一种纺织品用蓄热保温水凝胶整理剂及其制备方法技术

本发明专利技术一种纺织品用蓄热保温水凝胶整理剂及其制备方法，将N-异丙基丙烯酰胺100份、壳聚糖25-200份、N、N-亚甲基双丙烯酰胺1-3份在室温下混合溶解；加入过硫酸钾1-3份，然后加入亚硫酸氢钠1-3份，搅拌均匀，常温反应不小于24小时，得水凝胶，然后将水凝胶在60－80℃下烘干、研磨，制得水凝胶粉末。适合对纯棉织物进行蓄热保温功能整理，并且耐洗性良好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是纺织品整理技术，是用于纺织品，特别是用于纯棉织物的蓄热保温水凝胶整理剂及其制备方法。本专利技术所要制备的相变材料为一种有机相变材料，是有机高分子固-固相变材料，是一种相变水凝胶材料。本专利技术是通过聚合反应，并采用互穿网络技术合成出一种相变水凝胶，通过该水凝胶整理后的纺织品具有蓄热保温、调节温度的功能。技术背景相变材料是利用其相变潜热来实现能量的储存和利用，又称潜热储能材料，是在相变过程中可吸收或释放能量的储热材料。相变过程的发生仅取决于温度，可广泛应用在热量储存和温度控制领域。相变材料按其化学成分可分为无机相变材料、有机相变材料、复合相变材料和金属相变材料。目前有机相变材料中水凝胶类相变材料都应用在药物缓释、组织工程、基因工程等领域。专利CN201510430284公开了一种具有双重温度响应的智能水凝胶纤维的制备方法，通过原位自由基聚合的方法得到聚甲醛（POM），然后将其与交联剂配制成水溶液进行纺丝，再对纺丝原液进行自由基聚合反应，最终得到一种水凝胶纤维，并实现了水凝胶纤维的连续制备，能够实现纤维对环境温度的多重响应。该温度响应水凝胶纤维制备时需要多步进行自由基聚合反应。专利CN201510299144公开了一种储能调温相变材料及其纤维的制备方法，是以多孔纳米粉体、三烯丙基异氰脲酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇为材料进行聚合反应，反应后将聚合物切片经双螺杆挤出机共混造粒，再经熔融纺丝获得储能调温纤维，制备出的相变储能调温纤维控温能力强，但该制备调温纤维的过程需要聚合物的合成与处理。专利CN201520102174公开了一种相变调温棉纤维，通过常用的纤维加工粘合剂将相变微胶囊纤维与棉纤维相结合，其调温本体包括了相变调温材料层（相变微胶囊纤维）、粘合层、棉纤维层。此相变调温棉纤维是通过相变微胶囊与纤维一起纺丝，制成的相变调温材料层与棉纤维层结合，形成调温纤维的主体，实现微环境温度的双向调节。该相变调温棉纤维的制备方式是采用粘合剂粘合的物理方法，使相变调温主体材料与棉纤维相结合，在棉纤维的长期使用过程中，粘合剂的失效会造成相变材料的脱落，从而使其失去调温性能。目前未见有纺织品用蓄热保温水凝胶整理剂技术公开。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种纺织品用蓄热保温水凝胶整理剂及其制备方法；特别是提供一种适合纯棉织物用蓄热保温水凝胶整理剂及其制备方法。经该水凝胶整理的纺织品具有蓄热保温、调节温度、并且不易脱落，耐洗性良好的特点。本专利技术所合成的纺织品用蓄热保温水凝胶整理剂是以N-异丙基丙烯酰胺作为聚合单体，聚合后成为第一网络，壳聚糖作为第二网络，过硫酸钾和亚硫酸氢钠作为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂，经自由基聚合制得。制备出的水性胶通过傅里叶红外光谱测试表明N-异丙基丙烯酰胺已成功聚合成长链大分子并与壳聚糖形成互穿网络结构。本专利技术纺织品用蓄热保温水凝胶整理剂的制备方法如下：原料按质量配比（1）将N-异丙基丙烯酰胺100份、壳聚糖25-200份、N、N-亚甲基双丙烯酰胺1-3份在室温下混合溶解；（2）加入过硫酸钾（K2S2O8）1-3份，然后加入亚硫酸氢钠（NaHSO3）1-3份，搅拌均匀，常温反应不低于24小时，得水凝胶；（3）将上述得到的水凝胶在60－80℃下烘干、研磨，制得水凝胶粉末。