本发明涉及一种温度感应型织物防水透湿整理剂的制备方法，属于织物整理剂技术领域。
背景技术：
随着人们生活水平的日益提高，纺织面料由传统的保暖抗寒逐步发展成为抗菌、舒适、透气等功效的产品；其中，将人体所产生的水汽以不显汗的方式排到服装外是衣物面料的重要性能，而在不同温度及运动条件下人体排热排汗量是不同的，因此，为了维持穿着者的舒适性，对于纺织服装的透湿气性能在不同环境下的要求是不同的。高温下要求高的透湿性能以保证良好的排热排汗性，而低温时较低的透湿气性可保证保暖性，然而一般的织物无法达到这种功能性要求。随着智能材料及其制备技术的问世，人们对防水透湿织物的设计与制造也在进展，已经不仅仅停留在“静止的”防水透湿功能的层面上，而是要求“动态的”有呼吸功能的，即能够像人体皮肤那样，调节汗液的排出。随着西方发达国家传统纺织行业的衰退和高科技、高附加值的高端纺织品的兴起，融合材料、化学、生物等最新科技成果的新型纺织品已经成为全球纺织行业发展的风向标。集防水、透湿、防风、保暖于一体的“可呼吸织物”成为近年来人们关注及发展的高技术纺织品。
研究和开发智能型纺织品(或称交互式纺织品)是纺织工业领域中一个崭新且极具前途的发展趋势。基于它们的应用和相关的益处而言，交互式纺织品的研发很明显将是纺织领域未来10年中最重大的进展之一。
随着人类认识与征服自然能力的不断增强，我们在特殊环境下的作业也在不断地拓展。因此，对极端环境下的作业防护服的研究与开发将是一项十分重要且具有极大意义的工作。在众多防护服装中，防水透湿服装是当前研究的一个热点。目前防水透湿织物的市场需求不断增加，而且对其质量的要求也越来越高，其应用亦从早期极端环境下的作战服发展到各产业领域及日常生活当中。
而智能化防水透湿织物将广地泛应用于国防、体育、医疗保健、日常生活及各产业领域。其可预见的产品有:恶劣环境下的作战服、帐篷、睡袋、运动服、登山服、医疗用纺织品、婴幼儿用品及各种特殊作业防护服等。
随着人们生活水平的不断提高，对生活用品的品质要求也越来越高，尤其是对纺织品品质的要求。服饰用面料除了要求美观、耐用等，还要求有舒适性、防护性等功能。在户外活动活动过程中，对服装的防风性、防水性以及通气透湿性都要求较高。
最初经过防水整理的织物仅具有防水性，但是透湿性能较差，主要被用作防雨布。随着研究的深入，对于织物进行防水整理技术的不断改善，防水织物的透湿性能不断提高，防水织物不但可以防止雨雪渗透进入人体，还可以使得人体产生的水分以水蒸气的形式透出面料从而排出体外，从而使得人体保持一种较为舒适的状态。目前经过防水整理后的织物已经广泛应用于运动衣、内衣以及防护服装等，尤其是户外运动用服装。
目前，对于织物进行防水整理主要有三种方法，拒水整理法，涂层整理法以及层压整理法。其中拒水整理法是通过使用超细纤维织制高密度织物，其纱线间的间隙很小，可以阻止水滴通过，但可以使水蒸气透过，从而具有防水透湿性。涂层整理方法是采用干法或湿法涂层整理，使得织物表面的间隙被涂层完全封闭或减小到很小，从而使织物具有防水性，涂层剂中的亲水基团或涂层形成的微孔可以使织物具有透湿性。层压整理方法是指采用层压技术，使得织物与具有防水透湿性的微孔或亲水性薄膜层压复合在一起，从而制成防水透湿织物。这三种方法中，涂层整理方法适用的织物类型较广，整理操作较为简单，因此应用也较为广泛。
中国专利cn201410249590.1公开了一种防水整理剂及其应用，其由如下重量份配比的组分组成：甲醇10～20重量份、含氟硼酸衍生物40～60重量份、脂肪酸钠4～8重量份、聚乙烯蜡乳液5～10重量份、有机硅4～8重量份、表面活性剂1～3重量份和水200重量份，其中含氟硼酸衍生物为2-三氟甲基苯硼酸、3-三氟甲基苯硼酸、4-三氟甲基苯硼酸、4-三氟甲氧基苯硼、3，5-二(三氟甲基)和3，4，5-三氟苯硼酸中的一种。该发明采用含氟硼酸衍生物为主要原料获得防水整理剂，采用常用的二浸二轧生产技术并通过配位络合作用，将防水整理剂整理到纺织品，所制得的纺织品不仅具有良好的防水性能，而且又不影响其固有的耐洗牢度、白度。但是经该整理剂整理后织物的通气透湿性仍有待改进。
