阅读说明：本技术 一种防水金属拉链及其制作工艺 (A kind of water-proof metal zipper and its manufacture craft ) 是由 吴小锐 于 2019-09-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及拉链技术领域,具体涉及一种防水金属拉链及其制作工艺,包括如下步骤：(1)贴膜和排牙：先在拉链带的一面贴覆一层TPU防水膜,然后在拉链带的一侧边缘排布金属链牙；或者,先在拉链带的一侧边缘排布金属链牙,然后在拉链带的一面贴覆一层TPU防水膜,得到金属拉链；(2)形成纳米防水层：将纳米防水材料用水溶解,然后在金属拉链的表面形成一层纳米防水层,得到防水金属拉链。本发明的制作工艺通过蒸发的方式在金属拉链的表面形成一层纳米防水层,防水效果好,步骤简单,操作控制方便,质量稳定,生产效率高,生产成本低,可大规模化工业生产。(The present invention relates to zipper technology fields, more particularly to a kind of water-proof metal zipper and its manufacture craft, include the following steps: (1) pad pasting and row's tooth: first pasting one layer of TPU waterproof membrane on one side in zipper strip, then in the one side edge arrangement metal tooth of zipper strip；Alternatively, first then pasting one layer of TPU waterproof membrane on one side in the one side edge arrangement metal tooth of zipper strip in zipper strip, obtaining metal zip fastener；(2) it forms nano water-proof layer: nm waterproof material is dissolved with water, then form one layer of nano water-proof layer on the surface of metal zip fastener, obtain water-proof metal zipper.Manufacture craft of the invention forms one layer of nano water-proof layer on the surface of metal zip fastener by way of evaporation, and good water-proof effect, step is simple, convenient operation and control, and quality is stablized, and high production efficiency, production cost is low, can large-scale industrial production.)

一种防水金属拉链及其制作工艺

技术领域

本发明涉及拉链技术领域，具体涉及一种防水金属拉链及其制作工艺。

背景技术

日常生活中常常会见到纽扣及拉链两种产品，两者均有其可用之处，然而在现代忙碌的生活中，拉链却是应用最广泛的，原因是是拉链使用较为方便，可迅速达到扣合的目的，不用像纽扣须一一扣合，让赶时间的人感到相当方便。比如我们每天所穿的衣裤或者箱包等大多均装设有拉链，可见拉链在现代人生活中确实是不可缺少的一项产品。

拉链可分为尼龙拉链、树脂拉链和金属拉链三大类，拉链是一种依靠连续排列的链牙，使物品并合或分离的连接件，可广泛应用于服装和包袋领域。

随着社会进步和生活水平的不断提高，人们对服装和箱包的要求越来越高，目前市面上出现了很多防水的服饰和箱包，具有良好的防水效果，防止雨水或露水的浸透，但是服饰和箱包上的拉链却没有达到防水的效果，雨水或露水可以通过拉链上的布带浸入，从而影响的整体防水的效果。现有通过在拉链带上涂布防水涂料来实现防水的方法，但也存在形成的涂层在拉伸性、韧性的表现不好，在拉链布带反复弯折的过程中，涂层容易开裂，影响服装的质感，防水性较差的问题。且现有的金属拉链由于金属链牙之间的间隙较大，雨水容易从金属链牙缝隙中渐入内部，防水性能差。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种防水金属拉链的制作工艺，该制作工艺通过蒸发的方式在金属拉链的表面形成一层纳米防水层，防水效果好，步骤简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模化工业生产。

本发明的目的在于提供一种防水金属拉链，该防水金属拉链通过在金属拉链的外表面形成纳米防水层，使得金属拉链表面形成很强的疏水性，从而使得拉链不吸水，水分子掉落在纳米防水层上表面张力大，直接滑落，难以渗透到拉链内部，提高防水效果，结构简单，加工方便，成本低廉，实用性强。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种防水金属拉链的制作工艺，包括如下步骤：

(1)贴膜和排牙：先在拉链带的一面贴覆一层TPU防水膜，然后在拉链带的一侧边缘排布金属链牙；或者，先在拉链带的一侧边缘排布金属链牙，然后在拉链带的一面贴覆一层TPU防水膜，得到金属拉链；

(2)形成纳米防水层：将纳米防水材料用水溶解，然后在金属拉链的表面形成一层纳米防水层，得到防水金属拉链。

本发明的制作工艺通过蒸发的方式在金属拉链的表面形成一层纳米防水层，防水效果好，步骤简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模化工业生产。

