[发明专利]一种智能温控透湿面料的复配整理剂及制法与利用该整理剂整理织物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种织物整理剂，尤其涉及一种智能温控透湿面料的复配整理剂及其制备方法，同时还涉及利用该整理剂整理织物的方法，属于纺织领域。

背景技术

随着人们生活水平的日益提高，纺织面料由传统的保暖抗寒逐步发展成为抗菌、舒适、透气等功效的产品；其中，将人体所产生的水汽以不显汗的方式排到服装外是衣物面料的重要性能，而在不同温度及运动条件下人体排热排汗量是不同的，因此，为了维持穿着者的舒适性，对于纺织服装的透湿气性能在不同环境下的要求是不同的。高温下要求高的透湿性能以保证良好的排热排汗性，而低温时较低的透湿气性可保证保暖性，然而一般的织物无法达到这种功能性要求。随着智能材料及其制备技术的问世，人们对防水透湿织物的设计与制造也在进展，已经不仅仅停留在“静止的”防水透湿功能的层面上，而是要求“动态的”有呼吸功能的，即能够像人体皮肤那样，调节汗液的排出。随着西方发达国家传统纺织行业的衰退和高科技、高附加值的高端纺织品的兴起，融合材料、化学、生物等最新科技成果的新型纺织品已经成为全球纺织行业发展的风向标。集防水、透湿、防风、保暖于一体的“可呼吸织物”成为近年来人们关注及发展的高技术纺织品。

通过引入刺激响应凝胶到纺织材料表面，材料的表面能或其他性能可以得到开关转换的性能。用凝胶进行纺织品功能整理的主要挑战是经过改性系统引入纺织材料后，必须表现刺激响应性而不掩盖纺织品的常规性能。这样，现代最常用的功能整理凝胶是基于微纳尺度的凝胶，因为这种聚合形式具有提高的比表面积且提高响应时间。而且，微凝胶的亚微米颗粒尺寸使得其能以很薄的一层进入纺织材料表面，而不降低材料的“纺织”性能。

PNIPAAm是开发最广的对微小温度变化产生刺激响应的具有体积相变的热刺激聚合物，其溶液与凝胶的LCST值在人体温度和室温之间，这也是这种聚合物广泛用于多种场合的原因。壳聚糖(CS)是能对周围pH响应的生物聚合物，将PNIPAAm与CS结合形成PNCS，可以用作双刺激响应微凝胶，赋予棉织物湿气管理性能，将棉织物变成智能材料。

为了将PNCS凝胶用到纺织品上，研究者们使用了不同的方法。第一种方法是在使用水凝胶之前，用化学或物理方法活化棉织物的表面，如等离子体等方法；第二种方法是，用附加的膜成形剂如聚多羧酸是在凝胶系统与基体之间形成3D交联网络，如使用丁烷四羧酸(BTCA)。但是存在以下问题和缺点：BTCA价格比较贵，经济效益不高；等离子体的设备问题，使该方法不能产业化。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的是提供一种乳化效果及均匀性好的智能温控透湿面料的复配整理剂；

本发明的第二目的是提供该复配整理剂的制备方法；

本发明的第三目的是提供一种利用该复配整理剂有效整理织物的方法。

技术方案：本发明的智能温控透湿面料的复配整理剂，按重量百分比包括：水性聚氨酯1～10％，PNCS微凝胶0.6～5％，其余为水。

本发明采用的水性聚氨酯为阴离子水性聚氨酯，PNCS微凝胶带正电，在共混液中能够互相吸附，优选的，水性聚氨酯1.5～4％，PNCS微凝胶0.6～2％。

进一步说，本发明的PNCS微凝胶采用如下方法制备而得：将壳聚糖溶于冰醋酸水溶液中，制得2×10^-4～2×10^-3mol/L壳聚糖溶液，然后将N-异丙基丙烯酰胺、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺及水按质量比1:0.005～0.1:20～100与该壳聚糖溶液混合，通N₂并加热到70～80℃，将过硫酸盐和水按质量比0.04～0.08:1加入上述混合溶液中，恒温反应90～120min，即制得PNCS微凝胶，其中，过硫酸盐占N-异丙基丙烯酰胺质量的0.5～1wt％。优选的，N-异丙基丙烯酰胺、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺及水的质量比为1:0.03～0.07:50～70，N₂的通入时间为30～40min，过硫酸盐为过硫酸钾或过硫酸铵，采用的恒温反应为超声恒温反应。

本发明制备智能温控透湿面料复配整理剂的方法，包括如下步骤：按重量百分比分别配制PNCS微凝胶溶液及水性聚氨酯溶液，将微凝胶水溶液加入水性聚氨酯溶液中，混和均匀，即得所述智能温控透湿面料的复配整理剂。