然而，当前几乎所有的防水透湿产品的重点都是尽可能改善，增加织物的透湿性，使织物在穿着过程中尽可能满足舒适性的需要。而且织物的透湿性能不会随穿着环境条件的变化而改变。但有时恰恰是这种不合时宜的高透湿性使得织物的保暖性能受到影响，尤其是在某些极端环境下更是如此。换言之，目前防水透湿织物的穿着舒适范围还有待于进一步改善。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对现有技术中整理剂整理后织物的通气透湿性仍有待改进的问题，提供了一种温度感应型织物防水透湿整理剂的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）取n-异丙基丙烯酰胺、聚四氟乙烯、海藻酸钠、n,n’-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、n,n,n’,n’-四甲基乙二胺、去离子水，将n-异丙基丙烯酰胺、过硫酸铵和去离子水混合均匀，并调节体系ph值，即得反应液，在反应液中加入聚四氟乙烯，进行鼓泡处理，即得反应乳液，在反应乳液中加入海藻酸钠和n,n’-亚甲基双丙烯酰胺，进行搅拌处理，即得基料，在基料中加入n,n,n’,n’-四甲基乙二胺，室温下继续搅拌反应1～2天，即得凝胶；
（2）将凝胶进行浸泡处理，即得水凝胶，将水凝胶进行液氮冷淬处理后，并进行真空冷冻干燥处理，破碎即得填料；
（3）取线性低密度聚乙烯、填料、低密度聚乙烯、聚乙烯蜡、防老剂4020，将线性低密度聚乙烯、填料、低密度聚乙烯、聚乙烯蜡、防老剂4020混合置于高速混合机中，进行高速混合处理，即得温度感应型织物防水透湿整理剂。
步骤（1）所述的n-异丙基丙烯酰胺、聚四氟乙烯、海藻酸钠、n,n’-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、n,n,n’,n’-四甲基乙二胺、去离子水之间的比例分别为：按重量份数计，分别称取20～30份n-异丙基丙烯酰胺、1～10份聚四氟乙烯、1～5份海藻酸钠、0.1～0.3份n,n’-亚甲基双丙烯酰胺、1～3份过硫酸铵、0.1～0.3份n,n,n’,n’-四甲基乙二胺、1～5份去离子水。
步骤（1）所述的调节体系ph值的步骤为：将n-异丙基丙烯酰胺、过硫酸铵和去离子水混合均匀，并用质量分数为1%氢氧化钠溶液调节体系ph值为8.0～8.4。
步骤（1）所述的鼓泡处理步骤为：在反应液中加入聚四氟乙烯，在氮气气氛下鼓泡10～20min。
步骤（1）所述的搅拌处理步骤为：在反应乳液中加入海藻酸钠和n,n’-亚甲基双丙烯酰胺，在搅拌速度为400～500r/min下搅拌30～40min。
步骤（2）所述的浸泡处理步骤为：用温度为40～45℃的去离子水将凝胶浸泡1周，每24h换一次水。
步骤（2）所述的液氮冷淬处理步骤为：将水凝胶置于液氮中冷淬5～10min。
步骤（2）所述的真空冷冻干燥处理步骤为：在温度为-40～-50℃下真空冷冻干燥5～8h。
步骤（3）所述的线性低密度聚乙烯、填料、低密度聚乙烯、聚乙烯蜡、防老剂4020之间的比例分别为：按重量份数计，分别称取20～25份线性低密度聚乙烯、1～10份填料、5～15份低密度聚乙烯、1～3份聚乙烯蜡、1～2份防老剂4020。
