本发明公开了一种防水透湿织物的制备方法，属于纺织品制备
技术领域：
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背景技术：
随着人类生活环境的不断改变，人们对面料多功能的需求不断提高。防水透湿面料是近年来人们陆续开发的高附加值产品之一。防水透湿面料是指水在一定压力下不浸入面料，而人体散发的汗液却能以水蒸气的形式通过面料传导到外界，从而避免汗液积聚冷凝在体表与面料之间以保持服装的舒适性，它是一种高技术、独具特色的功能性面料。用防水透湿面料制作的服装不仅能满足寒冷、雨雪、大风等恶劣天气中的穿着需要，而且在较大劳动强度下也能排汗透湿，穿着舒适，还能在化学、有毒及传染环境中起到隔绝、过滤和透湿作用。防水透湿面料是一种新型的纺织面料，其成份由高分子防水透气材料（ptfe膜）加上布料复合而成。从制作工艺上讲，防水透湿面料的技术要求要比一般的防水面料高的多；同时从品质上来看，防水透湿面料也具有其他防水面料所不具备的功能性特点。防水透湿面料在加强布料气密性、水密性的同时，其独特的透汽性能，可使结构内部水汽迅速排出，避免结构滋生霉菌，并保持人体始终干爽，完美解决了透气与防风，防水，保暖等问题，是一种健康环保的新型面料。目前防水透湿面料包括高密度面料、涂层面料、层压面料等三种类型，但只有双向拉伸的微孔聚四氟乙烯薄膜层压面料较好地解决了防水、透湿、防风等不可兼顾的矛盾，同时还具有病毒隔离和防护等多种功能，因此在功能面料中占有重要地位。我国传统的加工方法是首先通过双向拉伸加工出微孔聚四氟乙烯薄膜，再与面料通过点状粘合剂层压复合，最后在薄膜一侧涂上透湿型的聚氨酯溶液，烘干后得到防水透湿层压织物。而聚四氟乙烯的柔顺性较差，应用于贴身织物，穿着不舒适也不利于折叠，聚四氟乙烯防水透湿织物以溶剂挥发方法制备时，表面的聚氨酯薄膜孔隙率低，造成透湿织物整体透湿性能较差。因此，发明一种透湿性好的防水透湿织物对纺织品制备
技术领域：
具有积极意义。技术实现要素：本发明主要解决的技术问题，针对目前防水透湿织物主要由布料和聚四氟乙烯薄膜复合形成，而聚四氟乙烯的柔顺性较差，应用于贴身织物，穿着不舒适也不利于折叠，聚四氟乙烯防水透湿织物以溶剂挥发方法制备时，表面的聚氨酯薄膜孔隙率低，造成透湿织物整体透湿性能较差的缺陷，提供了一种防水透湿织物的制备方法。为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种防水透湿织物的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将汗布与双向拉伸聚四氟乙烯微孔薄膜，用聚酰胺胶黏剂复合粘结，放入胶点转移复合机中，制备得到聚四氟乙烯复合织物，备用；（2）向带有搅拌器和恒压滴液漏斗的三口烧瓶通氮气排出空气，加入20～30ml1，4-丁二醇、40～50ml三氟化硼乙醚和30～35ml四氢呋喃，启动搅拌器混合搅拌，得到起始混合液；（3）用恒压滴液漏斗向上述三口烧瓶中滴加30～40ml环氧氯丙烷，保持冰水浴条件反应4～5h，再向三口烧瓶加入4～5ml蒸馏水，静置5～10min，得到反应产物，将反应产物倒入分液漏斗中，依次用蒸馏水和碳酸钠溶液洗涤2～3次，将洗涤后的反应产物置于蒸馏烧瓶中，加热升温，蒸馏得到四氢呋喃/环氧氯丙烷的共聚醚；（4）取50～70ml四氢呋喃/环氧氯丙烷的共聚醚、20～30ml二甲基亚砜、5～8g叠氮化钠、2～3g磺酸钠放入反应釜中，油浴加热升温，保温回流反应得到回流液，将回流液在搅拌条件下倒入200～220ml冰水