[发明专利]一种智能型防水透湿织物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种防水透湿织物，尤其是将水凝胶引入到织物中，得到一种智能型防水透湿织物及其制备方法。

背景技术

随着人类生活环境的不断改变，人们对织物多功能的需求不断提高。防水透湿织物是近年来人们陆续开发的高附加值产品之一，也是当前研究的一个热点。防水透湿织物是指织物在一定的水压下不会被水透过或浸透，但是人体散发的汗液蒸汽却能通过织物扩散或传递到外界，而不是在体表和织物之间积聚冷凝而使人感觉黏湿和闷热，从而实现了织物防水性能和透湿性能的统一。因而用防水透湿织物制作的服装不仅能满足寒冷、雨雪、大风等恶劣天气中的穿着需要，而且在较大劳动强度下也能排汗透湿，穿着舒适，还能在化学、有毒及传染环境中起到隔绝、过滤和透湿作用。因此，美国、西欧、日本等发达国家均把防水透湿织物列为面向21世纪的高科技产品之一。

长期以来，防水透湿织物的产品有以下几种：①聚氨酯涂层(PU)防水透湿织物具有独特的柔韧性、耐磨性、低温性、润湿性、黏结性、光泽性以及高内聚力和固化速度等；PU面料除了具有良好的阻水性能外，还具有良好的服装结构、附件的可设计性，以保证快速穿着和在水中的密封性。然而，目前这种PU织物在国内外仍处于研究和开发阶段。②多种产品采用氯丁橡胶涂层织物或微孔PTFE薄膜作为抗浸层材料；③尼龙织物，组织结构多为牛津纺，这样做可以提高面料表面的耐磨性，保护抗浸涂层或抗浸薄膜。

近年来，许多研究者对防水透湿织物进行了深入的研究。权衡【权衡，温度感应型织物防水透湿整理剂的研制及性能研究.天津工业大学学位论文，2005年】通过使聚氨酯软段相结晶并向其中引入化学内交联等方法，制备出了临界转变温度约为20～26℃的高透湿性形状记忆聚氨酯材料，该温度范围稍高于人体最为舒适的环境气温15.6～21.0℃。徐旭凡等【徐旭凡，聚氨酯PU涂层织物防水透湿性能的研究[J].印染助剂，2003，20(6)：23-25】PU树脂N，N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液涂布在基布上，然后将其放入与DMF有亲和作用、而与聚氨酯树脂无亲和作用的水浴中浸渍，制备出了连续性气孔的多孔质皮膜层，提高了PU膜的防水透湿性能。Yun J.K等【Yun J.K，Preparation and properties of water borne polyurethaneurea/sodium alginate blends for high water vapor permeable coating materials[J].Journal of Applied Polymer Science，2007，105：1168-1176】采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃醚(PTMG)、二羟甲基丙酸(DMPA)合成的水性PU中加入藻酸钠，将其在尼龙布织物上涂层成膜，然后再用水将藻酸钠溶出，使涂层的透湿量大幅增加。华明扬等【华明扬，水性聚氨酯接枝硅氧烷耐磨柔软整理剂的制备方法，中国专利，CN101161918A】在合成防水透湿聚氨酯的原料中加入了羟基聚硅氧烷，很大程度上改善了防水透湿聚氨酯涂层的柔软性和耐磨性。孙军等【孙军，一种防水透湿织物，中国专利，CN2526168Y】利用较好防水性能的四氟乙烯微孔膜被包覆在纤维织物层里面，得到了耐水性和防水性良好的织物。郝新敏等【郝新敏，一种聚四氟乙烯防水透湿织物的制备方法，中国专利，CN101135115A】在聚氨酯涂层溶液中添加少量天然植物粉体，干燥后收缩增加了聚氨酯薄膜的孔隙率，从而增加了织物表面的聚氨酯薄膜层的透湿性能。

综上，以上研究多为聚氨酯涂层(PU)防水透湿织物。

智能材料是指材料通过自我判断能够感知环境变化，实现指令和动作执行。水凝胶是一种大分子链之间以化学键或物理作用力形成的交联结构的溶胀体，是由水和高分子网络所组成的复合体系，即不溶解也不熔融，小分子物质能在其中渗透或扩散。研究发现有些凝胶对pH、温度、磁场、电场、光、化学物质等多种信号能作出不同的响应而表现出特有的智能性。其中，研究者合成水凝胶单体以丙烯酰胺及其衍生物、丙烯酸及其衍生物等最为常见。近年来，人们合成了许多种新型高分子凝胶，这类凝胶在细胞培养、药物释控、织物改性方面具有良好的应用前景。