步骤（3）所述的高速混合处理步骤为：将线性低密度聚乙烯、填料、低密度聚乙烯、聚乙烯蜡、防老剂4020混合置于高速混合机中，在搅拌速度为2000～2500r/min下高速混合10～15min。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明将聚n-异丙基丙烯酰胺接枝聚四氟乙烯后交联海藻酸钠，将亲水性海藻酸钠大分子引入到水凝胶网络中，制备了一种交联半互穿网络结构的水凝胶，采用液氮淬冷后冷冻干燥的方法，可以较好地保持水凝胶的三维网状孔洞结构，将制备的水凝胶作为整理剂的填料，将制备的填料和低密度聚乙烯复配，得到温度感应型织物防水透湿整理剂，采用制备的温度感应型织物防水透湿整理剂进行“致密一微孔一致密”涂覆工艺，涂层后凝胶的三维网状孔洞结构减少了水分子传递的阻力，透湿量明显增大；微孔孔径小于1微米，液态水不能透过，具有防水效果；增强了成膜的物理机械性能，提高了防水性能，这种天然高分子粉体微孔透湿与聚氨酷溶解——扩散透湿的有机结合，形成了高防水透湿新机理；
（2）本发明中聚四氟乙烯中氟原子的电负性大，c-f键的键能高，直径小；因此，含有大量c-f键的化合物分子间凝聚力小，使化合物的表面自由能显著降低，从而很难被各种液体附着、润湿，具有很好的疏水、疏油和防污性能；由于氟原子更容易将c-f键屏蔽起来而具有较好的稳定性，因此，制备的含氟整理剂耐酸、耐碱、耐高温、耐辐射；且经含氟拒水整理剂整理织物仍保持较好的手感和透湿透气性，用量低，效果好；
（3）本发明中聚n-异丙基丙烯酰胺具有疏水的异丙基又有亲水的酰胺基，当温度低于lcst时，聚n-异丙基丙烯酰胺分子链上的酰胺基团与水分子中的羟基形成氢键，此时氢键作用是主要作用力，聚n-异丙基丙烯酰胺溶于水，此时由于聚合物分子链周围的水分子会形成一种由氢键连接而且有序化程度高的溶剂化壳层，使聚合物以舒展线团构想存在于水中；当温度高于lcst时，聚n-异丙基丙烯酰胺与水的相互作用参数突变，改变了酰胺和水分子间氢键作用，从而导致聚合物链疏水端的溶剂化壳层遭到破坏，此时分子间及分子内的非极性异丙基疏水作用成为主要作用力，水分子被挤出分子链，导致分子链聚集坍塌形成球状，整体表现为疏水。
具体实施方式
按重量份数计，分别称取20～30份n-异丙基丙烯酰胺、1～10份聚四氟乙烯、1～5份海藻酸钠、0.1～0.3份n,n’-亚甲基双丙烯酰胺、1～3份过硫酸铵、0.1～0.3份n,n,n’,n’-四甲基乙二胺、1～5份去离子水，将n-异丙基丙烯酰胺、过硫酸铵和去离子水混合均匀，并用质量分数为1%氢氧化钠溶液调节体系ph值为8.0～8.4，即得反应液，在反应液中加入聚四氟乙烯，在氮气气氛下鼓泡10～20min，即得反应乳液，在反应乳液中加入海藻酸钠和n,n’-亚甲基双丙烯酰胺，在搅拌速度为400～500r/min下搅拌30～40min，即得基料，在基料中加入n,n,n’,n’-四甲基乙二胺，室温下继续搅拌反应1～2天，即得凝胶；用温度为40～45℃的去离子水将凝胶浸泡1周，每24h换一次水，即得水凝胶，将水凝胶置于液氮中冷淬5～10min后，在温度为-40～-50℃下真空冷冻干燥5～8h，破碎即得填料；按重量份数计，分别称取20～25份线性低密度聚乙烯、1～10份填料、5～15份低密度聚乙烯、1～3份聚乙烯蜡、1～2份防老剂4020，将线性低密度聚乙烯、填料、低密度聚乙烯、聚乙烯蜡、防老剂4020混合置于高速混合机中，在搅拌速度为2000～2500r/min下高速混合10～15min，即得温度感应型织物防水透湿整理剂。
实施例1
