一种可呼吸式单向导湿防护材料及在制备纺织用品中的应用_4

文档序号:9934521阅读:来源:国知局
网和里料 时,本发明将拒水面料层、热熔粘合网、静电纺纳米纤维层、次热熔粘合网和里料依次叠加。 在本发明中,所述拒水面料层的表层向外设置,所述里料的外层向内设置。本发明的实施例 中,根据热熔粘合网和次热熔粘合网的材质,选择合适的压烫温度、压强和时间,在此不再 赘述。
[0070] 本发明还提供了上述技术方案所述可呼吸式单向导湿防护材料或上述技术方案 所述的可呼吸式单向导湿防护材料在制备纺织用品中的应用。本发明对所述纺织用品的种 类没有特殊的限制,具体的可以为登山服、冲锋衣、风雨衣、宇航服、生化防护服、滑雪服、自 行车服、摩托车服、冲浪服、鞋帽手套、护腰、护腕或护膝,还可以为户外帐篷、汽车蓬盖、野 营帐篷、睡袋、建筑膜材、广告灯箱、室内壁纸、沙发布、床单被罩、枕头、窗帘、手术服、特种 劳动服、特警服、野战军装、消防服或手术服。
[0071] 本发明检测得到的可呼吸式单向导湿防护材料的性能,具体为:
[0072] 采用万能强力机对本发明提供的可呼吸式单向导湿防护材料的剥离强度进行测 试,具体测试方法为:将实验样品剪取5个长X宽为25mmX 200mm的长方形试样,试样两端 用气动夹头夹好,预加张力〇. 2cN,有效剥离长度为100mm,剥离速率为100mm/min,每组试 样测试5次,计算其算术平均值,得到待测试样的剥离强度;
[0073] 根据标准号为GB/T 4744-1997《纺织品织物抗渗水性测定静水压试验》,测试得 到的可呼吸式单向导湿防护材料的耐静水压值,测试面积为100cm2,升压速率为600mmH20/ min ;
[0074] 采用INSTRON型万能强力测试仪检测得到的可呼吸式单向导湿防护材料的拉伸 性能,测试样品尺寸为10_X150mm,将测试样品在温度为18°C、相对湿度为50%的大气条 件下平衡24h,测试样品夹持长度为50mm,拉伸速度为40mm/min,每一待测试样测试5组,计 算其算术平均值,得到待测试样的拉伸性能;
[0075] 采用美国标准ASTME96方法(BW)测试本发明提供的可呼吸式单向导湿防护材料 的透湿性能:将待测试样按透湿杯直径剪取5个圆形试样,在本发明的实施例中,所述透湿 杯的直径可具体为7. 4cm,调湿和测试条件为:温度23°C ±2°C、相对湿度50% ±2%和风 速2. 8m/s ;将剪取的5个圆形试样预调湿24h,将调湿后的试样与装有一定量蒸馏水的透湿 杯组装好,迅速称量组装好的透湿杯的质量,记为MO(g);然后将称量好的透湿杯再次倒置 放入测试箱中;经过lh后,再次对透湿杯进行称量,记为Ml (g),根据公式(I)计算得到待 测试样的透湿量:
[0076] WVT = 24(M0-M1)/ST (I)
[0077] 式(I)中,WVT为透湿量,单位为g/m2 ? 24h ;
[0078] S为测试面积,单位为m2;
[0079] T为测试时间,单位为h。
[0080] 采用多平板式织物保暖测试仪检测得到可呼吸式单向导湿防护材料进行保暖性 能评价,测试面积为300mmX 300mm,实验前预调湿24h,测试与调湿条件为温度20°C ±2°C、 相对湿度65% ±2%,每组试样测试3次,计算3次测试的算术平均值,得到可呼吸式单向 导湿防护材料的保暖性能测试结果。
[0081] 本发明提供了一种可呼吸式单向导湿防护材料,包括拒水面料层;设置在所述拒 水面料层上的热熔粘合网,所述热熔粘合网的熔点至少低于所述拒水面料层熔点或分解温 度15°C ;设置在所述热熔粘合网上的静电纺纳米纤维层,所述热熔粘合网的熔点至少低于 所述静电纺纳米纤维层熔点或分解温度15°C,所述静电纺纳米纤维层中至少包括两种聚合 物,且至少有一种为热塑性聚合物,所述静电纺纳米纤维层中的聚合物中至少两种聚合物 的熔点至少相差15°C。本发明提供的可呼吸式单向导湿防护材料中包括热熔粘合网,与现 有技术相比,所述热熔粘合网不会像热熔胶那样完全融化,粘合后热熔粘合网的骨架依然 存在,不会堵塞微孔,使得到的防护材料具有较高的耐静水压-反渗水性能和防风保暖性 能,并且不显著降低电纺膜固有的高透汽透湿性能;即使在微孔有一定程度的堵塞的情况 下,由于本发明提供的可呼吸式单向导湿防护材料中还包括静电纺纳米纤维层,其具有极 高的孔隙率,也不会对透湿透汽性能产生显著的负面影响。因此,本发明提供的可呼吸式单 向导湿防护材料的透汽透湿性能具有较好的持久性。
[0082] 另外,由于热熔粘合网骨架的存在,是得到的防护材料具有较强的机械强度,且耐 水洗次数较多。
[0083] 为了进一步说明本发明,下面结合实施例对本发明提供的可呼吸式单向导湿防护 材料及其应用进行详细地描述,但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