中，再向冰水中加入10～15ml二氯甲烷，静置30～40min后转入蒸馏装置中蒸馏，得到预聚物；（5）按重量份数计，向带有冷凝装置的四口烧瓶中加入30～40份上述预聚物、20～30份松香，在氮气保护下，程序升温，并用磁力搅拌器以200～300r/min的转速搅拌分散30～40min，向上述四口烧瓶中加入80～90份甲苯二异氰酸酯，搅拌反应，待四口烧瓶降温，依次向四口烧瓶中加入10～15份二羟甲基丙酸、20～30份甘油和20～25份马来酸酐，再将3～5份二月桂酸二丁基锡溶于35～40份丙酮，得到引发液，用恒压滴液漏斗将引发液滴入四口烧瓶中，边滴加边升温，继续反应，得到聚氨酯涂料液；（6）将竹炭粉、滑石粉、乙酸乙酯混合，置于高速分散机，高速分散10～15min，得到分散浆料，将分散浆料与聚氨酯涂料液混合，得到涂膜液，将涂膜液涂覆于聚四氟乙烯复合织物两面，烘干器下热烘得到防水透湿织物。步骤（1）所述的双向拉伸聚四氟乙烯微孔薄膜的孔径为0.4～0.6μm、厚度为50～80μm，聚酰胺胶黏剂涂覆量为100～110g/m2。步骤（2）所述的三口烧瓶所处反应条件为冰水浴，搅拌转速为400～500r/min，混合搅拌时间为30～35min。步骤（3）所述的用恒压滴液漏斗滴加速率为5～7ml/min，冰水浴条件反应时间为4～5h，碳酸钠溶液质量分数为30%，加热升温为90～100℃，蒸馏时间为3～4h。步骤（4）所述的油浴加热升温为100～110℃，保温回流反应时间为18～20h，蒸馏时间为4～5h。步骤（5）所述的程序升温速率为3～5℃/min，升温为90～100℃，搅拌反应时间为2～3h，四口烧瓶降温为50～60℃，恒压滴液漏斗的滴加速率2～3ml/min滴加引发液时控制升温速率为3～5℃/min，升温为80～82℃，继续反应时间为3～4h。步骤（6）所述的竹炭粉、滑石粉、乙酸乙酯混合质量比为1︰4︰7，高速分散转速为2000～2500r/min，分散浆料与聚氨酯涂料液混合体积比为2︰5，涂膜液涂覆量为40～50g/m2，烘干器热烘温度为80～90℃，热烘时间为40～50min。本发明的有益效果是：（1）本发明以1，4-丁二醇、三氟化硼乙醚和四氢呋喃为原料，在冰水浴条件下混合搅拌，得到起始混合液，向起始混合液中滴加环氧氯丙烷，在冰水浴条件下反应一段时间，得到反应产物，经过洗涤、蒸馏得到四氢呋喃/环氧氯丙烷的共聚醚，将四氢呋喃/环氧氯丙烷的共聚醚、叠氮化钠、二甲基亚砜混合加热，回流反应得到回流液，将回流液倒入冰水中蒸馏得到预聚物，将预聚物、松香混合分散后加入甲苯二异氰酸酯、甘油、二月桂酸二丁基锡、磺酸钠等物质，在一定温度条件下搅拌反应得到聚氨酯涂料液，将竹炭粉、滑石粉、乙酸乙酯混合制备分散浆液，再将聚氨酯涂料液与分散浆液按一定体积比混合制备涂膜液，用汗布和双向拉伸聚四氟乙烯微孔薄膜粘结复合得到聚四氟乙烯复合织物，用涂膜液涂覆聚四氟乙烯复合织物两面，烘干得到防水透湿织物，本发明以1，4-丁二醇为起始剂，三氟化硼乙醚为催化剂，通过阳离子开环聚合，将四氢呋喃和环氧氯丙烷聚合生成四氢呋喃/环氧氯丙烷的共聚醚，再加入叠氮化钠来叠氮化四氢呋喃/环氧氯丙烷的共聚醚，得到预聚物，这种预聚物为四氢呋喃/聚叠氮缩水甘油醚的共聚醚，其中四氢呋喃是一种能与水混溶的化合物，它的极性极强，在湿度较高的空气中能将水凝结于透湿织物表面，然后吸入透湿织物内部，另外聚氨酯高分子链中接入磺酸基团等亲水基团，使水分在聚氨酯膜内能够有较好的分散环境，从而使透湿织物透湿性提高；（2）本发明借助分散浆料中竹炭粉、滑石粉的粉体吸湿膨胀性保持织物的防