本发明的制作工艺通过蒸发的方式还可以使纳米防水材料渗透至拉链带的纤维组织中，使纳米防水材料形成的纳米防水层能提升拉链带的防水效果。

优选的，所述步骤(2)中，纳米防水材料为纳米氧化物、纳米矿物和其它纳米材料中的至少一种；所述其它纳米材料为纳米碳酸钙、纳米碳酸镁、纳米氢氧化钙、纳米氢氧化镁、纳米碳粉、碳纳米管、纳米石墨烯、纳米氮化钛、纳米氮化硼、纳米碳化硼、纳米碳化硅和纳米稀土中的至少一种。本发明通过采用上述纳米防水材料，其防水效果好。

优选的，所述纳米氧化物为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米二氧化钙、纳米二氧化镁、纳米二氧化钡、纳米二氧化锌、纳米二氧化铜、纳米二氧化锆、纳米二氧化锡、纳米三氧化二铁、纳米三氧化二锑和纳米三氧化二铝中的至少一种。本发明通过采用上述纳米防水材料，其防水效果好。

优选的，所述纳米矿物为纳米云母粉、纳米石英粉、纳米萤石粉、纳米滑石粉、纳米海泡石粉、纳米磷灰石粉、纳米沸石粉、纳米铝矾土、纳米蒙脱土、纳米膨润土、纳米硅美土和纳米硅藻土中的至少一种。本发明通过采用上述纳米防水材料，其防水效果好。

优选的，所述纳米防水材料为改性纳米二氧化钛、改性纳米二氧化锆、改性纳米三氧化二铁、改性纳米膨润土、改性纳米磷灰石粉和改性碳纳米管中的至少一种。本发明通过采用上述改性纳米防水材料，其防水效果好。更为优选的，所述纳米防水材料为改性纳米二氧化钛、改性纳米二氧化锆、改性纳米三氧化二铁、改性纳米膨润土、改性纳米磷灰石粉和改性碳纳米管以重量比1：0.5-1.5：0.8-1.2：0.5-1.5：0.4-0.8：0.2-0.6组成的混合物。

优选的，所述改性纳米二氧化钛的制备方法为：将3-5重量份的纳米二氧化钛和0.1-0.5重量份的四甲基四乙烯基环四硅氧烷加入100重量份乙醇中，于60-80℃加热反应，反应结束后，抽滤，用无水乙醇清洗，洗涤后将产物置于80-100℃的真空干燥箱中烘干8-12h，制得改性纳米二氧化钛。本发明通过采用四甲基四乙烯基环四硅氧烷对纳米二氧化钛进行疏水改性，可以提高纳米二氧化钛的疏水性能，提高金属拉链的防水效果。

所述改性纳米二氧化锆的制备方法为：先将0.1-0.5重量份的十二烷基磺酸钠投入10-15重量份的水中，搅拌至其完全溶解后加入8-10重量份的纳米二氧化锆，超声搅拌混合40-50min，然后加入4-6重量份的乙基纤维素与15-20重量份的乙酸乙酯搅拌混合30-40min后经沉淀离心、洗涤干燥后即得改性纳米二氧化锆。本发明通过采用十二烷基磺酸钠对纳米二氧化锆进行疏水改性，可以提高纳米纳米二氧化锆的疏水性能，提高金属拉链的防水效果。

优选的，所述改性纳米三氧化二铁的制备方法为：将纳米三氧化二铁分散于乙醇-去离子水的混合溶液中，其中乙醇与去离子水的体积比为1-2：1，超声分散0.5-1.5h，磁力搅拌下升温至80-90℃，调节pH值至3-4，滴加3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷，反应2-3h，反应结束后，抽滤，用乙醇洗至滤液澄清，洗涤后将产物置于80-100℃的真空干燥箱中烘干8-12h，研磨得到改性纳米三氧化二铁。本发明通过采3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷对纳米三氧化二铁进行疏水改性，可以提高纳米纳米三氧化二铁的疏水性能，提高金属拉链的防水效果。

所述改性纳米膨润土的制备方法为：将膨润土加入到球磨机中研磨粉碎，加水调制成膨润土溶液，边搅拌边加入浓硫酸至pH为2.0-3.0，将酸化的膨润土溶液放入水浴超声仪中，超声，冷却至室温，过滤洗涤至中性，烘干滤渣，放入马弗炉中煅烧，粉碎过筛即得活化的纳米膨润土，然后采用三乙醇胺作为插层剂进行改性，制得改性纳米膨润土。本发明通过先将纳米膨润土活化，然后采用三乙醇胺作为插层剂进行改性，可以提高纳米纳米膨润土的疏水性能，提高金属拉链的防水效果。

