一种防水防油面料的制备方法
阅读说明：本技术 一种防水防油面料的制备方法 (Preparation method of waterproof and oilproof fabric ) 是由 吴会明 朱文刚 夏忠勇 王利美 黄达河 张成胜 于 2020-10-30 设计创作，主要内容包括：本发明通过一种防水防油面料的制备方法,涉及面料生产技术领域。本申请包括以下步骤：(1)将三氟丙基甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、偶联剂,反应后,得到含氟羧基硅油；(2)将甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯等混合,发生聚合反应,得到含羟基丙烯酸树脂溶液；(3)将含氟羧基硅油、含羟基丙烯酸树脂溶液按照质量比为1:1的比例混合后加入乳化剂进行乳化,得到第一整理液；(4)将水性聚氨酯、二氧化钛、氧化锡锑混合配置成第二整理液；(5)将面料依次浸润于第二整理液、第一整理液中,然后进行烘干。本发明的面料具有非常好的防水防油的作用,降低布料的导热系数,提高布料的隔热性能。(The invention relates to the technical field of fabric production, in particular to a preparation method of a waterproof and oilproof fabric. The method comprises the following steps: (1) reacting trifluoropropylmethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, tetramethyltetravinylcyclotetrasiloxane and coupling agent to obtain fluorine-containing carboxyl silicone oil; (2) mixing butyl methacrylate, butyl acrylate and the like, and carrying out polymerization reaction to obtain a hydroxyl-containing acrylic resin solution; (3) mixing fluorine-containing carboxyl silicone oil and hydroxyl-containing acrylic resin solution according to the mass ratio of 1:1, and adding an emulsifier for emulsification to obtain a first finishing liquid; (4) mixing waterborne polyurethane, titanium dioxide and tin antimony oxide to prepare second finishing liquid; (5) and (3) soaking the fabric in the second finishing liquid and the first finishing liquid in sequence, and then drying. The fabric has good waterproof and oilproof effects, reduces the heat conductivity coefficient of the fabric, and improves the heat insulation performance of the fabric.)
技术领域
本发明涉及面料生产技术领域，具体涉及一种防水防油面料的制备方法。
背景技术
面料是制作服装的基础材料，可以通过使用不同的面料来制作作用不同的服装，如防水的衣服、保暖的衣服、速干的衣服。一般服装面料分为二大系列；梭织面料:主要用于服装的外衣和衬衣。针织面料：服装的内衣和运动系列服装，但由于科技的发展，针织布也向厚重、挺括发展，逐渐使针织内衣外化，针织面料梭织做法，成为外衣的补充。随着现代人生活质量的提高，同样他们对自己的穿着要求也愈来愈高，不再限于是服装的造型，款式，更注重服装的面料是否舒适，是否环保。
常用服装面料。
一)棉型织物:是指以棉纱线或棉与棉型化纤混纺纱线织成的织品。其透气性好，吸湿性好，穿着舒适，是实用性强的大众化面料。可分为纯棉制品、棉的混纺两大类。