[0084] 下述实施例中用到的原料、试剂、设备与仪器信息如表1和表2所示,表1为本发 明实施例中用到的实验药品明细,表2为本发明实施例中用到的仪器设备明细。
[0085] 表1本发明实施例中用到的实验药品明细
[0086]
[0087] 表2本发明实施例中用到的仪器设备明细。
[0088]
[0090] 在下述实施例中,按照表3~表6中所示的原料和工艺参数进行可呼吸式单向导 湿防护材料的制备,其中表3为本发明实施例中静电纺丝溶液参数,表4为本发明实施例中 静电纺丝工艺参数,表5为本发明实施例中用到的拒水面料层的结构参数,表6为本发明实 施例中用到的热熔粘合网的结构性能参数。
[0091] 表3本发明实施例中静电纺丝溶液参数
[0092]
[0093] 表4本发明实施例中静电纺丝工艺参数
[0094]
[0095] 表5本发明实施例中用到的拒水面料层的结构参数
[0097] 表6本发明实施例中用到的热熔粘合网的结构性能参数
[0100] 实施例1
[0101] 将表5中所示高弹斜纹-春亚纺进行等离子体处理,等离子体处理电压为50V,处 理时间为lmin,处理功率0. lkW,处理射频为0. 1MHz,将经过等离子体处理的高弹斜纹-春 亚纺作为面料;
[0102] 将聚合物PVDF①和聚合物PVDF②分别按照表3所示各自的纺丝液浓度配制得到 50mL纺丝溶液,采用双排八针头进行静电纺纳米纤维层的纺制,其中两种纺丝溶液相间排 列,静电纺丝流速为1. 5mL/h,静电纺PVDF①的电压为35kV,静电纺PVDF②的电压为30kV, 静电纺PVDF②的接收距离为25cm,针头型号为20号,静电纺丝时间为3h ;
[0103] 得到电纺膜后,本发明测试得到的电纺膜的厚度为50 ym,其中PVDF纳米纤维的 平均细度为440nm ;
[0104] 采用型号为YG607A型平板式压烫仪将得到的电纺膜在0. 3kPa和135°C的条件下 热乳l〇s,得到静电纺纳米纤维层,本发明检测得到的静电纺纳米纤维层的厚度为25 ym ;
[0105] 以得到的静电纺纳米纤维层作为里层、以上述等离子体处理后的高弹斜纹-春亚 纺为面料、以表6所示的克重为24g/m 2的材质为EVA的热熔粘合网为粘合剂,在130°C、和 0. 6kPa的条件下压烫15s,得到三层可呼吸式单向导湿防护材料。
[0106] 本发明按照上述性能测试方法,对得到的三层可呼吸式单向导湿防护材料的相关 物理机械性能进行测试,结果显示,本实施例制备得到的三层可呼吸式单向导湿防护材料 的保暖率为33. 56%、传热系数为15. 09W/m2 ? °C、克罗值为0. 36m2 ? °C /W、耐静水压值为 9000mmH20、透湿量为 9500g/m2 ? 24h、抗剥离强度为 14. 15N/2. 5cm。
[0107] 实施例2
[0108] 采用实施例1的技术方案制备三层可呼吸式单向导湿防护材料,不同的是,本实 施例中采用克重为24g/m 2、材质为CoPA的热熔粘合网作为粘合剂,在110°C和0. 6kPa的条 件下压烫15s。
[0109] 本发明按照上述性能测试方法,对得到的三层可呼吸式单向导湿防护材料的相关 物理机械性能进行测试,结果显示,本实施例得到的三层可呼吸式单向导湿防护材料的保 暖率为31 %、传热系数为16. 96W/m2 ? °C、克罗值为0. 38m2 ? °C /W,耐静水压值>10000mmH20、 透湿量为9000g/m2 ? 24h,抗剥离强度为15. 02N/2. 5cm。
[0110] 实施例3
[0111] 将珠地网眼布_唐盛进行磨毛处理后备用;
[0112] 将聚合物PVDF和聚合物PET分别按照表3所示各自的纺丝液浓度配制得到50mL 纺丝溶液,采用双排八针头进行静电纳米纤维层的纺制,其中一排含有聚合物PVDF②纺丝 液的四个针头采用25cm的接收距离,另一排含有聚合物PET纺丝溶液的四个针头采用20cm 的接收距离,两排针头分别位于两个纺丝板上,板间水平距离控制为5cm,垂直距离为5cm, 纺丝时间为3h,静电纺丝流速为1. 5mL/h,静电纺PVDF②的电压为30kV,静电纺PET的电压 为25kV,静电纺PET的接收距离为13cm,针头型号为20号,得到电纺膜;
[0113] 本发明检测得到的电纺膜的厚度为52 ym,其中的纳米纤维的平均细度为500nm ;
[0114] 采用型号为YG607A型平板式压烫仪对得到的电纺膜在0. 3kPa和135°C的条件 下热乳l〇s,得到静电纺纳米纤维层,本发明检测得到的静电纺纳米纤维层的平均厚度为 24 ym ;
[0115] 将磨毛处理后的珠地网眼布-唐盛面料、克
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