一种透气防水医用面料及其制备方法与流程

1.本发明涉及面料技术领域，具体为一种透气防水医用面料及其制备方法。


背景技术：

2.随着时代的发展，人们对面料的要求越来越高，开发出能够满足消费者需求的面料，在面料生产领域占据着越来越重要的作用。现有单层结构纺织面料已经无法满足人们日常需求，尤其在防水、透气性能方面，单层结构面料效果甚微，尤其是医用面料。
3.涤纶制备的医用面料，虽然能够达到防水透气的要求，但是强度和阻燃性都较差，因此本发明制备的透气防水医用面料，在添加阻燃剂制得的涤纶面料表面包覆丝素蛋白，增强了透气防水医用面料的强度，但依旧具有优异的透气防水性。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种透气防水医用面料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.一种透气防水医用面料，所述透气防水医用面料，是用改性丝素蛋白包覆改性涤纶面料制得；所述改性涤纶面料是由改性涤纶纤维纺纱、针织制得。
6.优选的，所述复合绝缘漆包括含氟吡啶聚丙烯酰胺和改性聚己内酯二醇。
7.优选的，所述改性丝素蛋白是丝素蛋白与改性聚乙二醇交联反应制得；所述改性聚乙二醇是超支化环氧树脂与聚乙二醇反应制得超支化聚乙二醇缩水甘油醚，再与氰脲酰氯反应制得。
8.优选的，所述超支化环氧树脂是蓖麻油基多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯和环氧丙醇反应制得。
9.优选的，所述改性涤纶纤维是阻燃剂、水溶性聚酯切片和pet切片进行熔融纺丝制得。
10.优选的，所述阻燃剂是酸处理的多臂碳纳米管、氢氧化钠和六水氯化镁进行液相沉积制得。
11.优选的，所述一种透气防水医用面料的制备方法，包括以下具体步骤：
12.(1)将异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡和丙酮按质量比3:0.002:10～3.2:0.004:12混合，以3～5ml/min的速率滴加异佛尔酮二异氰酸酯质量0.3～0.33倍的环氧丙醇，升温至43～46℃，反应4～5h后，升温至60～62℃，并以3～5ml/min的速率滴加异佛尔酮二异氰酸酯1.8～2.1倍的质量分数为50～60％的蓖麻油基多元醇的丙醇溶液和异佛尔酮二异氰酸酯质量0.0005～0.0008倍的二月桂酸二丁基锡，继续反应3～5h后，旋蒸，制得超支化环氧树脂；
13.(2)将超支化环氧树脂与氰脲酰氯混合，在氮气氛围下，升温至110～130℃，在30～50rpm下搅拌反应5～8h，制得改性聚乙二醇；
14.(3)将丝素蛋白与明胶按质量比1:1混合，并升温至60～70℃，搅拌至溶解后加入
丝素蛋白质量3～5倍的改性聚乙二醇，继续反应8～12h，制得改性丝素蛋白；
15.(4)将酸处理的多臂碳纳米管与无水乙醇按质量比1:10～1:15混合，以3～5ml/min的速率滴加酸处理的多臂碳纳米管质量2～3倍的质量分数为1～3％的硅烷偶联剂kh560，在30～50khz下超声30～50min，升温洗65～75℃，再加入酸处理的多臂碳纳米管质量2～4倍的质量分数为3～5％的氢氧化钠和酸处理的多臂碳纳米管质量0.2～0.5倍的六水氯化镁，在30～50rpm下母液陈化4～8h，最后用去离子水和无水乙醇依次洗涤3～5次，在120℃下干燥8～10h，制得阻燃剂；
16.(5)将阻燃剂、水溶性聚酯切片和pet切片进行熔融纺丝，纺丝温度为240～300℃，纺丝速度为2000～3000m/min，拉伸倍数为3.25～3.5倍，制得改性涤纶纤维，将改性涤纶纤维进行纺纱、针织，制得改性涤纶面料；