优选的，所述改性纳米磷灰石粉的制备方法包括以下步骤：将4-8重量份的纳米磷灰石粉与0.4-0.8重量份的单羟基聚二甲基硅氧烷加入到40-80重量份的甘油中，进行超声分散，得到分散液，将分散液升温至80-90℃，然后依次加入0.5-1.5重量份的3-氨丙基三甲氧基硅烷与10-30重量份的水，搅拌均匀后反应4-8h，降温至50-60℃再加入聚丙烯亚胺反应3-5h，反应结束后，抽滤，用无水乙醇清洗，然后在80-120℃温度下真空干燥，制得改性纳米磷灰石粉。本发明通过采用单羟基聚二甲基硅氧烷和3-氨丙基三甲氧基硅烷对纳米磷灰石粉进行疏水改性，可以提高纳米纳米磷灰石粉的疏水性能，提高金属拉链的防水效果。

所述改性碳纳米管的制备方法为：将碳纳米管分散于乙醇-去离子水的混合溶液中，其中乙醇与去离子水的体积比为1-2：1，超声分散10-30min，加水并调节pH值至8.5-9.5，然后在40-60℃温度下边搅拌边滴加正硅酸乙酯，将得到的悬浊液离心分离，用无水乙醇清洗，然后在80-120℃温度下真空干燥，研磨得到改性碳纳米管。本发明通过采用正硅酸乙酯对碳纳米管进行疏水改性，可以提高碳纳米管的疏水性能，提高金属拉链的防水效果。

优选的，所述步骤(2)中，在金属拉链的表面形成一层纳米防水层可以由纳米防水涂料经喷涂或浸渍后烘烤形成，或者经蒸汽雾化后附着于金属拉链的表面，蒸汽雾化的温度为130-180℃。采用蒸汽雾化的方式可以使纳米防水涂料更好的附着于金属链牙的表面和拉链带的纤维表面，防水效果更好。本发明通过在金属拉链的表面形成一层纳米防水层，防水效果好。

本发明的另一目的通过下述技术方案实现：一种防水金属拉链，所述防水金属拉链根据上述所述的制备方法制得。

本发明的有益效果在于：本发明的制作工艺通过蒸发的方式在金属拉链的表面形成一层纳米防水层，防水效果好，步骤简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模化工业生产。

本发明的防水金属拉链通过在金属拉链的外表面形成纳米防水层，使得金属拉链表面形成很强的疏水性，从而使得拉链不吸水，水分子掉落在纳米防水层上表面张力大，直接滑落，难以渗透到拉链内部，提高防水效果，结构简单，加工方便，成本低廉，实用性强。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

实施例1

一种防水金属拉链的制作工艺，包括如下步骤：

(1)贴膜和排牙：先在拉链带的一面贴覆一层TPU防水膜，然后在拉链带的一侧边缘排布金属链牙；或者，先在拉链带的一侧边缘排布金属链牙，然后在拉链带的一面贴覆一层TPU防水膜，得到金属拉链；

(2)形成纳米防水层：将纳米防水材料用水溶解，然后在金属拉链的表面形成一层纳米防水层，得到防水金属拉链。

所述步骤(2)中，纳米防水材料为纳米氧化物。

所述纳米氧化物为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米二氧化钙、纳米二氧化镁、纳米二氧化钡、纳米二氧化锌、纳米二氧化铜、纳米二氧化锆、纳米二氧化锡、纳米三氧化二铁、纳米三氧化二锑或纳米三氧化二铝。

一种防水金属拉链，所述防水金属拉链根据上述所述的制备方法制得。

实施例2

本实施例与上述实施例1的不同之处在于：

所述步骤(2)中，纳米防水材料为纳米矿物。

所述纳米矿物为纳米云母粉、纳米石英粉、纳米萤石粉、纳米滑石粉、纳米海泡石粉、纳米磷灰石粉、纳米沸石粉、纳米铝矾土、纳米蒙脱土、纳米膨润土、纳米硅美土或纳米硅藻土。

所述步骤(2)中，蒸发的温度为140℃。

实施例3

本实施例与上述实施例1的不同之处在于：

所述步骤(2)中，纳米防水材料为其它纳米材料；所述其它纳米材料为纳米碳酸钙、纳米碳酸镁、纳米氢氧化钙、纳米氢氧化镁、纳米碳粉、碳纳米管、纳米石墨烯、纳米氮化钛、纳米氮化硼、纳米碳化硼、纳米碳化硅或纳米稀土。

