一種防鉆絨羽絨服面料的加工工藝的制作方法

本發明涉及面料加工，具體涉及一種防鉆絨羽絨服面料的加工工藝。

背景技術：

1、羽絨屬于天然蛋白質纖維，具有輕、薄、暖等特性，是保暖性能最好的天然原料之一，在日常生活中羽絨填充類紡織品已經成為流行，尤其是冬季羽絨服裝更是成為不可或缺的生活用品，羽絨服裝由于其柔軟舒適、保暖性好、輕便等特點一直受到廣大消費者的喜愛，隨著生活水平的不斷提高，對羽絨服裝的要求也逐漸變高，但目前由于多種原因導致羽絨服裝在生產和使用過程中會出現鉆絨的問題，不僅嚴重影響其整體的外觀，且鉆出的羽絨會影響消費者的穿著體驗。

2、在現有技術中，羽絨服中的羽絨由于其獨特的樹枝狀蛋白質分子結構，容易摩擦帶電，產生同性相斥的現象，增加羽絨從面料微孔或縫合處漏出的風險，為提高羽絨服面料的防鉆絨性能，通常會在制作面料的過程中加入導電物質以提高面料的導電性，以消除靜電對羽絨服鉆絨的影響；

3、但是，導電物質在面料基材中的分散性和與面料基材分子間的交聯度較差，導致導電面料的機械強度有待進一步提高，且羽絨服較為蓬松，在穿著時面料容易與外界產生摩擦，導致面料結構損壞，增加了鉆絨風險，而且導電材料疏水性差，添加進面料后影響面料的防水透氣性，加工出的面料難以兼顧防鉆絨和防水透氣的雙重性能。

4、針對此方面的技術缺陷，現提出一種解決方案。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供一種防鉆絨羽絨服面料的加工工藝，用于解決現有技術中的羽絨服面料在防鉆絨、防水透氣性能和機械強度有待進一步提高的技術問題。

2、本發明的目的可以通過以下技術方案實現：一種防鉆絨羽絨服面料的加工工藝，包括以下步驟；

3、s1、在氮氣保護下，將異氰酸丙基三乙基硅烷、甲苯和1-氨基芘置于溫度為50-60℃的三口瓶中，保溫反應1-2h后，后處理，得到改性1-氨基芘；

4、制備改性1-氨基芘的反應原理為：

5、1-氨基芘含有氨基基團，在異氰酸基團的存在下，氨基基團的氮原子上的孤對電子對可以與異氰酸基進行縮合反應，生成異氰酸丙基三乙基硅烷修飾的改性1-氨基芘。

6、s2、將石墨烯、改性1-氨基芘和乙醇置于升溫為50-60℃的三口瓶中，攪拌20-30min，向三口燒瓶中加入氫氧化鈉溶液，保溫反應90-120min，后處理，得到改性石墨烯；

7、制備改性石墨烯的反應原理為：

8、改性1-氨基芘中的硅氧鍵水解生成硅醇，與石墨烯表層的活性官能團反應，生成化學鍵合，生成改性1-氨基芘修飾的改性石墨烯。

9、s3、將n,n-二甲基甲酰胺、改性石墨烯和改性四氧化三鐵納米粒子置于三口瓶中，升溫至100-110℃，超聲分散20-30min，加入氫氧化鈉溶液調節ph=8±0.2，保溫反應0.5-1h，后處理得到改性石墨烯復合物；

10、制備改性石墨烯復合物的反應原理為：

11、在弱堿條件下，改性四氧化三鐵納米粒子的環氧基團與改性石墨烯的羥基發生開環縮合反應，形成共價鍵交聯，生成改性四氧化三鐵納米粒子修飾的改性石墨烯復合物。

12、s4、將改性石墨烯復合物、改性聚氨酯和n,n-二甲基甲酰胺置于三口瓶中，超聲分散1-2h，靜電紡絲，得到面料內襯膜；

13、s5、以基層面料為外層，面料內襯膜為內層，在兩層之間涂覆改性交聯劑，放入熱熔黏合機，進行熱黏合，得到防鉆絨羽絨服面料。

14、進一步的，步驟s1中，所述異氰酸丙基三乙基硅烷、甲苯和1-氨基芘的用量比為1-2g:250-300ml:1-2g，所述后處理步驟包括：反應完成之后，三口燒瓶溫度升高至75-85℃，減壓蒸除甲苯，得到改性1-氨基芘。

