本发明涉及面料领域，具体涉及一种用于制备涂层浆料的组合物及使用该组合物制备具有梯度保水功能面料的方法。
背景技术：
本发明涉及一种具有湿管控功能的面料，能控制水含量在面料厚度方向上形成梯度分布，降低亲服部位的湿感的同时提升蒸发效率，达到提升舒适性的目的。
含棉类产品因舒适性好而大受欢迎，但棉在吸湿后的穿着舒适度差，及不容易干等缺点，使得棉类产品在这一方面一直被诟病。如何提高棉类产品在吸湿后的舒适性，一直是纺织从业者不断追求的目标，目前最常用的技术是单向导湿，即通过在含棉的织物背面经过印花或喷涂等方式涂布上拒水剂，形成背面拒水、正面亲水的效果，从而达到将汗水从内部吸向外部的效果。
但此方法具有如下局限性：由于是局部亲水设计，而且亲水点比例通常15％以下，85％以上均是拒水点。因此，汗水只有在形成较大的汗滴之后，才能找到亲水点并被吸走；如果在没有形成较大汗滴的情况下，会因为面料本身的拒水性，而导致水分不会及时被吸附，从而在皮肤上形成汗膜，影响穿着者的舒适度；此外，拒水剂是依靠本身较小的界面张力达到的拒水效果，但界面张力易在摩擦中因分子拒水链的断裂而遭到破坏，从而导致所在部位的拒水性减弱，而其保水性并没有受到很大的影响，这也是为什么拒水面料同样会被浸湿和清洗的原因。因此，单向导湿只是在出汗初期起到效果，后期也会和普通面料一样被完全浸湿，同样影响穿着的舒适性。
因此，好的湿控管理，需要从材料本身的保水性差异方面着手，加大面料双面的保水性差异，从而通过保水性动力差实现类似虹吸的效果，实现水的梯度转移。
技术实现要素：
本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种用于制备涂层浆料的组合物以及根据自然渗透及交联反应原理利用该组合物制备具有梯度保水功能的面料的方法，通过该方法制备的面料，由于其背面上的棉纤维分子上的羟基与组合物中的丁烷四羧酸发生交联反应，因此降低了面料反面的保水性，使得面料在厚度方向上具有梯度保水功能，通过保水性动力差可实现类似虹吸的效果，从而形成持久性的单向导湿功能，在人体出汗时，面料上的水由内而外形成梯度转移，使得面料具有排汗快干、穿着舒适的功能。
为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于制备涂层浆料的组合物，所述组合物其组份按重量百分比包括丁烷四羧酸6-8％、催化剂次亚磷酸钠3-4％、增稠剂hy-302为0.6-0.8％、硅油系柔软剂1-2.5％，其余为水。
进一步地，一种制备具有梯度保水功能面料的方法，包括如下步骤：步骤1：将上述所述的一种用于制备涂层浆料的组合物混合搅拌均匀制得涂层浆料；步骤2：采用滚筒、圆网或平网工艺将上述制得的涂层浆料涂布于含棉的基底织物的反面；车速为15-30m/min；所述涂层浆料的施加量为织物重量的25-35％；步骤3：烘焙，烘焙温度为150-170℃，烘焙时间为1.5-3.5min；步骤4：对上述经烘焙之后的织物采用定型机浸轧工艺进行定型；所述织物在含有硅油系亲水柔软剂和挥发性渗透剂的亲水性溶液中进行浸轧，带液率为90-110％；所述定型机的车速为15-20m/min，定型的烘干温度为150-170℃。
进一步地，一种用于制备涂层浆料的组合物，所述组合物其组份按重量百分比包括丁烷四羧酸6-8％、催化剂次亚磷酸钠3-4％、发泡剂椰油酰二乙醇胺0.1-0.3％、稳泡剂羟乙基纤维素1-3％，其余为水。