本专利技术的水凝胶相变材料为一种有机相变材料，是有机高分子固-固相变材料，通过聚合反应，并采用互穿网络技术合成出一种相变水凝胶，制备方法简单，通过该水凝胶处理后的纺织品具有蓄热保温、调节温度的功能。本专利技术具有以下优点：在合成方面，相变水凝胶的合成工艺条件简单，易于操作，反应均在室温环境中进行，在正常实验条件下可容易获得。在水凝胶结构方面，通过对水凝胶的结构设计，壳聚糖作为互穿网络中的第二网络，使水凝胶中含有可与织物表面基团反应的基团，该水凝胶可对纯棉织物进行整理。在纯棉织物整理方面，该水凝胶对织物进行整理后，织物可获得蓄热保温、调节温度的功能。该水凝胶中含有可与纯棉织物反应的基团，水凝胶与纯棉织物结合性好。参见附图1水凝胶随温度变化透光率曲线图所示，可以看出本专利技术水凝胶在32℃~35℃间透光率急剧下降，在33℃时透光率下降率最大，温度再升高透光率降为0%，表明该水凝胶在32℃~35℃间发生了相变，该水凝胶具有相变调温的性能，壳聚糖用量的多少，对水凝胶的相变温度无明显影响。参见附图2水凝胶溶胀率随温度变化曲线图所示，可以看出本专利技术水凝胶在32℃~35℃间溶胀率急剧下降，在33℃时溶胀率下降率最大，壳聚糖用量的多少，对水凝胶的相变温度无明显影响，进一步表明该水凝胶具有相变调温的性能。附图说明图1是采用紫外可见分光光度计测试的本专利技术水凝胶随温度变化透光率曲线图。图2是采用溶胀法测试的本专利技术水凝胶溶胀率随温度变化曲线图。图3是实施例1制备的水凝胶整理纯棉织物后的DSC曲线图。图4是实施例2制备的水凝胶整理纯棉织物后的DSC曲线图。图5是实施例3制备的水凝胶整理纯棉织物后的DSC曲线图。图6是实施例4制备的水凝胶整理纯棉织物后的DSC曲线图。图7是实施例5制备的水凝胶整理纯棉织物后的DSC曲线图。具体实施方法实施例1：（1）将N-异丙基丙烯酰胺100份、壳聚糖25份和N,N-亚甲基双丙烯酰胺1份在室温下混合溶解；（2）加入过硫酸钾（K2S2O8）1份和亚硫酸氢钠（NaHSO3）1.2份，搅拌均匀，常温反应24小时，得水凝胶；（3）将上述得到的水凝胶在60℃下烘干、研磨，制得水凝胶粉末。实施例2：（1）将N-异丙基丙烯酰胺100份、壳聚糖50份和N,N-亚甲基双丙烯酰胺1.5份在室温下混合溶解；（2）加入过硫酸钾（K2S2O8）1.5份和亚硫酸氢钠（NaHSO3）1.8份，搅拌均匀，常温反应24小时，得水凝胶；（3）将上述得到的水凝胶在65℃下烘干、研磨，制得水凝胶粉末。实施例3：（1）将N-异丙基丙烯酰胺100份、壳聚糖75份和N,N-亚甲基双丙烯酰胺2份在室温下混合溶解；（2）加入过硫酸钾（K2S2O8）1.8份和亚硫酸氢钠（NaHSO3）2.2份，搅拌均匀，常温反应24小时，得水凝胶；（3）将上述得到的水凝胶在70℃下烘干、研磨，制得水凝胶粉末。实施例4：（1）将N-异丙基丙烯酰胺100份、壳聚糖100份和N,N-亚甲基双丙烯酰胺2.5份在室温下混合溶解；（2）加入过硫酸钾（K2S2O8）2.0份和亚硫酸氢钠（NaHSO3）2.3份，搅拌均匀，常温反应24小时，得水凝胶；（3）将上述得到的水凝胶在75℃下烘干、研磨，制得水凝胶粉末。实施例5：（1）将N-异丙基丙烯酰胺100份、壳聚糖200份和N,N-亚甲基双丙烯酰胺3份在室温下混合溶解；（2）加入过硫酸钾（K2S2O8）2.5份和亚硫酸氢钠（NaHSO本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纺织品用蓄热保温水凝胶整理剂制备方法原料按质量配比（1）将N‑异丙基丙烯酰胺100份、壳聚糖25‑200份、N、N‑亚甲基双丙烯酰胺1‑3份在室温下混合溶解；（2）加入过硫酸钾1‑3份，然后加入亚硫酸氢钠1‑3份，搅拌均匀，常温反应不小于24小时，得水凝胶；（3）将上述得到的水凝胶在60－80℃下烘干、研磨，制得水凝胶粉末。

【技术特征摘要】
1.一种纺织品用蓄热保温水凝胶整理剂制备方法
原料按质量配比
（1）将N-异丙基丙烯酰胺100份、壳聚糖25-200份、N、N-亚甲基双丙烯酰胺1-3份在室温下混合溶解；
（2）加入过硫酸钾1-3份，然后...

【专利技术属性】
技术研发人员：路艳华，王勃翔，程德红，李佳，张迎春，李金华，
申请(专利权)人：辽东学院，
类型：发明
国别省市：辽宁;21