15、進一步的，步驟s2中，所述氫氧化鈉溶液的濃度為0.1-0.2mol/l，所述石墨烯、改性1-氨基芘、乙醇和氫氧化鈉溶液的用量比為2-3g:1-5g:250-300ml:30-50ml，所述后處理步驟包括：反應完成之后，三口燒瓶溫度降低至室溫，抽濾，濾餅用純化水洗滌至中性后抽干，濾餅轉移到溫度為70-80℃的干燥箱中，真空干燥至恒重，得到改性石墨烯。

16、進一步的，步驟s3中，所述氫氧化鈉溶液的濃度為3-3.5mol/l，所述n,n-二甲基甲酰胺、改性石墨烯和改性四氧化三鐵納米粒子的用量比為100-150ml:1-2g:1-2g，所述后處理包括：反應完成之后，三口燒瓶溫度降低至室溫，抽濾，濾餅用純化水洗滌至中性后抽干，濾餅轉移到溫度為70-80℃的干燥箱中，真空干燥至恒重，得到改性石墨烯復合物。

17、進一步的，步驟s4中，所述改性石墨烯復合物、改性聚氨酯和n,n-二甲基甲酰胺的用量比為0.5-1g:2-5g:50-100ml；步驟s5中，所述基層面料由錦綸纖維和棉纖維按混紡比20-30:70-80混紡組成，熱黏合的熱壓工藝溫度為120-150℃，熱壓時間為30-40s，熱壓壓力為1.5-2.0mpa。

18、進一步的，所述改性四氧化三鐵納米粒子的制備方法為：將四氧化三鐵納米粒子、丙酮和kh-560置于三口瓶中，保溫分散3-4h，離心，沉淀用丙酮洗滌2-3遍，烘干得到改性四氧化三鐵納米粒子。

19、制備改性四氧化三鐵納米粒子的反應原理為：

20、kh-560中的硅氧基團與四氧化三鐵納米粒子表面的羥基發生縮合反應，生成穩定的硅氧鍵，得到kh-560修飾的改性四氧化三鐵納米粒子。

21、進一步的，所述四氧化三鐵納米粒子、丙酮和kh-560的用量比為2-3g:50-60ml:0.5-1g。

22、進一步的，所述改性聚氨酯的制備方法，包括以下步驟：

23、a1、將丙酮和二月桂酸二丁基錫置于三口瓶中，升溫至70-80℃，保溫反應1-2h，得到催化劑溶液，備用；

24、a2、將1-硫代甘油、甲基丙烯酸十三氟辛酯、丙酮和二甲基苯基膦硼烷置于三口瓶中，升溫至50-60℃，攪拌5-6h，得到含氟單體；

25、含氟單體的合成反應方程式為：

26、

27、含氟單體的合成反應機理為：

28、1-硫代甘油中的硫代羥基具有較強的親核性，可以進攻甲基丙烯酸十三氟辛酯中的甲基丙烯酸酯雙鍵，得到了含有疏水碳氟鏈的含氟單體；

29、含氟單體的質譜分析數據為：540.03(100.0%)，541.04(16.6%)，542.03(4.5%)，542.04(2.2%)。

30、a3、將異佛爾酮二異氰酸酯、聚乙二醇和丙酮置于圓底燒瓶中，超聲分散30-60min，滴加到催化劑溶液中，加入含氟單體和2-羥乙基二硫化物，保溫反應2-3h，得到改性聚氨酯。

31、進一步的，步驟a1中，所述丙酮和二月桂酸二丁基錫的用量比為20-30ml:0.1-0.5g；步驟a2中，所述1-硫代甘油、甲基丙烯酸十三氟辛酯、丙酮和二甲基苯基膦硼烷的體積比為0.05-0.1:0.05-0.1:20-30:0.05-0.1；步驟a3中，所述異佛爾酮二異氰酸酯、聚乙二醇、丙酮、催化劑溶液、含氟單體和2-羥乙基二硫化物的用量比為0.1-0.5g:0.1-0.5g:50-100ml:20-30ml:2-5ml:0.1-0.5g。

32、改性聚氨酯的合成反應方程式為：

33、

34、

35、式中：“*”表示有機鏈段活性連接位點。

36、改性聚氨酯的合成反應機理為：

37、異佛爾酮二異氰酸酯在二月桂酸二丁基錫的催化下與聚乙二醇的醇羥基發生親核加成，生成氨基甲酸酯，加入含氟單體和2-羥乙基二硫化物，異佛爾酮二異氰酸酯中剩余異氰酸酯分別與含氟單體和2-羥乙基二硫化物的醇羥基發生親核加成，擴鏈得到含有動態二硫鍵的改性聚氨酯。

