專利名稱：一種智能防水透濕帳篷面料的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種面料的制備方法，具體涉及一種智能防水透濕帳篷面料的制備方法。
背景技術：
防水透濕織物國外稱“可呼吸的織物”，是指織物在一定的水壓下不會被水透過或浸透，但人體散發的汗液蒸汽卻能通過織物擴散或傳遞到外界，而不在體表和織物之間積聚冷凝而使人感覺黏濕和悶熱，從而實現了織物防水性能和透濕性能的統一。目前，防水透濕織物產品主要分為三類緊密織物，多以滌綸超細纖維作為經緯紗進行織造，后經超高收縮整理和防水處理而成，最早的防水透濕織物一文泰爾織物就是 利用純棉細號紗織成的平紋織物，它的出現標志著防水透濕織物正式走向市場；微孔薄膜層壓和涂層織物，即在織物表面形成含有微孔結構的薄膜；親水膜層壓和涂層織物，即在織物表面形成含有致密結構的親水薄膜。帳篷面料的抗滲水等的整理大多通過涂層來實現。目前，聚氨酯類涂層劑是理想的帳篷面料涂層劑，它的特點是彈性好、耐磨、耐高溫和耐曲伸性好，涂層強度高，適宜用于薄型涂層和高耐水壓涂層，但價格較高。現大部分帳篷面料都使用聚氨酯涂層。用普通的聚氨酯作為涂層的帳篷面料防水性能十分好，可以達到幾千甚至幾萬的靜水壓，但是其透氣性明顯不足，在帳篷內部會有悶熱感。目前市場上出現了用形狀記憶聚氨酯作為涂層的帳篷面料克服了用普通的聚氨酯作為涂層的帳篷面料的不足。由于形狀記憶聚氨酯的透濕性受觸發溫度控制，將觸發溫度設定在什么范圍內，則影響面料的舒適性。由于制作工藝上的差異，現有的用形狀記憶聚氨酯作為涂層的帳篷面料的觸發溫度不夠接近人體的正常體溫，由此影響了面料的防水透濕效果。
發明內容
本發明的目的是提供一種智能防水透濕帳篷面料的制備方法，可以合理控制形狀記憶聚氨酯的觸發溫度，有效調整面料的防水透濕量，從而能有效調節帳篷內部環境的舒適度，滿足高檔帳篷面料的要求。實現上述目的的技術方案是一種智能防水透濕帳篷面料的制備方法，所述面料包括基布及涂覆在基布表面上的涂層，涂層為形狀記憶聚氨酯，所述面料的制備方法包括形狀記憶聚氨酯乳液的制備步驟、形狀記憶聚氨酯的觸發溫度的調節步驟，基布的拒水整理步驟和涂層的涂覆整理步驟。其中，所述形狀記憶聚氨酯的制備步驟是先將不同配比的聚醚多元醇加入容器中，其次抽真空并加熱至110 120°C脫水2-3h，接著降溫至70°C后通入氮氣，再將溶于N，N’ 一二甲基甲酰胺DMF溶液中的4，4一二苯基甲烷二異氰酸酯MDI加入容器中，逐漸升溫至75±5°C反應I. 5 2h，在降溫至50 60°C時，逐漸加入含有I，4一丁二醇BDO的N，N，一二甲基甲酰胺DMF溶液，并在溫度為50 60°C下反應I I. 5h，然后在攪拌下加入甲醇終止反應并真空脫氣；所述形狀記憶聚氨酯的觸發溫度的調節步驟是通過調節形狀記憶聚氨酯中4，4一二苯基甲烷二異氰酸酯MDI、聚乙二醇PEG、聚已二酸亞丁基酯PBA及1，4一丁二醇BDO的比例，使形狀記憶聚氨酯的觸發溫度為35 39°C，并制成形狀記憶聚氨酯乳液；所述基布的拒水整理步驟是先制備含有奧利氟寶的拒水整理劑溶液，再將基布浸潰于拒水整理劑溶液中進行二浸二軋，然后依次進行預烘及焙烘；所述涂層的涂覆整理步驟是先將所述形狀記憶聚氨酯乳液、增稠劑、交聯劑和水制成涂層漿料，再對經過拒水整理后的基布進行2 3道刮涂工藝。上述的智能防水透濕帳篷面料的制備方法，其中，進行所述形狀記憶聚氨酯的觸發溫度的調節步驟時，采用DSC測試調節器，測試溫度為-50 100°C，升溫速度為10°C /min,整個測試過程在氮氣保護下進行。