取n-异丙基丙烯酰胺、聚四氟乙烯、海藻酸钠、n,n’-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、n,n,n’,n’-四甲基乙二胺、去离子水，将n-异丙基丙烯酰胺、过硫酸铵和去离子水混合均匀，并调节体系ph值，即得反应液，在反应液中加入聚四氟乙烯，进行鼓泡处理，即得反应乳液，在反应乳液中加入海藻酸钠和n,n’-亚甲基双丙烯酰胺，进行搅拌处理，即得基料，在基料中加入n,n,n’,n’-四甲基乙二胺，室温下继续搅拌反应1天，即得凝胶；将凝胶进行浸泡处理，即得水凝胶，将水凝胶进行液氮冷淬处理后，并进行真空冷冻干燥处理，破碎即得填料；取线性低密度聚乙烯、填料、低密度聚乙烯、聚乙烯蜡、防老剂4020，将线性低密度聚乙烯、填料、低密度聚乙烯、聚乙烯蜡、防老剂4020混合置于高速混合机中，进行高速混合处理，即得温度感应型织物防水透湿整理剂。n-异丙基丙烯酰胺、聚四氟乙烯、海藻酸钠、n,n’-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、n,n,n’,n’-四甲基乙二胺、去离子水之间的比例分别为：按重量份数计，分别称取20份n-异丙基丙烯酰胺、1份聚四氟乙烯、1份海藻酸钠、0.1份n,n’-亚甲基双丙烯酰胺、1份过硫酸铵、0.1份n,n,n’,n’-四甲基乙二胺、1份去离子水。调节体系ph值的步骤为：将n-异丙基丙烯酰胺、过硫酸铵和去离子水混合均匀，并用质量分数为1%氢氧化钠溶液调节体系ph值为8.0。鼓泡处理步骤为：在反应液中加入聚四氟乙烯，在氮气气氛下鼓泡10min。搅拌处理步骤为：在反应乳液中加入海藻酸钠和n,n’-亚甲基双丙烯酰胺，在搅拌速度为400r/min下搅拌30min。浸泡处理步骤为：用温度为40℃的去离子水将凝胶浸泡1周，每24h换一次水。液氮冷淬处理步骤为：将水凝胶置于液氮中冷淬5min。真空冷冻干燥处理步骤为：在温度为-40℃下真空冷冻干燥5h。线性低密度聚乙烯、填料、低密度聚乙烯、聚乙烯蜡、防老剂4020之间的比例分别为：按重量份数计，分别称取20份线性低密度聚乙烯、1份填料、5份低密度聚乙烯、1份聚乙烯蜡、1份防老剂4020。高速混合处理步骤为：将线性低密度聚乙烯、填料、低密度聚乙烯、聚乙烯蜡、防老剂4020混合置于高速混合机中，在搅拌速度为2000～2500r/min下高速混合10min。
实施例2
取n-异丙基丙烯酰胺、聚四氟乙烯、海藻酸钠、n,n’-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、n,n,n’,n’-四甲基乙二胺、去离子水，将n-异丙基丙烯酰胺、过硫酸铵和去离子水混合均匀，并调节体系ph值，即得反应液，在反应液中加入聚四氟乙烯，进行鼓泡处理，即得反应乳液，在反应乳液中加入海藻酸钠和n,n’-亚甲基双丙烯酰胺，进行搅拌处理，即得基料，在基料中加入n,n,n’,n’-四甲基乙二胺，室温下继续搅拌反应1.5天，即得凝胶；将凝胶进行浸泡处理，即得水凝胶，将水凝胶进行液氮冷淬处理后，并进行真空冷冻干燥处理，破碎即得填料；取线性低密度聚乙烯、填料、低密度聚乙烯、聚乙烯蜡、防老剂4020，将线性低密度聚乙烯、填料、低密度聚乙烯、聚乙烯蜡、防老剂4020混合置于高速混合机中，进行高速混合处理，即得温度感应型织物防水透湿整理剂。n-异丙基丙烯酰胺、聚四氟乙烯、海藻酸钠、n,n’-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、n,n,n’,n’-四甲基乙二胺、去离子水之间的比例分别为：按重量份数计，分别称取25份n-异丙基丙烯酰胺、5份聚四氟乙烯、3份海藻酸钠、0.2份n,n’-亚甲基双丙烯酰胺、2份过硫酸铵、0.2份n,n,n’,n’-四甲基乙二胺、3份去离子水。调节体系ph值的步骤为：将n-异丙基丙烯酰胺、过硫酸铵和去离子水混合均匀，并用质量分数为1%氢氧化钠溶液调节体系ph值为8.2。鼓泡处理步骤为：在反应液中加入聚四氟乙烯，在氮气气氛下鼓泡15min。搅拌处理步骤为：在反应乳液中加入海藻酸钠和n,n’-亚甲基双丙烯酰胺，在搅拌速度为450r/min下搅拌35min。