实施例4

本实施例与上述实施例1的不同之处在于：

所述步骤(2)中，所述纳米防水材料为改性纳米二氧化钛、改性纳米二氧化锆、改性纳米三氧化二铁、改性纳米膨润土、改性纳米磷灰石粉或改性碳纳米管。

所述改性纳米二氧化钛的制备方法为：将3重量份的纳米二氧化钛和0.1重量份的四甲基四乙烯基环四硅氧烷加入100重量份乙醇中，于60℃加热反应，反应结束后，抽滤，用无水乙醇清洗，洗涤后将产物置于80℃的真空干燥箱中烘干8h，制得改性纳米二氧化钛；

所述改性纳米二氧化锆的制备方法为：先将0.1重量份的十二烷基磺酸钠投入10重量份的水中，搅拌至其完全溶解后加入8重量份的纳米二氧化锆，超声搅拌混合40min，然后加入4重量份的乙基纤维素与15重量份的乙酸乙酯搅拌混合30min后经沉淀离心、洗涤干燥后即得改性纳米二氧化锆。

所述改性纳米三氧化二铁的制备方法为：将纳米三氧化二铁分散于乙醇-去离子水的混合溶液中，其中乙醇与去离子水的体积比为1：1，超声分散0.5h，磁力搅拌下升温至80℃，调节pH值至3，滴加3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷，反应2h，反应结束后，抽滤，用乙醇洗至滤液澄清，洗涤后将产物置于80℃的真空干燥箱中烘干8h，研磨得到改性纳米三氧化二铁；

所述改性纳米膨润土的制备方法为：将膨润土加入到球磨机中研磨粉碎，加水调制成膨润土溶液，边搅拌边加入浓硫酸至pH为2.0，将酸化的膨润土溶液放入水浴超声仪中，超声，冷却至室温，过滤洗涤至中性，烘干滤渣，放入马弗炉中煅烧，粉碎过筛即得活化的纳米膨润土，然后采用三乙醇胺作为插层剂进行改性，制得改性纳米膨润土。

所述改性纳米磷灰石粉的制备方法包括以下步骤：将4重量份的纳米磷灰石粉与0.4重量份的单羟基聚二甲基硅氧烷加入到40重量份的甘油中，进行超声分散，得到分散液，将分散液升温至80℃，然后依次加入0.5重量份的3-氨丙基三甲氧基硅烷与10重量份的水，搅拌均匀后反应4h，降温至50℃再加入聚丙烯亚胺反应3h，反应结束后，抽滤，用无水乙醇清洗，然后在80℃温度下真空干燥，制得改性纳米磷灰石粉；

所述改性碳纳米管的制备方法为：将碳纳米管分散于乙醇-去离子水的混合溶液中，其中乙醇与去离子水的体积比为1：1，超声分散10min，加水并调节pH值至8.5，然后在40℃温度下边搅拌边滴加正硅酸乙酯，将得到的悬浊液离心分离，用无水乙醇清洗，然后在80℃温度下真空干燥，研磨得到改性碳纳米管。

实施例5

本实施例与上述实施例1的不同之处在于：

所述步骤(2)中，所述纳米防水材料为改性纳米二氧化钛、改性纳米二氧化锆、改性纳米三氧化二铁、改性纳米膨润土、改性纳米磷灰石粉和改性碳纳米管以重量比1：1：1：1：0.6：0.4组成的混合物。

所述改性纳米二氧化钛的制备方法为：将4重量份的纳米二氧化钛和0.3重量份的四甲基四乙烯基环四硅氧烷加入100重量份乙醇中，于70℃加热反应，反应结束后，抽滤，用无水乙醇清洗，洗涤后将产物置于90℃的真空干燥箱中烘干10h，制得改性纳米二氧化钛；

所述改性纳米二氧化锆的制备方法为：先将0.3重量份的十二烷基磺酸钠投入12重量份的水中，搅拌至其完全溶解后加入9重量份的纳米二氧化锆，超声搅拌混合45min，然后加入5重量份的乙基纤维素与18重量份的乙酸乙酯搅拌混合35min后经沉淀离心、洗涤干燥后即得改性纳米二氧化锆。

所述改性纳米三氧化二铁的制备方法为：将纳米三氧化二铁分散于乙醇-去离子水的混合溶液中，其中乙醇与去离子水的体积比为1.5：1，超声分散1h，磁力搅拌下升温至85℃，调节pH值至3.5，滴加3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷，反应2.5h，反应结束后，抽滤，用乙醇洗至滤液澄清，洗涤后将产物置于90℃的真空干燥箱中烘干10h，研磨得到改性纳米三氧化二铁；