进一步地，一种制备具有梯度保水功能面料的方法，包括如下步骤：步骤1：将上述所述的一种用于制备涂层浆料的组合物混合加入至起泡器中，并以1:3-1:5的发泡比制得泡沫状的涂层浆料；步骤2：采用泡沫涂层工艺将上述制得的涂层浆料涂布于含棉的基底织物的反面；车速为15-30m/min；所述涂层浆料的施加量为织物重量的25-35％；步骤3：烘焙，烘焙温度为150-170℃，烘焙时间为1.5-3.5min；步骤4：对上述经烘焙之后的织物采用定型机浸轧工艺进行定型；所述织物在含有硅油系亲水柔软剂和挥发性渗透剂的亲水性溶液中进行浸轧，带液率为90-110％；所述定型机的车速为15-20m/min，定型的烘干温度为150-170℃。
进一步地，一种用于制备涂层浆料的组合物，所述组合物其组份按重量百分比包括丁烷四羧酸6-8％、催化剂次亚磷酸钠3-4％、硅油系柔软剂1-2.5％，其余为水。
进一步地，一种制备具有梯度保水功能面料的方法，包括如下步骤：步骤1：将上述所述的一种用于制备涂层浆料的组合物混合搅拌均匀制得涂层浆料；步骤2：采用喷雾涂层工艺将上述制得的涂层浆料喷涂于含棉的基底织物的反面；车速为15-30m/min；所述涂层浆料的施加量为织物重量的25-35％，其余为水；步骤3：烘焙，烘焙温度为150-170℃，烘焙时间为1.5-3.5min；步骤4：对上述经烘焙之后的织物采用定型机浸轧工艺进行定型；所述织物在含有硅油系亲水柔软剂和挥发性渗透剂的亲水性溶液中进行浸轧，带液率为90-110％；所述定型机的车速为15-20m/min，定型温度为150-170℃。
本发明所述的技术方案相对于现有技术，取得的有益效果是：
(1)由于面料在反面涂层采用了可与棉纤维分子上的羟基发生交联反应的丁烷四羧酸为主要成分的涂层浆料，丁烷四羧酸从面料反面渗透，并对面料上的棉纤维分子的亲水基团进行封端，降低保水性，实现面料在厚度方向上的保水性梯度差，从而可实现面料上的水从内往的外梯度转移，并在面料正面上迅速蒸发，形成持久性的单向导湿功能，因此制得的面料可以达到排汗快干、穿着舒适的功能。
(2)由于在反面涂层中还填充了面料中纤维之间间隙的效果，让含水量降低，达到梯度控湿的效果，因此制得的面料具有极好的单向导湿效果。
(3)丁烷四羧酸有别于拒水剂的地方在于，丁烷四羧酸通过自然渗透原理实现与面料不同厚度上的棉纤维分子发生交联反应，该保水差异形式为物理性保水差异，而不会由于界面张力在摩擦过程中遭到破坏而造成的面料的保水性丧失的情况产生，面料的单向导湿功能的持久性更好，排汗快干的效果更佳。
(4)由于该具有梯度保水功能面料的涂层和定型工艺均采用了亲水性的硅油系柔软剂，使得制得之后的面料仍然具有亲水性，仍可吸收人体皮肤表面的水分，不会产生由于亲水性差而导致的人体皮肤表面易形成水膜等情况，从而提高穿着的舒适性。
(5)由于以丁烷四羧酸为主要成分的涂层浆料中不含甲醛，涂布之后面料也不会释放甲醛等对人体有害的物质，保证了制得的面料的安全性，绿色环保。
(6)该具有梯度保水功能面料的制备方法简单，梯度保水功能的实现效果可靠。
(7)该制得的具有梯度保水功能面料还具有一定的防皱功能。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明所采用的含棉的基底织物为任意组织结构的针织产品或梭织产品。为了保证更好的加工效果，基底面料通常要经过、预处理、染色等常规工艺后待用。
本发明中所采用丁烷四羧酸与棉纤维分子的羟基发生反应的机理为：
还可能进一步反应：