浸泡处理步骤为：用温度为43℃的去离子水将凝胶浸泡1周，每24h换一次水。液氮冷淬处理步骤为：将水凝胶置于液氮中冷淬7min。真空冷冻干燥处理步骤为：在温度为-45℃下真空冷冻干燥6h。线性低密度聚乙烯、填料、低密度聚乙烯、聚乙烯蜡、防老剂4020之间的比例分别为：按重量份数计，分别称取23份线性低密度聚乙烯、5份填料、10份低密度聚乙烯、2份聚乙烯蜡、1.5份防老剂4020。高速混合处理步骤为：将线性低密度聚乙烯、填料、低密度聚乙烯、聚乙烯蜡、防老剂4020混合置于高速混合机中，在搅拌速度为2250r/min下高速混合13min。
实施例3
取n-异丙基丙烯酰胺、聚四氟乙烯、海藻酸钠、n,n’-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、n,n,n’,n’-四甲基乙二胺、去离子水，将n-异丙基丙烯酰胺、过硫酸铵和去离子水混合均匀，并调节体系ph值，即得反应液，在反应液中加入聚四氟乙烯，进行鼓泡处理，即得反应乳液，在反应乳液中加入海藻酸钠和n,n’-亚甲基双丙烯酰胺，进行搅拌处理，即得基料，在基料中加入n,n,n’,n’-四甲基乙二胺，室温下继续搅拌反应2天，即得凝胶；将凝胶进行浸泡处理，即得水凝胶，将水凝胶进行液氮冷淬处理后，并进行真空冷冻干燥处理，破碎即得填料；取线性低密度聚乙烯、填料、低密度聚乙烯、聚乙烯蜡、防老剂4020，将线性低密度聚乙烯、填料、低密度聚乙烯、聚乙烯蜡、防老剂4020混合置于高速混合机中，进行高速混合处理，即得温度感应型织物防水透湿整理剂。n-异丙基丙烯酰胺、聚四氟乙烯、海藻酸钠、n,n’-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、n,n,n’,n’-四甲基乙二胺、去离子水之间的比例分别为：按重量份数计，分别称取30份n-异丙基丙烯酰胺、10份聚四氟乙烯、5份海藻酸钠、0.3份n,n’-亚甲基双丙烯酰胺、3份过硫酸铵、0.3份n,n,n’,n’-四甲基乙二胺、5份去离子水。调节体系ph值的步骤为：将n-异丙基丙烯酰胺、过硫酸铵和去离子水混合均匀，并用质量分数为1%氢氧化钠溶液调节体系ph值为8.4。鼓泡处理步骤为：在反应液中加入聚四氟乙烯，在氮气气氛下鼓泡20min。搅拌处理步骤为：在反应乳液中加入海藻酸钠和n,n’-亚甲基双丙烯酰胺，在搅拌速度为500r/min下搅拌40min。浸泡处理步骤为：用温度为45℃的去离子水将凝胶浸泡1周，每24h换一次水。液氮冷淬处理步骤为：将水凝胶置于液氮中冷淬10min。真空冷冻干燥处理步骤为：在温度为-50℃下真空冷冻干燥8h。线性低密度聚乙烯、填料、低密度聚乙烯、聚乙烯蜡、防老剂4020之间的比例分别为：按重量份数计，分别称取25份线性低密度聚乙烯、10份填料、15份低密度聚乙烯、3份聚乙烯蜡、2份防老剂4020。高速混合处理步骤为：将线性低密度聚乙烯、填料、低密度聚乙烯、聚乙烯蜡、防老剂4020混合置于高速混合机中，在搅拌速度为2500r/min下高速混合15min。
将本发明制备的温度感应型织物防水透湿整理剂及市售防水整理剂进行检测，具体检测结果如下表表1：
测试方法：
将相同的织物使用实施例1-3所制备的温度感应型织物防水透湿整理剂以及对比例市售防水整理剂利用干法涂层整理方式进行整理，分别对整理后的织物进行透湿性能测试以及防水测试，测试结果如表1所示。透湿性能使用yg(b)216x型透湿量仪进行测试，防水测试参照aatcc22-1997淋水性能测试标准进行测试。
表1温度感应型织物防水透湿整理剂性能表征
由表1可知本发明制备的温度感应型织物防水透湿整理剂，透湿性你能好，防水性能佳，具有广阔的市场价值和应用前景。