水性能，借助粉体干燥后收缩增加了聚氨酯薄膜的孔隙率，增强织物的透湿性能，通过的预聚物为四氢呋喃/聚叠氮缩水甘油醚的共聚醚，它的主链段为四氢呋喃，透湿织物中四氢呋喃链段越多，玻璃化转变温度就越低，四氢呋喃链段携带的环氧氯丙烷残基链段就越多，使得共聚醚的玻璃化转变温度会降低，这是由于在主链段中引入-(ch2)4o-链段，柔顺性变好，而聚叠氮缩水甘油醚链段由于侧链上有叠氮基团，阻碍了主链段的柔顺性，这样可以通过在聚叠氮缩水甘油醚中引入四氢呋喃链段来降低其玻璃化转变温度，通过引入柔性链段使聚叠氮缩水甘油醚的玻璃化转变温度降低，从而改善透湿织物整体在常温下的塑性，使其质地柔软，富有弹性，应用前景广阔。具体实施方式将汗布与孔径为0.4～0.6μm、厚度为50～80μm双向拉伸聚四氟乙烯微孔薄膜用聚酰胺胶黏剂以100～110g/m2的涂覆量复合粘结，放入胶点转移复合机中，制备得到聚四氟乙烯复合织物，备用；向带有搅拌器和恒压滴液漏斗的三口烧瓶通氮气排出空气，加入20～30ml1，4-丁二醇、40～50ml三氟化硼乙醚和30～35ml四氢呋喃，将三口烧瓶置于冰水浴中，启动搅拌器以400～500r/min的转速混合搅拌30～35min，得到起始混合液；用恒压滴液漏斗以5～7ml/min的滴加速率，向上述三口烧瓶中滴加30～40ml环氧氯丙烷，保持冰水浴条件反应4～5h，再向三口烧瓶加入4～5ml蒸馏水，静置5～10min，得到反应产物，将反应产物倒入分液漏斗中，依次用蒸馏水和质量分数为30%的碳酸钠溶液洗涤2～3次，将洗涤后的反应产物置于蒸馏烧瓶中，加热升温至90～100℃，蒸馏3～4h，得到四氢呋喃/环氧氯丙烷的共聚醚；取50～70ml四氢呋喃/环氧氯丙烷的共聚醚、20～30ml二甲基亚砜、5～8g叠氮化钠、2～3g磺酸钠放入反应釜中，油浴加热升温至100～110℃，保温回流反应18～20h，得到回流液，将回流液在搅拌条件下倒入200～220ml冰水中，再向冰水中加入10～15ml二氯甲烷，静置30～40min后转入蒸馏装置中蒸馏4～5h，得到预聚物；按重量份数计，向带有冷凝装置的四口烧瓶中加入30～40份上述预聚物、20～30份松香，在氮气保护下，以3～5℃/min的升温速率程序升温至90～100℃，并用磁力搅拌器以200～300r/min的转速搅拌分散30～40min，向上述四口烧瓶中加入80～90份甲苯二异氰酸酯，搅拌反应2～3h，待四口烧瓶降温至50～60℃，依次向四口烧瓶中加入10～15份二羟甲基丙酸、20～30份甘油和20～25份马来酸酐，再将3～5份二月桂酸二丁基锡溶于35～40份丙酮，得到引发液，用恒压滴液漏斗以2～3ml/min的滴加速率将引发液滴入四口烧瓶中，边滴加边升温，控制升温速率为3～5℃/min，升温至80～82℃，继续反应3～4h，得到聚氨酯涂料液；将竹炭粉、滑石粉、乙酸乙酯按质量比为1︰4︰7混合，置于高速分散机，以2000～2500r/min的转速高速分散10～15min，得到分散浆料，将分散浆料与聚氨酯涂料液按体积比为2︰5混合，得到涂膜液，将涂膜液按40～50g/m2涂覆于聚四氟乙烯复合织物两面，在温度为80～90℃的烘干器下热烘40～50min，得到防水透湿织物。