17.(6)将改性涤纶面料浸于改性丝素蛋白中，升温至50～60℃，静置30～50min，捞出晾干，制得透气防水医用面料。
18.优选的，上述步骤(1)中：蓖麻油基多元醇的制备方法为：将蓖麻油和对甲苯磺酸按质量比30:0.1～40:0.18混合，升温至130～150℃，在氮气氛围下，加入蓖麻油质量0.34～0.42倍的2,2-双羟甲基丙酸，反应2～4h，抽真空至压力为0.01mpa，继续反应1～2h，冷却至室温制得蓖麻油基多元醇。
19.优选的，上述步骤(2)中：超支化环氧树脂与氰脲酰氯的质量比为10:1～20:3。
20.优选的，上述步骤(4)中：酸处理的多臂碳纳米管的制备方法为：将多臂碳纳米管与浓度为20～30％的硝酸溶液按质量比1:15～1:20混合，在20～40khz下超声分散10～15min，升温至60～80℃，回流反应4～6h，过滤并用去离子水洗涤5～8次，再进行真空抽滤，最后在120℃下干燥6h，制得酸处理的多臂碳纳米管。
21.优选的，上述步骤(5)中：阻燃剂、水溶性聚酯切片和pet切片的质量比为1:2:20～3:4:50。
22.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
23.本发明制备的透气防水医用面料，是用改性丝素蛋白包覆改性涤纶面料制得；改性涤纶面料是由改性涤纶纤维编织制得；
24.改性丝素蛋白是丝素蛋白与改性聚乙二醇交联反应制得；改性聚乙二醇是超支化环氧树脂与聚乙二醇反应制得超支化聚乙二醇缩水甘油醚，再与氰脲酰氯反应制得；超支化环氧树脂上带有蓖麻油基，与聚乙二醇反应制得的超支化聚乙二醇缩水甘油醚，与改性丝素蛋白反应，改善亲水性的同时，引入超支化结构增强改性丝素蛋白的强度和韧性；带有氰脲酰氯的改性聚乙二醇，不仅能够与丝素蛋白酪氨酸残基的苯羟基、赖氨酸的氨基以及组氨酸残基咪唑环的亚氨基取代而形成交联，还降低了改性丝素蛋白的亲水性；
25.改性涤纶纤维是阻燃剂、水溶性聚酯切片和pet切片进行熔融纺丝制得；阻燃剂是酸处理的多臂碳纳米管、氢氧化钠和六水氯化镁进行液相沉积制得；多臂碳纳米管和氢氧化镁的协同作用，增强阻燃剂的阻燃效果，复合后再进行液相沉积，阻燃剂在聚合物中的分散性，增强改性涤纶纤维的阻燃性；酸处理的多臂碳纳米管上的羟基、羧基能够与改性丝素蛋白反应，增强透气防水医用面料的耐洗性。
具体实施方式
26.下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明，将实施例和对比例中制备的透气防水医用面料的各指标测试方法如下：
28.防水性：将实施例和对比例制备的透气防水医用面料参照gb/t4744进行耐水性测试；
29.力学性能：将实施例和对比例制备的透气防水医用面料参照gb/t3923.1进行断裂强度测试；
30.阻燃性：将实施例和对比例制备的透气防水医用面料参照gb/t5454-1997进行测试极限氧指数测试；
31.耐洗性：将实施例和对比例制备的透气防水医用面料水洗30次后参照gb/t3923.1再次进行断裂强度测试。
32.实施例1
33.(1)将蓖麻油和对甲苯磺酸按质量比30:0.1混合，升温至130℃，在氮气氛围下，加入蓖麻油质量0.34倍的2,2-双羟甲基丙酸，反应2h，抽真空至压力为0.01mpa，继续反应1h，冷却至室温制得蓖麻油基多元醇；将异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡和丙酮按质量比3:0.002:10混合，以3ml/min的速率滴加异佛尔酮二异氰酸酯质量0.3倍的环氧丙醇，升温至43℃，反应4h后，升温至60℃，并以3ml/min的速率滴加异佛尔酮二异氰酸酯1.8倍的质量分数为50％的蓖麻油基多元醇的丙醇溶液和异佛尔酮二异氰酸酯质量0.0005倍的二月桂酸二丁基锡，继续反应3h后，旋蒸，制得超支化环氧树脂；