本发明根据不同的涂层方式配备了三种用于制备涂层浆料的组合物，第一种：组合物其组份按重量百分比包括丁烷四羧酸6-8％、催化剂次亚磷酸钠3-4％、增稠剂hy-302为0.6-0.8％、硅油系柔软剂1-2.5％，其余为水；第二种：组合物其组份按重量百分比包括丁烷四羧酸6-8％、催化剂次亚磷酸钠3-4％、发泡剂椰油酰二乙醇胺0.1-0.3％、稳泡剂羟乙基纤维素1-3％，其余为水；第三种：组合物其组份按重量百分比包括丁烷四羧酸6-8％、催化剂次亚磷酸钠3-4％、硅油系柔软剂1-2.5％，其余为水。
在实施例一中，基底织物采用1/32纯棉大红汗布。
制备具有梯度保水功能面料时，工艺为：
步骤1：将上述第一种用于制备涂层浆料的组合物混合搅拌均匀制得涂层浆料，其中，其组份按重量百分比包括丁烷四羧酸8％、催化剂次亚磷酸钠3.5％、增稠剂hy-302为0.8％、硅油系柔软剂2％，其余为水；
步骤2：采用滚筒、圆网或平网工艺将上述制得的涂层浆料涂布于含棉的基底织物的反面；车速为30m/min；所述涂层浆料的施加量为织物重量的30％；
步骤3：烘焙，烘焙温度为170℃，烘焙时间为3min；
步骤4：对上述经烘焙之后的织物采用定型机浸轧工艺进行定型；所述织物在含有硅油系亲水柔软剂和挥发性渗透剂的亲水性溶液中进行浸轧，带液率为100％；所述定型机的车速为18m/min，定型的烘干温度为170℃。
将实施例一中制得的具有梯度保水功能的面料通过aatcc135《缩水率测试方法》中的洗涤方式洗水20次，并将经洗水20次之后的面料与未经洗水的面料通过aatcc《纺织品吸水性测试方法》测试两种面料的亲水性差异对比。表一记载了实施例一中经洗水20次之后的面料与未经洗水的面料经测试后的润湿时间和扩散直径。
表一：实施例一亲水性差异效果测试表
从上表可知，采用实施例一制得的面料的耐水洗性好，经20次水洗之后，该面料的反面的润湿时间减少了2s，扩散直径由未经水洗时的1.5cm增加到2cm。可以看出，采用滚筒、圆网或平网工艺对基底织物进行涂层，所制得的具有梯度保水功能的面料在经20次水洗之后仍然具有良好的亲水性，仍可吸收人体皮肤表面的水分，不会产生由于亲水性差而导致的人体皮肤表面易形成水膜等情况，从而保证穿着的舒适性；不仅如此，未经水洗的面料的正面的润湿时间为2s，其反面润湿时间为12s；经20次水洗之后的面料的正面的润湿时间为2.5s，其反面的润湿时间为10s，由此说明，具有梯度保水功能的面料在经20次水洗之后，其正面和反面的亲水性差异仍较大，且经水洗之后正面和反面的亲水性差异变化较小，面料的保水性在水洗过程中不丧失，实现了持久性较好的梯度保水功能，保证面料良好的单向导湿功能。
在实施例二中，基底织物采用梭织纯棉织物。
制备具有梯度保水功能面料时，工艺为：
步骤1：将上述第二种用于制备涂层浆料的组合物混合加入至起泡器中，并以1:3-1:5的发泡比制得泡沫状的涂层浆料；其中，其组份按重量百分比包括丁烷四羧酸8％、催化剂次亚磷酸钠3.5％、发泡剂椰油酰二乙醇胺0.2％、稳泡剂羟乙基纤维素2％，其余为水；
步骤2：采用泡沫涂层工艺将上述制得的涂层浆料涂布于含棉的基底织物的反面；车速为30m/min；所述涂层浆料的施加量为织物重量的30％；
步骤3：烘焙，烘焙温度为170℃，烘焙时间为3min；
步骤4：对上述经烘焙之后的织物采用定型机浸轧工艺进行定型；所述织物在含有硅油系亲水柔软剂和挥发性渗透剂的亲水性溶液中进行浸轧，带液率为100％；所述定型机的车速为18m/min，定型的烘干温度为170℃。