二)麻型织物:由麻纤维纺织而成的纯麻织物及麻与其它纤维混纺或交织的织物统称为麻型织物。麻型织物的共同特点是质地坚硬韧、粗犷硬挺、凉爽舒适、吸湿性好，是理想的夏季服装面料，麻型织物可分为纯纺和混纺两类。
三)丝型织物:是纺织品中的高档品种。主要指由桑蚕丝、柞蚕丝、人造丝、合成纤维长丝为主要原料的织品。它具有薄轻、柔软、滑爽、高雅、华丽、舒适的优点。
四)毛型织物:是以羊毛、兔毛、骆驼毛、毛型化纤为主要原料制成的织品，一般以羊毛为主，它是一年四季的高档服装面料，具有弹性好、抗皱、挺括、耐穿耐磨、保暖性强、舒适美观、色泽纯正等优点，深受消费者的欢迎。
五)纯化纤织物:化纤面料以其牢度大、弹性好、挺括、耐磨耐洗、易保管收藏而受到人们的喜爱。纯化纤织物是由纯化学纤维纺织而成的面料。其特性由其化学纤维本身的特性来决定。化学纤维可根据不同的需要，加工成一定的长度，并按不同的工艺织成仿丝、仿棉、仿麻、弹力仿毛、中长仿毛等织物。
面料的功能化是实现服装功能化的基础，对面料的表面性质进行改进能够实现服装的功能化。
已公开的申请号为CN201811370749.X的中国专利中公开了一种防水面料。该发明涉及一种防水面料，属于纺织面料技术领域。防水面料从内到外依次包括吸汗层、透气层、防水层和速干层，吸汗层的厚度为1-2mm，透气层的厚度为0.15-0.25mm，防水层的厚度为0.05-0.12mm，速干层的厚度为0.05-0.5mm，其中，防水层由以下重量份的原料制备而成：涤纶30-40份，维纶10-20份，碳纤维10-20份，邻羟基苯甲酸钠20-30份，二氧化硅5-10份，防水浓缩液树脂30-50份，增塑剂3-8份，水性硅油10-20份，柔顺剂5-10份。该发明防水面料防水效果好，舒适度高。该发明的面料具有一定的防水能力，但是没有防油的能力，而且为了实现面料的多功能化面料有很多层，面料的厚度会很厚，影响舒适度，另外对于具有隔热要求的服饰而言这种面料的保温性能不好。
现有技术中面料的功能化差，水在面料的接触角小，防水防油能力差，而且应为材质本身的性质布料一般都是保温能力有限。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种防水防油面料的制备方法，具有非常好的防水防油的作用，在涂覆了第二整理液、第一整理液以后面料由外至内相当于有了两层保护层，分别是防水防油层、隔热层，在面料接触到水或者油污的时候，由于面料表层的接触角很大，水分子、油分子无法进入面料的内部，能够有效防水防油。另外隔热层中添加二氧化钛、氧化锡锑作为水性聚氨酯的添加料，布料的导热系数降低，提高布料的隔热性能。
本发明为一种防水防油面料的制备方法，包括以下步骤：
（1）配置第一溶液：将三氟丙基甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、偶联剂混合后加热搅拌，偶联剂可以为γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550，回流冷凝，升温至110-115℃，加入第一催化剂，第一催化剂可以为四甲基氢氧化铵，将温度升至130-140℃ ，发生聚合反应，分解催化剂20-30min，在降温至70℃左右，加入第二催化剂马来酸酐，得到含氟羧基硅油；
（2）配置第二溶液：将甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸羟丙酯混匀后加入引发剂过硫酸铵水溶液，升温至81-83℃后发生聚合反应，得到含羟基丙烯酸树脂溶液；
（3）将溶液乳化：将含氟羧基硅油、含羟基丙烯酸树脂溶液按照质量比为1:1的比例混合后加入乳化剂进行乳化，得到第一整理液，乳化剂可以选用AEO3、AEO9乳化剂；
第一整理液中含有丰富的Si-O键、C-F键，大量 C-F 链节的聚合物在功能性涂膜表面以 C-F 的形式排列于膜最外层，促使含氟聚合物在染整工艺中的界面能大幅度降低，从而使纺织品获得了良好的防水防油的功能。
因为Si-O键的键能高、分子链柔性大、耐高温、低表面能，在布料的表面涂覆一层含有高Si-O键的聚合物能够使得面料具备很好的防水性、耐高温性及耐污性等。第一整理液涂覆在面料的表面能够提高面料的致密性，吸水率明显降低，阻止含有亲油基团的液体的渗透。聚合物在面料的纤维表面成膜时，其分子侧链所含的功能性基团朝空气方向排列，而活性基团既易反应交联，又易与纤维键合，最终一层光滑薄膜覆盖于纤维表面，起到阻隔水、油滴的作用。
（4）配置第二整理液：将水性聚氨酯、二氧化钛、氧化锡锑、增稠剂混合配置成第二整理液，水性聚氨酯、二氧化钛、氧化锡锑的质量比为90:5-6:7-9；