上述的智能防水透濕帳篷面料的制備方法，其中，進行所述基布的拒水整理步驟時，進布速度為10 12m/min，進行二浸二軋時，壓力均為20. lN/cm，進行預烘時，溫度為100 120°C，進行焙烘時，溫度為150 170°C。上述的智能防水透濕帳篷面料的制備方法，其特征在于，進行所述拒水整理劑溶液的制備時，先取一定量的奧利氟寶，加水使奧利氟寶的質量體積分數為40g/L，再加入冰醋酸HAc，并以一定的速度攪拌均勻，使所述拒水整理劑溶液的pH值為5 6。上述的智能防水透濕帳篷面料的制備方法，其中，進行每道所述刮涂工藝時的進布速度為13 14m/min，并且先采用刮刀將涂層漿料涂覆到所述基布的表面，然后依次進行80 90°C的烘干及130 140°C的烘焙。上述的智能防水透濕帳篷面料的制備方法，其中，所述涂層漿料中聚氨酯乳液、增稠劑、交聯劑及水的質量份數配比為100 20. 8 14.2 :865。上述的智能防水透濕帳篷面料的制備方法，其中，所述基布為滌綸織物。本發明的智能防水透濕帳篷面料的制備方法，采用形狀記憶聚氨酯的制備、形狀記憶聚氨酯觸發溫度的調節、基布的拒水整理以及后道涂層。采用調節聚氨酯軟硬鏈段的比例，使形狀記憶聚氨酯的觸發溫度接近人體溫度，利用形狀記憶聚氨酯在觸發溫度時熱力學性能突變——高分子的微布朗運動，并且結合了微孔透濕膜涂層技術，使形狀記憶聚氨酯在基布上形成的薄膜親水導濕性能增強，使水蒸汽能在觸發溫度以上時能很好的通過面料，達到防水透濕效果，在觸發溫度以下時，能防風保暖。通過該方法制備的帳篷面料，與傳統的帳篷面料相比，具有一定的調控性，從而能有效調節帳篷內部環境的舒適度，提升產品舒適性和附加值，滿足高檔帳篷面料的要求。
具體實施例方式為了使本技術領域的技術人員能更好地理解本發明的技術方案，下面對其具體實施方式
進行詳細地說明智能防水透濕帳篷面料包括基布及涂覆在基布表面上的涂層，其中，基布為滌綸織物，涂層為形狀記憶聚氨酯。本發明的智能防水透濕帳篷面料的制備方法，包括形狀記憶聚氨酯乳液的制備步驟、形狀記憶聚氨酯的觸發溫度的調節步驟，基布的拒水整理步驟和涂層的涂覆整理步驟，其中，形狀記憶聚氨酯的制備步驟是先將不同配比的聚醚多元醇加入容器中，其次將容器抽真空并將聚醚多元醇加熱至Iio 120°C脫水2-3h，接著降溫至65 75°C后往容器中通入氮氣，再將溶于N，N’ 一二甲基甲酰胺DMF溶液中的4，4一二苯基甲烷二異氰酸酯MDI加入容器中，逐漸升溫至75±5°C反應I. 5 2h，在降溫至50 60°C時，逐漸往容器中加入含有1，4一丁二醇BDO的N，N’ 一二甲基甲酰胺DMF溶液，并在溫度為50 60°C下反應I I. 5h，然后在攪拌下往容器中加入甲醇終止反應并真空脫氣；形狀記憶聚氨酯的觸發溫度的調節步驟是采用DSC測試調節器并參照《GB/T17594-1998紡織材料熱轉變溫度試驗方法示差掃描量熱法》進行調節聚氨酯軟硬鏈段的比例，即調節形狀記憶聚氨酯中4，4一二苯基甲烷二異氰酸酯MDI、聚乙二醇PEG、聚已二酸亞丁基酯PBA及1，4一丁二醇BDO的比例，使形狀記憶聚氨酯的觸發溫度為35 39°C，并制成形狀記憶聚氨酯乳液，從而控制形狀記憶聚氨酯膜透濕量的改變；測試調節時的溫度 為-50 100°C，升溫速度為10°C /min，整個測試過程在氮氣保護下進行；基布的拒水整理步驟是先制備含有奧利氟寶的拒水整理劑溶液，即先取一定量的奧利氟寶7713，加水使奧利氟寶的質量體積分數為40g/L，再加入冰醋酸HAc，并以一定的速度攪拌均勻制成拒水整理劑溶液，使拒水整理劑溶液的PH值為5 6，然后將基布浸潰于拒水整理劑溶液中進行二浸二軋，最后進行預烘及焙烘；拒水整理時進布速度為10 12m/min，在進行二浸二軋時，壓力均為20. lN/cm，進行預烘時，溫度為100 120°C，進行焙烘時，溫度為150 170°C ；涂層的涂覆整理步驟是先將形狀記憶聚氨酯乳液、增稠劑、交聯劑和水按質量份數配比為100 20. 