将实施例二中制得的具有梯度保水功能的面料通过aatcc135《缩水率测试方法》中的洗涤方式洗水20次，并将经洗水20次之后的面料与未经洗水的面料通过aatcc《纺织品吸水性测试方法》测试两种面料的亲水性差异对比。表二记载了实施例二中经洗水20次之后的面料与未经洗水的面料经测试后的润湿时间和扩散直径。
表二：实施例二亲水性差异效果测试表
从上表可知，采用实施例二制得的面料的耐水洗性好，经20次水洗之后，该面料的反面的润湿时间减少了3s，扩散直径由未经水洗时的1cm增加到1.5cm。可以看出，采用泡沫涂层工艺对基底织物进行涂层，所制得的具有梯度保水功能的面料在经20次水洗之后仍然具有很好的亲水性，仍可吸收人体皮肤表面的水分，不会产生由于亲水性差而导致的人体皮肤表面易形成水膜等情况，从而保证穿着的舒适性；不仅如此，未经水洗的面料的正面的润湿时间为2s，其反面润湿时间为18s；经20次水洗之后的面料的正面的润湿时间为2.5s，其反面的润湿时间为15s，由此说明，具有梯度保水功能的面料在经20次水洗之后，其正面和反面的亲水性差异仍较大，且经水洗之后正面和反面的亲水性差异变化较小，面料的保水性在水洗过程中不丧失，实现了持久性较好的梯度保水功能，保证面料良好的单向导湿功能。
在实施例三中，基底织物采用cvc70/3024s平纹棉布。
制备具有梯度保水功能面料时，工艺为：
步骤1：将上述的一种用于制备涂层浆料的组合物混合搅拌均匀制得涂层浆料；其中，其组份按重量百分比包括包括丁烷四羧酸8％、催化剂次亚磷酸钠3.5％、硅油系柔软剂1％，其余为水；
步骤2：采用喷雾涂层工艺将上述制得的涂层浆料喷涂于含棉的基底织物的反面；车速为30m/min；所述涂层浆料的施加量为织物重量的25％，其余为水；
步骤3：烘焙，烘焙温度为170℃，烘焙时间为3min；
步骤4：对上述经烘焙之后的织物采用定型机浸轧工艺进行定型；所述织物在含有硅油系亲水柔软剂和挥发性渗透剂的亲水性溶液中进行浸轧，带液率为100％；所述定型机的车速为18m/min，定型温度为170℃。
将实施例三中制得的具有梯度保水功能的面料通过aatcc135《缩水率测试方法》中的洗涤方式洗水20次，并将经洗水20次之后的面料与未经洗水的面料通过aatcc《纺织品吸水性测试方法》测试两种面料的亲水性差异对比。表三记载了实施例三中经洗水20次之后的面料与未经洗水的面料经测试后的润湿时间和扩散直径。
表三：实施例三亲水性差异效果测试表
从上表可知，采用实施例三制得的面料的耐水洗性好，经20次水洗之后，该面料的反面的润湿时间增加了4s，扩散直径与未经水洗时的1cm一致。可以看出，采用喷雾涂层工艺对基底织物进行涂层，所制得的具有梯度保水功能的面料在经20次水洗之后，其润湿时间有所增加，但增加较小，因此仍然具有很好的亲水性，仍可吸收人体皮肤表面的水分，不会产生由于亲水性差而导致的人体皮肤表面易形成水膜等情况，从而保证穿着的舒适性；不仅如此，未经水洗的面料的正面的润湿时间为1s，其反面润湿时间为8s；经20次水洗之后的面料的正面的润湿时间为1.5s，其反面的润湿时间为12s，由此说明，具有梯度保水功能的面料在经20次水洗之后，其正面和反面的亲水性差异仍较大，且经水洗之后正面和反面的亲水性差异变化较小，面料的保水性在水洗过程中不丧失，实现了持久性较好的梯度保水功能，保证面料良好的单向导湿功能。
上述说明描述了本发明的优选实施例，但应当理解本发明并非局限于上述实施例，且不应看作对其他实施例的排除。通过本发明的启示，本领域技术人员结合公知或现有技术、知识所进行的改动也应视为在本发明的保护范围内。