一种抗渗水吸湿面料及其生产工艺的制作方法

文档序号:15940319发布日期:2018-11-14 03:03阅读:236来源:国知局
本发明涉及面料领域,具体涉及一种抗渗水吸湿面料及其生产工艺。
背景技术
帐篷,是撑在地上遮蔽风雨、日光并供临时居住的棚子,被广泛应用在野外施工作业、露营训练、临时会所、体育娱乐场所、部队指挥所、野战医院、抢险救灾、野营、休闲、旅游等方面。目前市面上的帐篷面料一般是通过聚氨酯涂层与机织面料复合而成,具体步骤为:首先通过牵经、整经、织造等步骤,得到机织面料基布;然后将交联剂、增塑剂和稳定剂等化学原料碾磨、搅拌、混合配料制成涂料;最后将制得的涂料涂覆在机织面料基布表面,形成涂层,经压纹切边、分卷检验,得到面料,这种聚氨酯涂层与机织面料复合而成的面料拒水性能优异,但是,在户外复杂的环境中使用时,面料表面经常会出现大量水珠积聚的现象,影响帐篷使用人的舒适性。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种抗渗水吸湿面料及其生产工艺,该面料具有阻止面料表面出现大量水珠积聚、能吸收空气中的水分和湿气从而提高帐篷使用人的舒适性,且防水效果好、强度高、耐磨性好、面料抗皱的优点。本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种抗渗水吸湿面料,所述面料包括涤纶基布、涂布于涤纶基布上的第一涂层和涂布于第一涂层上的第二涂层;所述涤纶基布由异型纤维织造而成;所述第一涂层由单组分聚氨酯88-97wt%、交联剂2-12wt%和丁酮0.5-1.3wt%制成的第一涂料涂布于涤纶基布上形成;所述第二涂层由单组分聚氨酯97-99wt%和丁酮1-3wt%制成的第二涂料涂布于第一涂层上形成。涤纶强度高,短纤维强度为2.6~5.7cn/dtex,高强力纤维为5.6~8.0cn/dtex,弹性好,弹性接近羊毛,当伸长5%~6%时,几乎可以完全恢复,弹性模数为22~141cn/dtex,涤纶织物具有较高的强度与弹性恢复能力,因此,其坚牢耐用,被应用在帐篷面料上,可以使得帐篷面料结实耐用。涤纶的熔点比较高,一般为255-260℃,而比热容和导热率都较小,因而涤纶纤维的耐热性和绝热性比较高,涤纶表面光滑,内部分子排列紧密,因此涤纶是合成纤织物中耐热性最好的面料,具有热塑性;涤纶还具有耐腐蚀、耐磨、耐晒等优点,因此,涤纶被用作帐篷面料,使得帐篷具有结实耐用、耐磨、耐晒、耐热、弹性好、不易变形、耐腐蚀和易洗快干等优点。涤纶基布有异型纤维制造而成,异形纤维是在纺丝成形加工中,采用非圆形孔眼的喷丝板制取的各种不同截面形状的纤维。异形纤维是相对于圆形纤维而言的,它是用有特殊几何形状的喷丝板孔挤压出来的,使截面呈一定几何形状的纤维,目前生产的异形纤维主要有三角形、丫形、五角形、三叶形、四叶形、五叶形、扇形和中空形等。优选所述异型纤维的截面为十字形,传统的圆形截面纤维一般存在表面光滑,粘附能力差、易起球、不吸湿和覆盖性小的缺点,而采用异型断面结构,纤维间隙较圆形断面纤维的间隙大,异形断面的纤维利用沟槽的毛细效应,将空气中随着气温下降释放出来的水分和湿气吸收、输送及保存在面料内部,形成“吸湿”的功能,一定程度上可以阻止面料表面出现大量水珠积聚的现象,提高帐篷使用人的舒适性。第一涂层由单组分聚氨酯88-97wt%、交联剂2-12wt%和丁酮0.5-1.3wt%制成的第一涂料涂布于涤纶基布上形成,优选,第一涂层由单组分聚氨酯90-95wt%、多异氰酸酯4-9wt%和丁酮0.7-1.1wt%制成的第一涂料涂布于涤纶基布上形成。