34.(2)将超支化环氧树脂与氰脲酰氯按质量比10:1混合，在氮气氛围下，升温至110℃，在30rpm下搅拌反应5h，制得改性聚乙二醇；
35.(3)将丝素蛋白与明胶按质量比1:1混合，并升温至60℃，搅拌至溶解后加入丝素蛋白质量3倍的改性聚乙二醇，继续反应8h，制得改性丝素蛋白；
36.(4)将多臂碳纳米管与浓度为20％的硝酸溶液按质量比1:15混合，在20khz下超声分散10min，升温至60℃，回流反应4h，过滤并用去离子水洗涤5次，再进行真空抽滤，最后在120℃下干燥6h，制得酸处理的多臂碳纳米管；将酸处理的多臂碳纳米管与无水乙醇按质量比1:10混合，以3ml/min的速率滴加酸处理的多臂碳纳米管质量2倍的质量分数为1％的硅烷偶联剂kh560，在30khz下超声30min，升温洗65℃，再加入酸处理的多臂碳纳米管质量2倍的质量分数为3％的氢氧化钠和酸处理的多臂碳纳米管质量0.2倍的六水氯化镁，在30rpm下母液陈化4h，最后用去离子水和无水乙醇依次洗涤3次，在120℃下干燥8h，制得阻燃剂；
37.(5)将阻燃剂、水溶性聚酯切片和pet切片按质量比1:2:20进行熔融纺丝，纺丝温度为240℃，纺丝速度为2000m/min，拉伸倍数为3.25倍，制得改性涤纶纤维，将改性涤纶纤维进行纺纱、针织，制得改性涤纶面料；
38.(6)将改性涤纶面料浸于改性丝素蛋白中，升温至50℃，静置30min，捞出晾干，制得透气防水医用面料。
39.实施例2
40.(1)将蓖麻油和对甲苯磺酸按质量比35:0.15混合，升温至140℃，在氮气氛围下，加入蓖麻油质量0.38倍的2,2-双羟甲基丙酸，反应3h，抽真空至压力为0.01mpa，继续反应1.5h，冷却至室温制得蓖麻油基多元醇；将异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡和丙酮按质量比3.1:0.0035:11混合，以3～5ml/min的速率滴加异佛尔酮二异氰酸酯质量0.32倍的环氧丙醇，升温至44℃，反应4.5h后，升温至61℃，并以4ml/min的速率滴加异佛尔酮二异氰酸酯1.95倍的质量分数为55％的蓖麻油基多元醇的丙醇溶液和异佛尔酮二异氰酸酯质量0.00065倍的二月桂酸二丁基锡，继续反应4h后，旋蒸，制得超支化环氧树脂；
41.(2)将超支化环氧树脂与氰脲酰氯按质量比15:1.5混合，在氮气氛围下，升温至120℃，在40rpm下搅拌反应6h，制得改性聚乙二醇；
42.(3)将丝素蛋白与明胶按质量比1:1混合，并升温至656℃，搅拌至溶解后加入丝素蛋白质量4倍的改性聚乙二醇，继续反应10h，制得改性丝素蛋白；
43.(4)将多臂碳纳米管与浓度为25％的硝酸溶液按质量比1:18混合，在30khz下超声分散12min，升温至70℃，回流反应5h，过滤并用去离子水洗涤5～8次，再进行真空抽滤，最后在120℃下干燥6h，制得酸处理的多臂碳纳米管；将酸处理的多臂碳纳米管与无水乙醇按质量比1:13混合，以3～5ml/min的速率滴加酸处理的多臂碳纳米管质量2.5倍的质量分数为2％的硅烷偶联剂kh560，在40khz下超声40min，升温洗70℃，再加入酸处理的多臂碳纳米管质量3倍的质量分数为4％的氢氧化钠和酸处理的多臂碳纳米管质量0.35倍的六水氯化镁，在40rpm下母液陈化6h，最后用去离子水和无水乙醇依次洗涤4次，在120℃下干燥9h，制得阻燃剂；
44.(5)将阻燃剂、水溶性聚酯切片和pet切片按质量比2:3:35～3:4:50进行熔融纺丝，纺丝温度为270℃，纺丝速度为2500m/min，拉伸倍数为3.35倍，制得改性涤纶纤维，将改性涤纶纤维进行纺纱、针织，制得改性涤纶面料；