水性聚氨酯中混入二氧化钛、氧化锡锑能够起到很好的隔热防紫外线的功能，水性聚氨酯具有很好的抗老化的作用，抗紫外线的功能优良，二氧化钛、氧化锡锑作为填料，使得水性聚氨酯具有很好的隔热性能。
（5）将面料浸润于第二整理液中2-3min，第二整理液没有第一整理液吸收的快，所以在第二整理液中浸泡较长的时间，加压除去多余液体，然后进行第一次预烘、第一次焙烘，第一次预烘的温度为85-95℃，时间为5min，所述第一次焙烘的温度为100-110℃，时间为3min，冷却后得到带有隔热层的面料，隔热层的厚度为28-35μm；
焙烘是指通过干热处理，促使施加在织物上的颜料固着、或使织物上的整理剂起化学反应的染整加工工艺。在涂料染色和涂料印花工艺中，焙烘是促使粘合剂发生交联反应，将颜料颗粒与纤维粘合交联固着的过程；在织物抗皱整理工艺中，焙烘是促使整理剂的树脂初缩体在催化剂存在下，与纤维发生交联反应或初缩体自身聚合生成高聚物的过程。先经过温度较低的预烘工艺以防止树脂或涂料快速向织物表面泳移造成阴阳面和表面树脂，然后再经过高温焙烘工艺达到促进交联化学反应的目的。
（6）将带有隔热层的面料浸润于第一整理液中30-45s后取出，第一整理液的浓度为2.3-2.6%，用小型滚筒压轧机上挤压加压除去多余液体，然后进行第二次预烘、第二次焙烘，所述第二次预烘的温度为110-130℃，时间为4min，所述第二次焙烘的温度为120-140℃，时间为3min，冷却后得到带有隔热层的防水防油面料。
在涂覆了第二整理液、第一整理液以后面料由外至内相当于有了两层保护层，分别是防水防油层、隔热层，在面料接触到水或者油污的时候，由于面料表层的接触角很大，水分子、油分子无法进入面料的内部，能够有效防水防油。另外隔热层中添加二氧化钛、氧化锡锑作为水性聚氨酯的添加料，提高材料的保温隔热性，这主要是添加料的添加是布料的导热系数降低。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例1
一种防水防油面料的制备方法，包括以下步骤：
（1）配置第一溶液：将三氟丙基甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、偶联剂混合后加热搅拌，偶联剂可以为γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550，回流冷凝，升温至110℃，加入第一催化剂，第一催化剂可以为四甲基氢氧化铵，将温度升至130℃ ，发生聚合反应，分解催化剂20min，在降温至70℃左右，加入第二催化剂马来酸酐，得到含氟羧基硅油；
（2）配置第二溶液：将甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸羟丙酯混匀后加入引发剂过硫酸铵水溶液，升温至82℃后发生聚合反应，得到含羟基丙烯酸树脂溶液；
（3）将溶液乳化：将含氟羧基硅油、含羟基丙烯酸树脂溶液按照质量比为1:1的比例混合后加入乳化剂进行乳化，得到第一整理液，乳化剂可以选用AEO3、AEO9乳化剂；
（4）配置第二整理液：将水性聚氨酯、二氧化钛、氧化锡锑、增稠剂混合配置成第二整理液，水性聚氨酯、二氧化钛、氧化锡锑的质量比为90:5:7；
（5）将面料浸润于第二整理液中2min，第二整理液没有第一整理液吸收的快，所以在第二整理液中浸泡较长的时间，加压除去多余液体，然后进行第一次预烘、第一次焙烘，第一次预烘的温度为85℃，时间为5min，所述第一次焙烘的温度为100℃，时间为3min，冷却后得到带有隔热层的面料，隔热层的厚度为28μm；
（6）将带有隔热层的面料浸润于第一整理液中30s后取出，第一整理液的浓度为2.3%，用小型滚筒压轧机上挤压加压除去多余液体，然后进行第二次预烘、第二次焙烘，所述第二次预烘的温度为110℃，时间为4min，所述第二次焙烘的温度为120℃，时间为3min，冷却后得到带有隔热层的防水防油面料。
实施例2
一种防水防油面料的制备方法，包括以下步骤：
（1）配置第一溶液：将三氟丙基甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、偶联剂混合后加热搅拌，偶联剂可以为γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550，回流冷凝，升温至115℃，加入第一催化剂，第一催化剂可以为四甲基氢氧化铵，将温度升至140℃ ，发生聚合反应，分解催化剂30min，在降温至70℃左右，加入第二催化剂马来酸酐，得到含氟羧基硅油；