8 14. 2 :865制成涂層漿料，再對經過拒水整理后的基布進行2 3道刮涂工藝，進行每道刮涂工藝時的進布速度為13 14m/min，并且先采用刮刀將涂層漿料涂 覆到基布的表面，然后依次進行80 90°C的烘干處理及130 140°C的烘焙處理，直至面料達到規定的增重率并通過防水壓力試驗。涂層在基布上所形成薄膜的孔徑只有0. 2 0. 5 m，介于直徑為0. 0004 U m的水蒸氣和直徑為100 300 i! m的水滴之間，使水蒸氣可透過薄膜，而水滴不能通過薄膜，從而起到防水透氣的目的。實施例I :本發明的智能防水透濕帳篷面料的制備方法包括形狀記憶聚氨酯的制備步驟是，先將不同配比的聚醚多元醇加入容器中，其次將容器抽真空并將聚醚多元醇加熱至120°C脫水2. 5h，接著降溫至70°C后往容器中通入氮氣，再將溶于N，N’ 一二甲基甲酰胺DMF溶液中的4，4一二苯基甲烷二異氰酸酯MDI加入容器中，逐漸升溫至75°C反應2h，在降溫至50°C時，逐漸往容器中加入含有1，4一丁二醇BDO的N，N’ 一二甲基甲酰胺DMF溶液，并在溫度為60°C下反應I. 5h，然后在攪拌下往容器中加入甲醇終止反應并真空脫氣；形狀記憶聚氨酯的觸發溫度的調節步驟，通過DSC測試調節器調節聚氨酯軟硬鏈段的比例，參照《GB/T17594-1998紡織材料熱轉變溫度試驗方法示差掃描量熱法》進行調節聚氨酯軟硬鏈段的比例，即調節形狀記憶聚氨酯中4，4一二苯基甲烷二異氰酸酯MDI、聚乙二醇PEG、聚已二酸亞丁基酯PBA及I，4一丁二醇BDO的比例為3. 0:0. 6:0. 4:2. 0，使形狀記憶聚氨酯的觸發溫度Tg為37 38 °C，即能使形狀記憶聚氨酯的膜透濕量在觸發溫度Tg附近開始大幅度提高；測試調節時的溫度為-50 100°C，升溫速度為10°C /min，整個測試過程在氮氣保護下進行；基布的拒水整理步驟，先稱取一定量的奧利氟寶7713，加水使奧利氟寶的質量體積分數為40g/L，再加入少量冰醋酸HAc，并以一定的速度攪拌均勻制成拒水整理劑溶液，使拒水整理劑溶液的PH為6，然后取基布浸潰于拒水整理劑溶液中進行二浸二軋(壓力為20. lN/cm)—預烘(溫度為Il(TC) 一焙烘(溫度為160°C)，進布速度為llm/min ；涂層的涂覆整理步驟，將聚氨酯乳液、增稠劑、交聯劑和水按質量份數配比為100 20. 8:14.2 :865混合配制成涂層漿料，取經過拒水整理后的基布，浸潰于制備好的涂層漿中采用2道刮涂工藝，每道刮涂時的進布速度為13m/min，每道刮涂后都應依次進行80°C烘干處理及130°C烘焙處理，再繼續第二道刮涂，使面料達到規定的增重率并通過防水壓力試驗;
本發明的方法制備的帳篷面料，利用高分子的微布朗運動，水蒸汽能在觸發溫度Tg以上時能很好地透過面料，達到防水透濕效果，在觸發溫度Tg以下時，能防風保暖。實施例2 本發明的智能防水透濕帳篷面料的制備方法包括形狀記憶聚氨酯的制備步驟，同實施例I ;形狀記憶聚氨酯的觸發溫度的調節步驟，通過DSC測試調節器調節聚氨酯軟硬鏈段的比例，參照《GB/T17594-1998紡織材料熱轉變溫度試驗方法示差掃描量熱法》進行，整個測試的溫度范圍為-50 100°C，升溫速度為10°C /min，整個測試過程在氮氣保護下進行，調節形狀記憶聚氨酯中4，4一二苯基甲烷二異氰酸酯MDI、聚乙二醇PEG、聚已二酸亞丁基酯PBA及I，4一丁二醇BDO的比例為3. 