两极电压为14kV，制得预改性聚四氟乙烯纤维。
9.根据权利要求5所述的一种吸湿隔热烫金面料的制备方法，其特征在于，上述步骤(4)中：离子液体为咪唑类离子液体BMImAc；烘干后羊毛与离子液体质量比为1：10。
10.根据权利要求5所述的一种吸湿隔热烫金面料的制备方法，其特征在于，上述步骤(5)中：热处理方法为将预改性聚四氟乙烯纤维在120℃真空干燥箱中干燥至恒重。
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