（2）配置第二溶液：将甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸羟丙酯混匀后加入引发剂过硫酸铵水溶液，升温至82℃后发生聚合反应，得到含羟基丙烯酸树脂溶液；
（3）将溶液乳化：将含氟羧基硅油、含羟基丙烯酸树脂溶液按照质量比为1:1的比例混合后加入乳化剂进行乳化，得到第一整理液，乳化剂可以选用AEO3、AEO9乳化剂；
（4）配置第二整理液：将水性聚氨酯、二氧化钛、氧化锡锑、增稠剂混合配置成第二整理液，水性聚氨酯、二氧化钛、氧化锡锑的质量比为90: 6:9；
（5）将面料浸润于第二整理液中3min，第二整理液没有第一整理液吸收的快，所以在第二整理液中浸泡较长的时间，加压除去多余液体，然后进行第一次预烘、第一次焙烘，第一次预烘的温度为95℃，时间为5min，所述第一次焙烘的温度为110℃，时间为3min，冷却后得到带有隔热层的面料，隔热层的厚度为35μm；
（6）将带有隔热层的面料浸润于第一整理液中45s后取出，第一整理液的浓度为2.6%，用小型滚筒压轧机上挤压加压除去多余液体，然后进行第二次预烘、第二次焙烘，所述第二次预烘的温度为130℃，时间为4min，所述第二次焙烘的温度为140℃，时间为3min，冷却后得到带有隔热层的防水防油面料。
实施例3
一种防水防油面料的制备方法，包括以下步骤：
（1）配置第一溶液：将三氟丙基甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、偶联剂混合后加热搅拌，偶联剂可以为γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550，回流冷凝，升温至110℃，加入第一催化剂，第一催化剂可以为四甲基氢氧化铵，将温度升至130℃ ，发生聚合反应，分解催化剂25min，在降温至70℃左右，加入第二催化剂马来酸酐，得到含氟羧基硅油；
（2）配置第二溶液：将甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸羟丙酯混匀后加入引发剂过硫酸铵水溶液，升温至83℃后发生聚合反应，得到含羟基丙烯酸树脂溶液；
（3）将溶液乳化：将含氟羧基硅油、含羟基丙烯酸树脂溶液按照质量比为1:1的比例混合后加入乳化剂进行乳化，得到第一整理液，乳化剂可以选用AEO3、AEO9乳化剂；
（4）配置第二整理液：将水性聚氨酯、二氧化钛、氧化锡锑、增稠剂混合配置成第二整理液，水性聚氨酯、二氧化钛、氧化锡锑的质量比为90:5.5:8；
（5）将面料浸润于第二整理液中2.5min，第二整理液没有第一整理液吸收的快，所以在第二整理液中浸泡较长的时间，加压除去多余液体，然后进行第一次预烘、第一次焙烘，第一次预烘的温度为88℃，时间为5min，所述第一次焙烘的温度为105℃，时间为3min，冷却后得到带有隔热层的面料，隔热层的厚度为30μm；
（6）将带有隔热层的面料浸润于第一整理液中35s后取出，第一整理液的浓度为2.5%，用小型滚筒压轧机上挤压加压除去多余液体，然后进行第二次预烘、第二次焙烘，所述第二次预烘的温度为120℃，时间为4min，所述第二次焙烘的温度为130℃，时间为3min，冷却后得到带有隔热层的防水防油面料。
对比例
取市售的防水整理剂，与实施例3相同的面料，使用市售的整理剂进行面料的整理，整理2次。预烘、焙烘的温度与实施例3相同。
取实施例1至实施例3，以及对比例中加工完成的面料进行防水防油，隔热效果的测试。
参照GB/T 4744—2013 《纺织品防水性能的检测和评价静水压法》，采用 YG（B）812D 数字式织物渗水性测定仪测试整理织物的耐水性能。
测量的结果如下：
采用密封隔热的箱子进行隔热性测试，将待测布料放在箱子的中间位置，布料能够将箱子分为两部分，在左侧防止升温装置，升温至50℃，右侧设置测温探头，30min以后测量右侧的温度。
测量的结果如下；
结果中可以看出本发明的具体实施方式中制备的面料具有很好的防水、防油性能，以及良好的隔热性。
在涂覆了第二整理液、第一整理液以后面料由外至内相当于有了两层保护层，分别是防水防油层、隔热层，在面料接触到水或者油污的时候，由于面料表层的接触角很大，水分子、油分子无法进入面料的内部，能够有效防水防油。另外隔热层中添加二氧化钛、氧化锡锑作为水性聚氨酯的添加料，提高材料的保温隔热性，这主要是添加料的添加是布料的导热系数降低。
本发明不局限于上述具体的实施方式，本发明可以有各种更改和变化。凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种增强凉感面料的制备方法