将汗布与孔径为0.4μm、厚度为50μm双向拉伸聚四氟乙烯微孔薄膜用聚酰胺胶黏剂以100g/m2的涂覆量复合粘结，放入胶点转移复合机中，制备得到聚四氟乙烯复合织物，备用；向带有搅拌器和恒压滴液漏斗的三口烧瓶通氮气排出空气，加入20ml1，4-丁二醇、40ml三氟化硼乙醚和30ml四氢呋喃，将三口烧瓶置于冰水浴中，启动搅拌器以400r/min的转速混合搅拌30min，得到起始混合液；用恒压滴液漏斗以5ml/min的滴加速率，向上述三口烧瓶中滴加30ml环氧氯丙烷，保持冰水浴条件反应4h，再向三口烧瓶加入4ml蒸馏水，静置5min，得到反应产物，将反应产物倒入分液漏斗中，依次用蒸馏水和质量分数为30%的碳酸钠溶液洗涤2次，将洗涤后的反应产物置于蒸馏烧瓶中，加热升温至90℃，蒸馏3h，得到四氢呋喃/环氧氯丙烷的共聚醚；取50ml四氢呋喃/环氧氯丙烷的共聚醚、20ml二甲基亚砜、5g叠氮化钠、2g磺酸钠放入反应釜中，油浴加热升温至100℃，保温回流反应18h，得到回流液，将回流液在搅拌条件下倒入200ml冰水中，再向冰水中加入10ml二氯甲烷，静置30min后转入蒸馏装置中蒸馏4h，得到预聚物；按重量份数计，向带有冷凝装置的四口烧瓶中加入30份上述预聚物、20份松香，在氮气保护下，以3℃/min的升温速率程序升温至90℃，并用磁力搅拌器以200r/min的转速搅拌分散30min，向上述四口烧瓶中加入80份甲苯二异氰酸酯，搅拌反应2h，待四口烧瓶降温至50℃，依次向四口烧瓶中加入10份二羟甲基丙酸、20份甘油和20份马来酸酐，再将3份二月桂酸二丁基锡溶于35份丙酮，得到引发液，用恒压滴液漏斗以2ml/min的滴加速率将引发液滴入四口烧瓶中，边滴加边升温，控制升温速率为3℃/min，升温至80℃，继续反应3h，得到聚氨酯涂料液；将竹炭粉、滑石粉、乙酸乙酯按质量比为1︰4︰7混合，置于高速分散机，以2000r/min的转速高速分散10min，得到分散浆料，将分散浆料与聚氨酯涂料液按体积比为2︰5混合，得到涂膜液，将涂膜液按40g/m2涂覆于聚四氟乙烯复合织物两面，在温度为80℃的烘干器下热烘40min，得到防水透湿织物。将汗布与孔径为0.5μm、厚度为65μm双向拉伸聚四氟乙烯微孔薄膜用聚酰胺胶黏剂以105g/m2的涂覆量复合粘结，放入胶点转移复合机中，制备得到聚四氟乙烯复合织物，备用；向带有搅拌器和恒压滴液漏斗的三口烧瓶通氮气排出空气，加入25ml1，4-丁二醇、45ml三氟化硼乙醚和32ml四氢呋喃，将三口烧瓶置于冰水浴中，启动搅拌器以450r/min的转速混合搅拌32min，得到起始混合液；用恒压滴液漏斗以6ml/min的滴加速率，向上述三口烧瓶中滴加35ml环氧氯丙烷，保持冰水浴条件反应4.5h，再向三口烧瓶加入4ml蒸馏水，静置7min，得到反应产物，将反应产物倒入分液漏斗中，依次用蒸馏水和质量分数为30%的碳酸钠溶液洗涤2次，将洗涤后的反应产物置于蒸馏烧瓶中，加热升温至95℃，蒸馏3.5h，得到四氢呋喃/环氧氯丙烷的共聚醚；取60ml四氢呋喃/环氧氯丙烷的共聚醚、25ml二甲基亚砜、7g叠氮化钠、2g磺酸钠放入反应釜中，油浴加热升温至105℃，保温回流反应19h，得到回流液，将回流液在搅拌条件下倒入210ml冰水中，再向冰水中加入12ml二氯甲烷，静置35min后转入蒸馏装置中蒸馏4.5h，得到预聚物；按重量份数计，向带有冷凝装置的四口烧瓶中加入35份上述预聚物、25份松香，在氮气保护下，以4℃/min的升温速率程序升温至95℃，并用磁力搅拌器以250r/min的转速搅拌分散35min，向上述四口烧瓶中加入85份甲苯二异氰酸酯，搅拌反应2.5h，待四口烧瓶降温至55℃，依次向四口烧瓶中加入12份二羟甲基丙酸、25份甘油和22份马来酸酐，再将4份二月桂酸二丁基锡溶于37份丙酮，得到引发液，用恒压滴液漏斗以2ml/min的滴加速率将引发液滴入四口烧瓶中，边滴加边升温，控制升温速率为4℃/min，升温至81℃，继续反应3.5h，得到聚氨酯涂料液；将竹炭粉、滑石粉、乙酸乙酯按质量比为1︰4︰7混合，置于高速分散机，以2200r/min的转速高速分散12min，得到分散浆料，将分散浆料与聚氨酯涂料液按体积比为2︰5混合，得到涂膜液，将涂膜液按45g/m2涂覆于聚四氟乙烯复合织物两面，在温度为85℃的烘干器下热烘45min，得到防水透湿织物。