第二涂层由单组分聚氨酯97-99wt%和丁酮1-3wt%制成的第二涂料涂布于第一涂层上形成。单组份聚氨酯是利用混合聚醚进行脱水,加入二异氰酸酯与各种助剂进行环氧改性制成,由单组份聚氨酯防制成的防水涂料不含煤焦油、石油树脂、沥青及有机溶剂,对人体和环境无污染;由单组份聚氨酯防制成的防水涂料,克服了双组份聚氨酯防水涂料需计量搅拌的缺点,涂料方便。优选,所述单组分聚氨酯由聚醚和氨基甲酸酯嵌段共聚构成,所述聚醚选择分子量为800-1600的醚基二羟基化全物,所述聚氨酯生成相对的分子量为25000-30000,得到的单分子聚氨酯不含甲醛,具有成膜性好、防水性能好、弹性好和防皱的优点。交联剂的作用就是在线型的分子之间产生化学键,使线型分子相互连在一起,形成网状结构,可提高涂料的强度和粘连性,优选,所述交联剂为多异氰酸酯,多异氰酸酯分子中含有两个或两个以上的活性部位,因此在发生聚合反应时,可向二端或三向延伸成线型或交联聚合物,作为涂料粘接促进剂和交联剂,可提高涂层的粘接强度、防水性、耐磨性、耐擦洗性、耐刮划性和耐化学品性。丁酮具有羰基及与羰基相邻接的活泼氢,容易发生各种反应,容易与单组分聚氨酯、多异氰酸酯发生反应,形成所需涂料,被广泛用于涂料领域。因此,由单组分聚氨酯、多异氰酸酯和丁酮制成的第一涂料,或由单组分聚氨酯和多异氰酸酯制成的第二涂料粘接性强,防水性能好,且可以在一定程度上提高涤纶基本的耐磨性、耐擦洗性和耐刮划性等。优选,所述的一种抗渗水吸湿面料的生产工艺,该生产工艺包括以下步骤:步骤一,选择异型纤维织造而成的涤纶基布;步骤二,使用55-65g/l的c6防水剂对涤纶基布进行预防水处理,使得预防水处理后的涤纶基布的轧液率为55%~65%;步骤三,在温度为115-125℃下对预处理后的涤纶基布进行烘干处理,处理时间控制在120s-180s以内;步骤四,将第一涂料涂布于烘干后的涤纶基布上形成第一涂层,所述第一涂层的涂布量为9-15g/m2,然后进行烘干处理,得到初产品;步骤五,将第二涂料涂布于初产品上形成第二涂层,所述第二涂层的涂布量为3-9g/m2,然后进行烘干处理,得到中间产品;步骤六,使用65-75g/l的c6防水剂对中间产品进行后防水处理,使其轧液率为50%~60%;步骤七,在烘焙温度为160-170℃下对后防水处理后的涤纶基布进行烘焙处理,烘焙时间为120s-240s,制得成品面料。优选,所述步骤四和步骤五中烘干处理的条件包括:烘干温度为100-110℃,烘干时间120s-180s。在涂布第一涂料和第二涂料涂布时,一般选择单面涂布。c6防水剂是一种具备一定的防水、防油和防污功能,也叫三防整理剂,防水性能优异的防水产品,也具备防虹吸性能,且c6防水剂稳定性极佳,不沾辊,在100-130℃烘焙的情况下,也可以与纤维发生交联,成本低,效果好,本发明中,选择市面上售卖的c6防水剂。在涂布第一涂料前用c6防水剂对涤纶基布进行预防水处理以及在涂布第二涂料后用c6防水剂进行后防水处理,可提高面料的防水性能,这种面料应用在帐篷领域,使得帐篷的防水性能更好。在涂料工艺中,烘焙是促使粘合剂发生交联反应,将涂料与纤维粘合交联固着的过程,烘焙使得涂料与涤纶基布粘接得更牢固;先经过温度较低的烘干工艺以防止涂料快速向涤纶基布表面泳移造成阴阳面,然后再经过高温烘焙工艺达到促进交联化学反应的目的,使得涂布均匀,且能提高涂料与涤纶基布之间的粘接强度和面料的防水性能。优选,所述第一涂料的制作包括如下步骤:按比例称取所需的单组分聚氨酯、多异氰酸酯和丁酮,然后将称量好的单组分聚氨酯、多异氰酸酯和丁酮放入搅拌器内,混合均匀,制得第一涂料,使得第一涂料的含固量为20-30%,粘度为20-30pa·s。