一种复合防水透湿面料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合防水透湿面料及其制备方法，属于织物整理领域。本发明专利技术采用不同浓度梯度的纺丝溶液，低浓度纺丝液先于其他高浓度纺丝溶液被推出储液管，在传统面料上首先得到不成纤的憎水材料微纳米液滴，而后随着高浓度的纺丝液推出，憎水材料能够成纤并收集在传统面料上，先前憎水材料微纳米液滴起到粘合剂的作用将传统面料和静电纺丝纳米纤维结合在一起，从而得到了复合防水透湿面料。本发明专利技术方法不仅简化了复合工艺，节约了时间材料成本，而且避免了粘结过程造成的面料厚度和性能不均一的问题。

A Composite Waterproof and Moisture Permeable Fabric and Its Preparation Method

The invention discloses a composite waterproof and moisture permeable fabric and a preparation method thereof, which belongs to the field of fabric finishing. The invention adopts different concentration gradient spinning solution, low concentration spinning solution is pushed out of the liquid storage tube before other high concentration spinning solution, and micro-nano droplets of hydrophobic material without fibre are obtained on traditional fabrics at first, and then with the introduction of high concentration spinning solution, hydrophobic material can be fibrilized and collected on traditional fabrics, and the micro-nano droplets of hydrophobic material before play the role of adhesives. By combining traditional fabrics with electrospun nanofibers, the composite waterproof and moisture permeable fabrics were obtained. The method of the invention not only simplifies the composite process, saves the time and material cost, but also avoids the problem of uneven thickness and performance of the fabric caused by the bonding process.

【技术实现步骤摘要】
一种复合防水透湿面料及其制备方法
本专利技术涉及一种复合防水透湿面料及其制备方法，属于织物整理领域。
技术介绍
防水透湿织物(Waterproof&MoisturePermeableFabric)通常也叫防水透气织物，国外一般称之为WaterproofandBreathableFabric(可呼吸织物)。防水透湿织物是指具有使水滴(或液滴)不能渗入织物，而人体散发的汗气能通过织物扩散传递到外界，不致在衣服和皮肤间积累或冷凝，感觉不到发闷现象的功能性织物。它是人类为抵御大自然的侵害，不断提高自我保护的情况下出现的，集防风、雨、雪，御寒保暖，美观舒适于一身的高技术纺织品。研究表明，只有当靠近皮肤的衣服内“微气候区”的温度在32±1℃，相对湿度在50％±10％时人体才感到舒适，此时人体处于最佳的生理状态。用这种织物做成的服装，不仅能满足严寒雨雪、大风等恶劣天气环境中人们活动时的穿着需要(如冬季军服等)，也适用于人们日常生活对雨衣、运动衣等的要求，且穿着舒适美观，无湿冷感，防止冻伤。