0:0. 8:0. 4:2. 0時，使形狀記憶聚氨酯的觸發溫度Tg為35 36°C，即能使形狀記憶聚氨酯的膜透濕量在觸發溫度Tg附近開始大幅度提高；基布的拒水整理步驟，先稱取一定量的奧利氟寶7713，加水使奧利氟寶的質量體積分數為40g/L，再加入少量冰醋酸HAc，并以一定的速度攪拌均勻制成拒水整理劑溶液，使拒水整理劑溶液的PH為5. 5，然后取基布浸潰于制備好的拒水整理劑溶液中進行二浸二車L (壓力為20. lN/cm)—預烘(溫度為100°C)—焙烘(溫度為150°C)，進布速度為10m/min ；涂層的涂覆整理步驟，將聚氨酯乳液、增稠劑、交聯劑和水按質量份數配比為100 20. 8:14.2 :865混合配制成涂層漿料，取經過拒水整理后的基布，浸潰于制備好的涂層漿中采用I道刮涂工藝，刮涂時的進布速度為14m/min，刮涂后依次進行90°C烘干處理及140°C烘焙處理，使面料達到規定的增重率并通過防水壓力試驗。本發明的方法制備的帳篷面料，利用高分子的微布朗運動，水蒸汽能在觸發溫度Tg以上時能很好地透過面料，達到防水透濕效果，在觸發溫度Tg以下時，能防風保暖。實施例3 本發明的智能防水透濕帳篷面料的制備方法包括形狀記憶聚氨酯的制備步驟，同實施例I ;形狀記憶聚氨酯的觸發溫度的調節步驟，通過DSC測試調節器調節聚氨酯軟硬鏈段的比例，參照《GB/T17594-1998紡織材料熱轉變溫度試驗方法示差掃描量熱法》進行，整個測試的溫度范圍為-50 100°C，升溫速度為10°C /min，整個測試過程在氮氣保護下進行，調節形狀記憶聚氨酯中4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯MDI、聚乙二醇PEG、聚已二酸亞丁基酯PBA及I，4- 丁二醇BDO的比例為4. 0:0. 6:0. 4:2. 0時，使形狀記憶聚氨酯的觸發溫度Tg為37 39°C，即能使形狀記憶聚氨酯的膜透濕量在觸發溫度Tg附近開始大幅度提高；基布的拒水整理步驟，稱取一定量的奧利氟寶7713，加水使奧利氟寶的質量體積分數為40g/L，再加入少量冰醋酸HAc，并以一定的速度攪拌均勻制成拒水整理劑溶液，使拒水整理劑溶液的pH為5，然后取基布浸潰于制備好的拒水整理劑溶液中進行二浸二軋(壓力為19.6N/cm)—預烘(溫度為120°C) —焙烘(溫度為170°C)，進布速度為12m/min ；涂層的涂覆整理步驟，將聚氨酯乳液、增稠劑、交聯劑和水按質量份數配比為100 20. 8:14.2 :865混合配制成涂層漿料，取經過拒水整理后的基布，浸潰于制備好的涂層漿中采用2道刮涂工藝，每道刮涂時的進布速度為13m/min，每道刮涂后都應依次進行80°C的烘干處理及130°C的烘焙處理，再繼續第二道刮涂，使面料達到規定的增重率并通過防水壓力試驗。
本發明的方法制備的帳篷面料，利用高分子的微布朗運動，水蒸汽能在觸發溫度Tg以上時能很好地透過面料，達到防水透濕效果，在觸發溫度Tg以下時，能防風保暖。本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發明，而并非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神范圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發明的權利要求書范圍內。
權利要求