优选,所述第二涂料的制作包括如下步骤:按比例称取所需的单组分聚氨酯和丁酮,然后将称量好的单组分聚氨酯和丁酮放入搅拌器内,混合均匀,制得第二涂料,使得第二涂料的含固量30-40%,粘度为11-15pa·s。第一涂料和第二涂料的生产工艺简单,材料易得,方便制作,易于实施。综上所述,本发明对比于现有技术的有益效果为:一、阻止面料表面出现大量水珠积聚的现象,提高帐篷使用人的舒适性;二、防水效果好;三、强度高、耐磨性好;四、粘接性能好;五、抗皱。附图说明图1是本发明实施例1、2、3、4、5、6制得的面料的剖视图;图2是本发明实施例1、2、3、4、5、6的异型纤维的截面图;图3是本发明实施例7制得的面料的剖视图;图4是本发明实施例7的异型纤维的截面图。附图标记:1、涤纶基布;2、第一涂层;3、第二涂层;4、十字形;5、y字形。具体实施方式以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。实施例1第一涂料的制作称取90g单组分聚氨酯、8.9g多异氰酸酯和1.1g丁酮,然后将称量好的单组分聚氨酯、多异氰酸酯和丁酮放入搅拌器内,混合均匀,制得第一涂料,使得第一涂料的含固量为20%,粘度为20pa·s。第二涂料的制作称取97g单组分聚氨酯和3g丁酮,然后将称量好的单组分聚氨酯和丁酮放入搅拌器内,混合均匀,制得第二涂料,使得第二涂料的含固量30%,粘度为11pa·s。一种抗渗水吸湿面料的生产工艺包括以下步骤:如图1、2所示,选择截面为十字形4的异型纤维织造而成的涤纶基布1,使用55g/l的c6防水剂对涤纶基布1进行预防水处理,使得预防水处理后的涤纶基布1的轧液率为65%,然后115℃下对预处理后的涤纶基布1进行烘干处理,处理时间为120s。将第一涂料涂布于烘干后的涤纶基布1上形成第一涂层2,第一涂层2的涂布量为9g/m2,然后在100℃下对涂有第一涂层2的涤纶基布1进行烘干处理,烘干时间为120s,得到初产品。将第二涂料涂布于初产品上形成第二涂层3,第二涂层3的涂布量为9g/m2,然后在100℃下对涂有第二涂层3的涤纶基布1进行烘干处理,烘干时间120s,得到中间产品。使用65g/l的c6防水剂对中间产品进行后防水处理,使其轧液率为50%,然后在160℃下对后防水处理后的中间产品进行烘焙处理,烘焙时间为120s,制得成品面料,制得面料的剖视图如图1所示。实施例2第一涂料的制作称取91g单组分聚氨酯、8.2g多异氰酸酯和0.8g丁酮,然后将称量好的单组分聚氨酯、多异氰酸酯和丁酮放入搅拌器内,混合均匀,制得第一涂料,使得第一涂料的含固量为30%,粘度为30pa·s。第二涂料的制作称取97.5g单组分聚氨酯和2.5g丁酮,然后将称量好的单组分聚氨酯和丁酮放入搅拌器内,混合均匀,制得第二涂料,使得第二涂料的含固量40%,粘度为12pa·s。一种抗渗水吸湿面料的生产工艺包括以下步骤:如图1、2所示,选择截面为y字形5的选择异型纤维织造而成的涤纶基布1,使用57g/l的c6防水剂对涤纶基布1进行预防水处理,使得预防水处理后的涤纶基布1的轧液率为60%,然后在120℃下对预处理后的涤纶基布1进行烘干处理,处理时间为130s。将第一涂料涂布于烘干后的涤纶基布1上形成第一涂层2,第一涂层2的涂布量为10g/m2,然后在102℃下对涂有第一涂层2的涤纶基布1进行烘干处理,烘干时间为130s,得到初产品。将第二涂料涂布于初产品上形成第二涂层3,第二涂层3的涂布量为8g/m2,然后在102℃下对涂有第二涂层3的涤纶基布1进行烘干处理,烘干时间130s,得到中间产品。