38、進一步的，所述改性交聯劑的制備方法包括以下步驟：將聚丙二醇、環氧氯丙烷和三氟化硼乙醚置于三口瓶中，升溫至50-60℃，攪拌2-5h，加入氫氧化鈉溶液，保溫攪拌2-6h，后處理得到改性交聯劑。

39、改性交聯劑的合成反應方程式為：

40、

41、改性交聯劑合成反應原理為：

42、三氟化硼乙醚作為路易斯酸催化劑，其電子對從氧原子向環氧氯丙烷中的環氧基團轉移，使環氧基團帶正電，親電性增強，聚丙二醇的醇羥基帶負電，作為親核試劑，進攻環氧氯丙烷的碳原子，環氧基團被打開，生成醚鍵，加入氫氧化鈉溶液提供堿性環境，氯代丙醇的羥基去質子化，生成烷氧基負離子，烷氧基負離子進攻分子內的氯代碳，發生親核取代，氯離子離去，得到改性交聯劑。

43、進一步的，所述聚丙二醇、環氧氯丙烷、三氟化硼乙醚和氫氧化鈉溶液的體積比為5-10:10-20:0.3-0.5:40-60，所述氫氧化鈉溶液的濃度為1.5-2mol/l，所述后處理步驟包括：待反應液降至室溫，用乙酸乙酯溶液萃取3次，取上層液低壓旋蒸，得到改性交聯劑，所述乙酸乙酯溶液由純水和乙酸乙酯按體積比1:1組成。

44、本發明具備下述有益效果：

45、1、本發明制備的防鉆絨羽絨服面料，以改性石墨烯復合物、改性聚氨酯、去離子水超聲分散成紡絲液，靜電紡絲得到面料內襯膜，以面料內襯膜為內層，以基層面料為外層，在兩層之間涂覆改性交聯劑，放入熱熔黏合機，進行熱黏合，得到防鉆絨羽絨服面料，改性聚氨酯中的含氟單體由二甲基苯基膦硼烷催化甲基丙烯酸十三氟辛酯與1-硫代甘油發生巰基-烯點擊反應合成了含大量碳氟鍵的單體，碳氟鍵具有很強的疏水性，增加防鉆絨羽絨服面料的疏水性，改性聚氨酯由硬段和軟段組成，本身具有較好的柔韌性，有利于大分子鏈段的遷移，加入2-羥乙基二硫化物經過擴鏈引入二硫鍵，在熱和光的作用下，巰基可隨著分子鏈的運動與另一個巰基再次形成二硫鍵而交聯，可以修復羽絨服面料在使用中的磨損，提高羽絨服面料的防鉆絨性能。

46、2、本發明制備的防鉆絨羽絨服面料，在靜電紡絲過程中添加了由改性石墨烯和改性四氧化三鐵納米粒子組成的改性石墨烯復合物，石墨烯是一種單層碳原子組成的二維材料，具有良好的導電性，這提高了防鉆絨羽絨服面料的抗靜電能力，羽絨服面料由于靜電積累會導致面料表面產生電荷，吸引羽絨向面料表面移動，所以抗靜電能力的提高可以同時提高羽絨服面料的防鉆絨性能，改性四氧化三鐵納米粒子和改性石墨烯通過化學鍵相連形成包覆，其和1-氨基芘、異氰酸丙基三乙基硅烷共同提高石墨烯在靜電紡絲液中的分散性，同時改性聚氨酯的含氟支鏈形成疏水作用力，加強了聚氨酯和各種填料的作用力，使受損的羽絨服面料不僅可以恢復表面的完整性，同時可修復其導電性能以及疏水性能，進一步提高羽絨服面料的防鉆絨性。

47、3、本發明制備的防鉆絨羽絨服面料，在熱黏合時，在內層和外層之間涂覆了改性交聯劑，改性交聯劑以三氟化硼乙醚作為開環催化劑，以氫氧化鈉溶液提供堿性環境，促進改性交聯劑的合成，且改性交聯劑與基層面料的羥基和改性聚氨酯中的羥基發生開環反應，形成醚鍵，提高了面料內襯膜與基層面料之間的粘附力，增加羽絨服面料的抗拉伸強度，同時，通過靜電紡絲技術制造的面料內襯膜具有較細的直徑和高比表面積，能夠填充纖維間隙，減少鉆絨現象的同時保留羽絨服面料的透氣性。