所述改性纳米膨润土的制备方法为：将膨润土加入到球磨机中研磨粉碎，加水调制成膨润土溶液，边搅拌边加入浓硫酸至pH为2.5，将酸化的膨润土溶液放入水浴超声仪中，超声，冷却至室温，过滤洗涤至中性，烘干滤渣，放入马弗炉中煅烧，粉碎过筛即得活化的纳米膨润土，然后采用三乙醇胺作为插层剂进行改性，制得改性纳米膨润土。

所述改性纳米磷灰石粉的制备方法包括以下步骤：将6重量份的纳米磷灰石粉与0.6重量份的单羟基聚二甲基硅氧烷加入到60重量份的甘油中，进行超声分散，得到分散液，将分散液升温至85℃，然后依次加入1重量份的3-氨丙基三甲氧基硅烷与20重量份的水，搅拌均匀后反应6h，降温至55℃再加入聚丙烯亚胺反应4h，反应结束后，抽滤，用无水乙醇清洗，然后在100℃温度下真空干燥，制得改性纳米磷灰石粉；

所述改性碳纳米管的制备方法为：将碳纳米管分散于乙醇-去离子水的混合溶液中，其中乙醇与去离子水的体积比为1.5：1，超声分散20min，加水并调节pH值至9.0，然后在50℃温度下边搅拌边滴加正硅酸乙酯，将得到的悬浊液离心分离，用无水乙醇清洗，然后在100℃温度下真空干燥，研磨得到改性碳纳米管。

实施例6

本实施例与上述实施例1的不同之处在于：

所述步骤(2)中，所述纳米防水材料为改性纳米二氧化钛、改性纳米二氧化锆、改性纳米三氧化二铁、改性纳米膨润土、改性纳米磷灰石粉和改性碳纳米管以重量比1：1.5：1.2：1.5：0.8：0.6组成的混合物。

所述改性纳米二氧化钛的制备方法为：将5重量份的纳米二氧化钛和0.5重量份的四甲基四乙烯基环四硅氧烷加入100重量份乙醇中，于80℃加热反应，反应结束后，抽滤，用无水乙醇清洗，洗涤后将产物置于100℃的真空干燥箱中烘干12h，制得改性纳米二氧化钛；

所述改性纳米二氧化锆的制备方法为：先将0.5重量份的十二烷基磺酸钠投入15重量份的水中，搅拌至其完全溶解后加入10重量份的纳米二氧化锆，超声搅拌混合50min，然后加入6重量份的乙基纤维素与20重量份的乙酸乙酯搅拌混合40min后经沉淀离心、洗涤干燥后即得改性纳米二氧化锆。

所述改性纳米三氧化二铁的制备方法为：将纳米三氧化二铁分散于乙醇-去离子水的混合溶液中，其中乙醇与去离子水的体积比为2：1，超声分散1.5h，磁力搅拌下升温至90℃，调节pH值至4，滴加3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷，反应3h，反应结束后，抽滤，用乙醇洗至滤液澄清，洗涤后将产物置于100℃的真空干燥箱中烘干12h，研磨得到改性纳米三氧化二铁；

所述改性纳米膨润土的制备方法为：将膨润土加入到球磨机中研磨粉碎，加水调制成膨润土溶液，边搅拌边加入浓硫酸至pH为3.0，将酸化的膨润土溶液放入水浴超声仪中，超声，冷却至室温，过滤洗涤至中性，烘干滤渣，放入马弗炉中煅烧，粉碎过筛即得活化的纳米膨润土，然后采用三乙醇胺作为插层剂进行改性，制得改性纳米膨润土。

所述改性纳米磷灰石粉的制备方法包括以下步骤：将4-8重量份的纳米磷灰石粉与0.8重量份的单羟基聚二甲基硅氧烷加入到80重量份的甘油中，进行超声分散，得到分散液，将分散液升温至90℃，然后依次加入1.5重量份的3-氨丙基三甲氧基硅烷与30重量份的水，搅拌均匀后反应8h，降温至60℃再加入聚丙烯亚胺反应5h，反应结束后，抽滤，用无水乙醇清洗，然后在120℃温度下真空干燥，制得改性纳米磷灰石粉；

所述改性碳纳米管的制备方法为：将碳纳米管分散于乙醇-去离子水的混合溶液中，其中乙醇与去离子水的体积比为2：1，超声分散30min，加水并调节pH值至9.5，然后在60℃温度下边搅拌边滴加正硅酸乙酯，将得到的悬浊液离心分离，用无水乙醇清洗，然后在80-120℃温度下真空干燥，研磨得到改性碳纳米管。

本发明制得的防水金属拉链表面具有超疏水的性能，经测试，其表面接触角为157.4-159.2°，滚动角为5-7°，防水效果好，可以满足防水拉链服装的需求。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。