1.一種智能防水透濕帳篷面料的制備方法，所述面料包括基布及涂覆在基布表面上的涂層，涂層為形狀記憶聚氨酯，所述面料的制備方法包括形狀記憶聚氨酯乳液的制備步驟、形狀記憶聚氨酯的觸發溫度的調節步驟，基布的拒水整理步驟和涂層的涂覆整理步驟，其特征在于， 所述形狀記憶聚氨酯的制備步驟是先將不同配比的聚醚多元醇加入容器中，其次抽真空并加熱至110 120°c脫水2-3h，接著降溫至70°C后通入氮氣，再將溶于N，N’ 一二甲基甲酰胺DMF溶液中的4，4一二苯基甲烷二異氰酸酯MDI加入容器中，逐漸升溫至75 ± 5°C反應I. 5 2h，在降溫至50 60°C時，逐漸加入含有1，4一丁二醇BDO的N，N，一二甲基甲酰胺DMF溶液，并在溫度為50 60°C下反應I I. 5h，然后在攪拌下加入甲醇終止反應并真空脫氣； 所述形狀記憶聚氨酯的觸發溫度的調節步驟是通過調節形狀記憶聚氨酯中4，4一二苯基甲烷二異氰酸酯MDI、聚乙二醇PEG、聚己二酸亞丁基酯PBA及1，4一丁二醇BDO的比例，使形狀記憶聚氨酯的觸發溫度為35 39°C，并制成形狀記憶聚氨酯乳液； 所述基布的拒水整理步驟是先制備含有奧利氟寶的拒水整理劑溶液，再將基布浸潰于拒水整理劑溶液中進行二浸二軋，然后依次進行預烘及焙烘； 所述涂層的涂覆整理步驟是先將所述形狀記憶聚氨酯乳液、增稠劑、交聯劑和水制成涂層漿料，再對經過拒水整理后的基布進行2 3道刮涂工藝。
2.根據權利要求I所述的智能防水透濕帳篷面料的制備方法，其特征在于，進行所述形狀記憶聚氨酯的觸發溫度的調節步驟時，采用DSC測試調節器，測試溫度為-50 100°C，升溫速度為10°C /min，整個測試過程在氮氣保護下進行。
3.根據權利要求I所述的智能防水透濕帳篷面料的制備方法，其特征在于，進行所述基布的拒水整理步驟時，進布速度為10 12m/min，進行二浸二軋時，壓力均為20. lN/cm,進行預烘時，溫度為100 120°C，進行焙烘時，溫度為150 170°C。
4.根據權利要求I所述的智能防水透濕帳篷面料的制備方法，其特征在于，進行所述拒水整理劑溶液的制備時，先取一定量的奧利氟寶，加水使奧利氟寶的質量體積分數為40g/L，再加入冰醋酸HAc，并以一定的速度攪拌均勻，使所述拒水整理劑溶液的pH值為5 6。
5.根據權利要求I所述的智能防水透濕帳篷面料的制備方法，其特征在于，進行每道所述刮涂工藝時的進布速度為13 14m/min，并且先采用刮刀將涂層漿料涂覆到所述基布的表面，然后依次進行80 90°C的烘干及130 140°C的烘焙。
6.根據權利要求I所述的智能防水透濕帳篷面料的制備方法，其特征在于，所述涂層漿料中聚氨酯乳液、增稠劑、交聯劑及水的質量份數配比為100 20. 814.2 :865。
7.根據權利要求I所述的智能防水透濕帳篷面料的制備方法，其特征在于，所述基布為滌綸織物。
全文摘要
本發明公開了一種智能防水透濕帳篷面料的制備方法，包括形狀記憶聚氨酯乳液的制備步驟、形狀記憶聚氨酯的觸發溫度的調節步驟，基布的拒水整理步驟和涂層的涂覆整理步驟。本發明的制備方法采用調節聚氨酯軟硬鏈段的比例，使形狀記憶聚氨酯的觸發溫度接近人體溫度，利用形狀記憶聚氨酯在觸發溫度時熱力學性能突變——高分子的微布朗運動，并且結合了微孔透濕膜涂層技術，使形狀記憶聚氨酯在基布上形成的薄膜親水導濕性能增強，使水蒸汽能在觸發溫度以上時能很好的通過面料，達到防水透濕效果，在觸發溫度以下時，能防風保暖。
文檔編號D06M15/277GK102797159SQ201210305988
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月24日 優先權日2012年8月24日
發明者李國強, 林錦順, 王文彬, 崔鳴 申請人:上海洋帆實業有限公司