45.(6)将改性涤纶面料浸于改性丝素蛋白中，升温至55℃，静置40min，捞出晾干，制得透气防水医用面料。
46.实施例3
47.(1)将蓖麻油和对甲苯磺酸按质量比40:0.18混合，升温至150℃，在氮气氛围下，加入蓖麻油质量0.42倍的2,2-双羟甲基丙酸，反应4h，抽真空至压力为0.01mpa，继续反应2h，冷却至室温制得蓖麻油基多元醇；将异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡和丙酮按质量比3.2:0.004:12混合，以3～5ml/min的速率滴加异佛尔酮二异氰酸酯质量0.33倍的环氧丙醇，升温至46℃，反应5h后，升温至62℃，并以5ml/min的速率滴加异佛尔酮二异氰酸酯2.1倍的质量分数为60％的蓖麻油基多元醇的丙醇溶液和异佛尔酮二异氰酸酯质量0.0008倍的二月桂酸二丁基锡，继续反应5h后，旋蒸，制得超支化环氧树脂；
48.(2)将超支化环氧树脂与氰脲酰氯按质量比20:3混合，在氮气氛围下，升温至130℃，在50rpm下搅拌反应8h，制得改性聚乙二醇；
49.(3)将丝素蛋白与明胶按质量比1:1混合，并升温至70℃，搅拌至溶解后加入丝素蛋白质量5倍的改性聚乙二醇，继续反应12h，制得改性丝素蛋白；
50.(4)将多臂碳纳米管与浓度为30％的硝酸溶液按质量比1:20混合，在40khz下超声分散15min，升温至80℃，回流反应6h，过滤并用去离子水洗涤8次，再进行真空抽滤，最后在
120℃下干燥6h，制得酸处理的多臂碳纳米管；将酸处理的多臂碳纳米管与无水乙醇按质量比1:15混合，以5ml/min的速率滴加酸处理的多臂碳纳米管质量3倍的质量分数为3％的硅烷偶联剂kh560，在50khz下超声50min，升温洗75℃，再加入酸处理的多臂碳纳米管质量4倍的质量分数为5％的氢氧化钠和酸处理的多臂碳纳米管质量0.5倍的六水氯化镁，在50rpm下母液陈化8h，最后用去离子水和无水乙醇依次洗涤5次，在120℃下干燥10h，制得阻燃剂；
51.(5)将阻燃剂、水溶性聚酯切片和pet切片按质量比3:4:50进行熔融纺丝，纺丝温度为300℃，纺丝速度为3000m/min，拉伸倍数为3.5倍，制得改性涤纶纤维，将改性涤纶纤维进行纺纱、针织，制得改性涤纶面料；
52.(6)将改性涤纶面料浸于改性丝素蛋白中，升温至60℃，静置50min，捞出晾干，制得透气防水医用面料。
53.对比例1
54.对比例1的处方组成同实施例2。该透气防水医用面料及其制备方法与实施例2的区别仅在于改性聚乙二醇仅由超支化环氧树脂与聚乙二醇反应制得；其余步骤同实施例2。
55.对比例2
56.对比例2的处方组成同实施例2。该透气防水医用面料及其制备方法与实施例2的区别仅在于改性丝素蛋白由丝素蛋白和聚乙二醇制得；其余步骤同实施例2。
57.对比例3
58.对比例3的处方组成同实施例2。该透气防水医用面料及其制备方法与实施例2的区别仅在于阻燃剂为酸处理的多臂碳纳米管；其余步骤同实施例2。
59.对比例4
60.对比例4的处方组成同实施例2。该透气防水医用面料及其制备方法与实施例2的区别仅在于不使用阻燃剂进行改性涤纶纤维制备；其余步骤同实施例2。
61.效果例
62.下表1给出了采用本发明实施例1-3与对比例1-5的透气防水医用面料的各性能分析结果：
63.表1
[0064][0065]
通过表1中实施例与对比例的实验数据比较可以明显发现，实施例1、2、3制备的透气防水医用面料的防水性、阻燃性、力学性能和耐洗性较好。
[0066]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。