水蒸气分子的直径为0.0003-0.0004微米，而雨水中直径最小的轻雾的直径为20微米，毛毛雨的直径已经高达400微米，如果能够制造出孔隙直径在水蒸气和雨水之间的薄膜，那么既防水又透湿就能够实现了。现有技术往往采用层压法将防水透湿层通过热熔胶与传统织物面料结合，在该层压结合过程中，由于热熔胶的存在会将防水透湿层中的微细孔隙堵塞，使得其透湿功能下降。因此，如能采用防水透湿层原材料直接与传统面料结合，而不使用热熔胶或其他粘合剂，则可以避免以上问题。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出一种复合防水透湿面料。本专利技术提到的面料之所以称为复合防水透湿面料，是因为所述防水透湿层为静电纺丝纤维无纺布。静电纺丝技术是一种可连续制作纳米织物的重要工艺，可以制备单丝直径20-100nm以至更细的纳米纤维和纳米纤维无纺布薄膜。采用憎水性聚合物并通过静电纺丝制备的纳米纤维膜，具有如下特点：1)织物柔软且悬垂性好；2)织物对外界光线反射分散、柔和；3)织物的微纳米结构使得其透水性和吸油性较高；4)通过添加的功能成分可使面料具有抗菌除臭等功能。本专利技术所述的复合防水透湿面料不仅仅局限于上述织物特点，织物的微纳米结构使得其能够迅速的将人体汗液吸附并传递到织物的另一面，并通过扩散作用增大水分的蒸发面积，达到透湿功能；而组成纳米纤维无纺布薄膜材料的憎水性则使得其不易在贴近身体的一侧形成液态水的聚集；从而达到防水透湿并保持面料内侧干燥的目的。为实现上述目的，本专利技术首先提供了一种复合防水透湿面料的制备方法，所述方法包括以下步骤：1)将传统面料织物清洗、除油后，烘干备用；2)配制两种或两种以上不同浓度的憎水材料纺丝液，按照浓度由低到高的顺序依次置于静电纺丝设备的储液管中，其中，低浓度靠近纺丝针头；3)将静电纺丝设备接通正极电压和负极电压，设置静电纺丝条件参数，将传统织物面料固定在接收滚筒表面，开启电源，进行纺丝，依次在传统织物表面形成憎水材料的纳米微珠和纳米纤维，并最终在表面获得纳米纤维无纺布薄膜；4)取下覆满纳米纤维无纺布薄膜的复合面料，热压、干燥，即可得到复合防水透湿面料。在本专利技术的一种实施方式中，所述传统面料织物为机织或针织的棉、麻、涤纶、锦纶或者其混纺织物。在本专利技术的一种实施方式中，所述憎水材料纺丝液的浓度为1-20wt％，其中所述低浓度为1-7wt％，此浓度下的纺丝液在后续的纺丝条件下得到含溶质的液滴或串珠状不连续纤维，而不能够得到连续纤维；较高浓度为7-20wt％，此浓度下的纺丝液在后续的纺丝条件下得到连续纤维。在本专利技术的一种实施方式中，相邻的低浓度和较高浓度的浓度之差不超过6wt％。在本专利技术的一种实施方式中，所述传统面料织物除油后进行拒水整理。在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤1)中烘干为70-90℃下烘干1-5h。在本专利技术的一种实施方式中，所述憎水材料为聚氨酯、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亚胺以及其混合物或共聚物。在本专利技术的一种实施方式中，所述纺丝液的溶剂为丙酮、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰氨、三氟乙醇、六氟异丙醇中的一种或几种。在本专利技术的一种实施方法中，静电纺丝电压为5-20kV；静电纺丝选用的针头内径为0.5-1.5mm；静电纺丝的针头与纺丝纤维收集板之间的距离为5-30cm；静电纺丝的纺丝速度为1.0-5.0mL/h。在本专利技术的一种实施方法中，在纺丝液中加入一定量的功能成分进行静电纺丝，达到抗菌、远红外发射和产生负离子的目的。在本专利技术的一种实施方式中，所述热压在压烫机上进行，其中热压压强为0.1-0.8MPa；热压温度为80-120℃，热压时间为5-120s。在本专利技术的一种实施方式中，步骤(4)中所述干燥为自然晾干或者在70-90℃下烘干。本专利技术还提供了由上述方法制备得到的一种复合防水透湿面料。