使用70g/l的c6防水剂对中间产品进行后防水处理,使其轧液率为52%,然后在170℃下对后防水处理后的中间产品进行烘焙处理,烘焙时间为150s,制得成品面料,制得面料的剖视图如图3所示。实施例3第一涂料的制作称取92g单组分聚氨酯、7.1g多异氰酸酯和0.9g丁酮,然后将称量好的单组分聚氨酯、多异氰酸酯和丁酮放入搅拌器内,混合均匀,制得第一涂料,使得第一涂料的含固量为25%,粘度为25pa·s。第二涂料的制作称取98g单组分聚氨酯和2g丁酮,然后将称量好的单组分聚氨酯和丁酮放入搅拌器内,混合均匀,制得第二涂料,使得第二涂料的含固量35%,粘度为13pa·s。一种抗渗水吸湿面料的生产工艺包括以下步骤:如图1、2所示,选择截面为十字形4的异型纤维织造而成的涤纶基布1,使用60g/l的c6防水剂对涤纶基布1进行预防水处理,使得预防水处理后的涤纶基布1的轧液率为55%,然后125℃下对预处理后的涤纶基布1进行烘干处理,处理时间为140s。将第一涂料涂布于烘干后的涤纶基布1上形成第一涂层2,第一涂层2的涂布量为11g/m2,然后在106℃下对涂有第一涂层2的涤纶基布1进行烘干处理,烘干时间为140s,得到初产品。将第二涂料涂布于初产品上形成第二涂层3,第二涂层3的涂布量为7g/m2,然后在106℃下对涂有第二涂层3的涤纶基布1进行烘干处理,烘干时间140s,得到中间产品。使用75g/l的c6防水剂对中间产品进行后防水处理,使其轧液率为54%,然后在165℃下对后防水处理后的中间产品进行烘焙处理,烘焙时间为180s,制得成品面料,制得面料的剖视图如图3所示。实施例4第一涂料的制作称取93g单组分聚氨酯、6.2g多异氰酸酯和0.8g丁酮,然后将称量好的单组分聚氨酯、多异氰酸酯和丁酮放入搅拌器内,混合均匀,制得第一涂料,使得第一涂料的含固量为22%,粘度为22pa·s。第二涂料的制作称取98.5g单组分聚氨酯和1.5g丁酮,然后将称量好的单组分聚氨酯和丁酮放入搅拌器内,混合均匀,制得第二涂料,使得第二涂料的含固量32%,粘度为14pa·s。一种抗渗水吸湿面料的生产工艺包括以下步骤:如图1、2所示,选择截面为十字形4的异型纤维而成的涤纶基布1,使用62g/l的c6防水剂对涤纶基布1进行预防水处理,使得预防水处理后的涤纶基布1的轧液率为62%,然后117℃下对预处理后的涤纶基布1进行烘干处理,处理时间为150s。将第一涂料涂布于烘干后的涤纶基布1上形成第一涂层2,第一涂层2的涂布量为12g/m2,然后在105℃下对涂有第一涂层2的涤纶基布1进行烘干处理,烘干时间为150s,得到初产品。将第二涂料涂布于初产品上形成第二涂层3,第二涂层3的涂布量为6g/m2,然后在105℃下对涂有第二涂层3的涤纶基布1进行烘干处理,烘干时间150s,得到中间产品。使用67g/l的c6防水剂对中间产品进行后防水处理,使其轧液率为55%,然后在162℃下对后防水处理后的中间产品进行烘焙处理,烘焙时间为220s,制得成品面料,制得面料的剖视图如图3所示。实施例5第一涂料的制作称取94g单组分聚氨酯、5.3g多异氰酸酯和0.7g丁酮,然后将称量好的单组分聚氨酯、多异氰酸酯和丁酮放入搅拌器内,混合均匀,制得第一涂料,使得第一涂料的含固量为27%,粘度为27pa·s。第二涂料的制作称取99g单组分聚氨酯和1g丁酮,然后将称量好的单组分聚氨酯和丁酮放入搅拌器内,混合均匀,制得第二涂料,使得第二涂料的含固量37%,粘度为15pa·s。