将汗布与孔径为0.6μm、厚度为80μm双向拉伸聚四氟乙烯微孔薄膜用聚酰胺胶黏剂以110g/m2的涂覆量复合粘结，放入胶点转移复合机中，制备得到聚四氟乙烯复合织物，备用；向带有搅拌器和恒压滴液漏斗的三口烧瓶通氮气排出空气，加入30ml1，4-丁二醇、50ml三氟化硼乙醚和35ml四氢呋喃，将三口烧瓶置于冰水浴中，启动搅拌器以500r/min的转速混合搅拌35min，得到起始混合液；用恒压滴液漏斗以7ml/min的滴加速率，向上述三口烧瓶中滴加40ml环氧氯丙烷，保持冰水浴条件反应5h，再向三口烧瓶加入5ml蒸馏水，静置10min，得到反应产物，将反应产物倒入分液漏斗中，依次用蒸馏水和质量分数为30%的碳酸钠溶液洗涤3次，将洗涤后的反应产物置于蒸馏烧瓶中，加热升温至100℃，蒸馏4h，得到四氢呋喃/环氧氯丙烷的共聚醚；取70ml四氢呋喃/环氧氯丙烷的共聚醚、30ml二甲基亚砜、8g叠氮化钠、3g磺酸钠放入反应釜中，油浴加热升温至110℃，保温回流反应20h，得到回流液，将回流液在搅拌条件下倒入220ml冰水中，再向冰水中加入15ml二氯甲烷，静置40min后转入蒸馏装置中蒸馏5h，得到预聚物；按重量份数计，向带有冷凝装置的四口烧瓶中加入40份上述预聚物、30份松香，在氮气保护下，以5℃/min的升温速率程序升温至100℃，并用磁力搅拌器以300r/min的转速搅拌分散40min，向上述四口烧瓶中加入90份甲苯二异氰酸酯，搅拌反应3h，待四口烧瓶降温至60℃，依次向四口烧瓶中加入15份二羟甲基丙酸、30份甘油和25份马来酸酐，再将5份二月桂酸二丁基锡溶于40份丙酮，得到引发液，用恒压滴液漏斗以3ml/min的滴加速率将引发液滴入四口烧瓶中，边滴加边升温，控制升温速率为5℃/min，升温至82℃，继续反应4h，得到聚氨酯涂料液；将竹炭粉、滑石粉、乙酸乙酯按质量比为1︰4︰7混合，置于高速分散机，以2500r/min的转速高速分散15min，得到分散浆料，将分散浆料与聚氨酯涂料液按体积比为2︰5混合，得到涂膜液，将涂膜液按50g/m2涂覆于聚四氟乙烯复合织物两面，在温度为90℃的烘干器下热烘50min，得到防水透湿织物。对比例以潍坊某公司生产的防水透湿织物作为对比例对本发明制得的防水透湿织物和对比例中的防水透湿织物进行性能检测，检测结果如表1所示：测试方法：透湿性测试按照gb/t12704-91中干燥杯法进行检测；耐水压测试按gb4744-84进行检测；柔顺性测试：用手感触摸折叠的感觉来表示织物的柔顺性；透气性测试按gb/t5434的标准进行检测；孔隙率测试采用孔隙率测试仪进行检测。表1防水透湿织物性能测定结果测试项目实例1实例2实例3对比例透湿量（g/m2·24h）24140241502416412010耐水压（kpa）14015015075柔顺性手感柔软、易折叠手感柔软、易折叠手感柔软、易折叠手感不够柔软、不易折叠透气性（l/m2·s）78808540孔隙率（%）43.844.144.323.5根据上述中数据可知本发明的防水透湿织物透湿量高，孔隙率高，透气性好，耐水压高，防水透湿性好，柔顺性好，手感柔软，易折叠，具有广阔的应用前景。当前第1页12