本专利技术的取得的有益效果：(1)采用静电纺丝技术，将传统织物和静电纺丝得到的防水透湿层相结合，既能保面料的舒适，也能实现良好的防水透湿功能；(2)面料采用传统面料织物，提高了复合防水透湿面料的耐磨性，织物的断裂强度等性能；传统面料经拒水整理后，在几乎不影响透湿性、透气性的情况下，大大提高了面料的防水性；(3)本专利技术得到的复合防水透湿面料的里料为静电纺丝纳米纤维无纺布薄膜，由于本专利技术采用了不同浓度梯度的纺丝溶液，并且低浓度纺丝液先于其他高浓度纺丝溶液被推出储液管，因此，在传统面料上首先接收到的是不成纤的憎水材料微纳米液滴，而后随着高浓度的纺丝液推出，憎水材料才能够成纤并收集在传统面料上，这样，先前憎水材料微纳米液滴就起到了粘合剂的作用将传统面料和静电纺丝纳米纤维结合在一起。该方法不仅简化了复合工艺，节约了时间材料成本，而且避免了粘结过程造成的面料厚度和性能不均一的问题。附图说明图1静电纺丝装置；其中，1-推进泵，2-储液管，3-梯度纺丝溶液，4-纳米纤维，5-接收滚筒，6-传统织物面料。具体实施方式下面通过附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明，但并不意味着对本专利技术保护范围的限制。面料与防水层是否脱落性能测试方法：将透明胶带贴于纳米纤维一侧表面，放置30min后，以30cm/min的速度将胶带剥离，如纳米纤维层与原传统面料分离，则认为其脱落；如没有出现分离，则认为其未脱落防水透湿面料的性能检测方法：防水性能：依据标准AATCC127用YG812C仪器测量纤维膜的耐水压。在标准大气压下，将织物疏水面与水接触，以恒定的升压速率增加水压，当织物背面出现三处慢慢变大的水珠时的压力即为静水压，也就是指液态水通过薄膜时所需要的阻力的大小，其大小表示薄膜的防水性能，薄膜承受的静水压值越大，其耐水性就越高。本实验测试中每个样品随机剪裁3个试样，试样测试面积为225cm2，耐水压的恒定升压速率设定为6kPa/min，直至试样反面区域(压环边缘3mm内出现的水滴不算)出现3个不断增大的水滴时记录此时的静水压值最后取其平均值。透湿性能：依据ASTME96标准，通过YG601型电脑式透湿测试仪采用吸湿法测试纤维膜的透湿性能。操作步骤如下：首先将机器设定箱内温度为38℃，箱内湿度为90％让其平衡到设定的温湿度，其次将33g无水氯化钙装到透湿杯内(透湿杯的有效面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合防水透湿面料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)将传统面料织物清洗、除油后，烘干备用；2)配制两种或两种以上不同浓度的憎水材料纺丝液，按照浓度由低到高的顺序依次置于静电纺丝设备的储液管中，其中，低浓度靠近纺丝针头；3)将静电纺丝设备接通正极电压和负极电压，设置静电纺丝条件参数，将传统织物面料固定在接收滚筒表面，开启电源，进行纺丝，依次在传统织物表面形成憎水材料的纳米微珠和纳米纤维，并最终在表面获得纳米纤维无纺布薄膜；4)取下覆满纳米纤维无纺布薄膜的复合面料，热压、干燥，即可得到复合防水透湿面料。

【技术特征摘要】
1.一种复合防水透湿面料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)将传统面料织物清洗、除油后，烘干备用；2)配制两种或两种以上不同浓度的憎水材料纺丝液，按照浓度由低到高的顺序依次置于静电纺丝设备的储液管中，其中，低浓度靠近纺丝针头；3)将静电纺丝设备接通正极电压和负极电压，设置静电纺丝条件参数，将传统织物面料固定在接收滚筒表面，开启电源，进行纺丝，依次在传统织物表面形成憎水材料的纳米微珠和纳米纤维，并最终在表面获得纳米纤维无纺布薄膜；4)取下覆满纳米纤维无纺布薄膜的复合面料，热压、干燥，即可得到复合防水透湿面料。2.根据权利要求1所述的一种复合防水透湿面料的制备方法，其特征在于，所述传统面料织物为机织或针织的棉、麻、涤纶、锦纶或者其混纺织物。3.根据权利要求1或2所述的一种复合防水透湿面料的制备方法，其特征在于，所述传统面料织物除油后进行拒水整理。4.根据权利要求1-3任一所述的一种复合防水透湿面料的制备方法，其特征在于，所述憎水材料为聚氨酯、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亚胺以及其混合物或共聚物；所述纺丝液的溶剂为...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓强，孙倩，张家琳，陈欣，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32