一种抗渗水吸湿面料的生产工艺包括以下步骤:如图1、2所示,选择截面为十字形4的异型纤维织造而成的涤纶基布1,使用65g/l的c6防水剂对涤纶基布1进行预防水处理,使得预防水处理后的涤纶基布1的轧液率为67%,然后119℃下对预处理后的涤纶基布1进行烘干处理,处理时间为160s。将第一涂料涂布于烘干后的涤纶基布1上形成第一涂层2,第一涂层2的涂布量为13g/m2,然后在110℃下对涂有第一涂层2的涤纶基布1进行烘干处理,烘干时间为160s,得到初产品。将第二涂料涂布于初产品上形成第二涂层3,第二涂层3的涂布量为5g/m2,然后在110℃下对涂有第二涂层3的涤纶基布1进行烘干处理,烘干时间160s,得到中间产品。使用72g/l的c6防水剂对中间产品进行后防水处理,使其轧液率为56%,然后在164℃下对后防水处理后的中间产品进行烘焙处理,烘焙时间为200s,制得成品面料,制得面料的剖视图如图3所示。实施例6第一涂料的制作称取95g单组分聚氨酯、4g多异氰酸酯和1g丁酮,然后将称量好的单组分聚氨酯、多异氰酸酯和丁酮放入搅拌器内,混合均匀,制得第一涂料,使得第一涂料的含固量为25%,粘度为25pa·s。第二涂料的制作称取98.2g单组分聚氨酯和1.8g丁酮,然后将称量好的单组分聚氨酯和丁酮放入搅拌器内,混合均匀,制得第二涂料,使得第二涂料的含固量34%,粘度为12pa·s。一种抗渗水吸湿面料的生产工艺包括以下步骤:如图1、2所示,选择截面为十字形4的异型纤维织造而成的涤纶基布1,使用61g/l的c6防水剂对涤纶基布1进行预防水处理,使得预防水处理后的涤纶基布1的轧液率为59%,然后121℃下对预处理后的涤纶基布1进行烘干处理,处理时间为170s。将第一涂料涂布于烘干后的涤纶基布1上形成第一涂层2,第一涂层2的涂布量为14g/m2,然后在108℃下对涂有第一涂层2的涤纶基布1进行烘干处理,烘干时间为170s,得到初产品。将第二涂料涂布于初产品上形成第二涂层3,第二涂层3的涂布量为4g/m2,然后在108℃下对涂有第二涂层3的涤纶基布1进行烘干处理,烘干时间170s,得到中间产品。使用69g/l的c6防水剂对中间产品进行后防水处理,使其轧液率为57%,然后在166℃下对后防水处理后的中间产品进行烘焙处理,烘焙时间为190s,制得成品面料,制得面料的剖视图如图3所示。实施例7第一涂料的制作称取92.5g单组分聚氨酯、6.6g多异氰酸酯和0.9g丁酮,然后将称量好的单组分聚氨酯、多异氰酸酯和丁酮放入搅拌器内,混合均匀,制得第一涂料,使得第一涂料的含固量为26%,粘度为26pa·s。第二涂料的制作称取98.1g单组分聚氨酯和1.9g丁酮,然后将称量好的单组分聚氨酯和丁酮放入搅拌器内,混合均匀,制得第二涂料,使得第二涂料的含固量36%,粘度为13pa·s。一种抗渗水吸湿面料的生产工艺包括以下步骤:如图3、4所示,选择截面为十字形4的异型纤维织造而成的涤纶基布1,使用59g/l的c6防水剂对涤纶基布1进行预防水处理,使得预防水处理后的涤纶基布1的轧液率为61%,然后123℃下对预处理后的涤纶基布1进行烘干处理,处理时间为180s。将第一涂料涂布于烘干后的涤纶基布1上形成第一涂层2,第一涂层2的涂布量为15g/m2,然后在104℃下对涂有第一涂层2的涤纶基布1进行烘干处理,烘干时间为180s,得到初产品。将第二涂料涂布于初产品上形成第二涂层3,第二涂层3的涂布量为3g/m2,然后在104℃下对涂有第二涂层3的涤纶基布1进行烘干处理,烘干时间180s,得到中间产品。使用71g/l的c6防水剂对中间产品进行后防水处理,使其轧液率为60%,然后在168℃下对后防水处理后的中间产品进行烘焙处理,烘焙时间为240s,制得成品面料,制得面料的剖视图如图3所示。以实施例1作为参照组对比例1对比例1与实施1的区别在于对比例1中在使用正常纤维(截面为圆形的纤维)织造而成的涤纶基布,其它均与实施例1保持一致。对比例2对比例2与实施1的区别在于对比例2中在制作抗渗水吸湿面料时,没有实施预防水处理和后防水处理两个步骤,其它均与实施例1保持一致。结果测试1、根据gb/33272-2016标准对实施例1-7和对比例1-2所制得的面料进行测试,测试项目和测试结果如表1和表2所示。表1面料外观质量要求样品布面疵点破洞分层、气泡皱条实施例1无无无无实施例2无无无无实施例3无无无无实施例4无无无无实施例5无无无无实施例6无无无无实施例7无无无无对比例1无无无无对比例2无无有分层有表2面料内在质量要求观察表1和表2可知,按照实施例1-7所制得的面料不管外观还是内在,都符合国家标准,具有帐篷面料所具备的基本特征,例如,强度高、耐磨性好、抗皱,防晒,且具有一定的阻燃性能,但是,按照对比例1和对比2所制得的面料,不是所有的检测项目都符合标准。2、根据gb/t4744-2013对实施例1-7和对比例1-2所制得的面料进行防水性能的测试。s1,对实施例1-7和对比例1-2所制得的面料取样,每块试样的面积为100cm2,取样后尽量减少对试样的的处理,例如折叠、熨烫等;s2,每个试样用洁净的蒸馏水或去离子水进行试验,在进行试验开始前保证试验用水不会因受压而透过试样;s3,试验条件:在标准大气压,水温为22±2℃,水压上升速率为6.0kpa/min±0.3kpa/min下进行试验;s4,记录试样上第三处水珠刚出现时的静水压值;s5,三次测量,取平均值,将数据记录在表1内。表3面料防水性能测试表样品第一次第二次第三次平均值防水性能实施例141.539.842.641.3优异实施例239.641.342.741.2优异实施例339.839.942.140.6优异实施例441.242.342.542.0优异实施例540.042.241.241.1优异实施例642.139.841.341.1优异实施例739.841.340.040.4优异对比例122.319.817.619.9一般对比例218.521.223.921.2一般观察表3可知,利用单组分聚氨酯、多异氰酸酯和丁酮制成的第一涂料,和利用单组分聚氨酯和多异氰酸酯制成的第二涂料与异型纤维织造而成的涤纶基布复合而成的面料的防水性能好。3、根据fz/t01071标准,对实施例1-7和对比例1-2所制得的面料进行织物毛细效应测试,分别记录5,15,30min时的芯吸高度,统计结果如表2所示。表4面料样品毛细效应测试记录表样品5min15min30min实施例1/mm8.814.521.7实施例2/mm8.915.222.3实施例3/mm8.715.422.5实施例4/mm9.115.621.9实施例5/mm8.514.823.1实施例6/mm8.614.922.4实施例7/mm9.215.622.8对比例1/mm2.35.410.5对比例2/mm4.59.912.3观察表4,采用异型断面结构的异型纤维,纤维间隙较圆形断面纤维的间隙大,异形断面的纤维利用沟槽的毛细效应,将空气中随着气温下降释放出来的水分和湿气吸收、输送及保存在面料内部,形成“吸湿”的功能,从而使得面料具有能阻止面料表面出现大量水珠积聚的现象、能吸收空气中的水分和湿气,从而提高帐篷使用人的舒适性的优点。当前第1页12
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