[发明专利]一种防水透湿型棉织物涂层剂的制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种防水透湿型棉织物涂层剂的制备方法与应用，其特征是先制备中空多孔纤维素微球；然后将丙烯酸、烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸丁酯等单体进行聚合和乳化，制得聚丙烯酸酯类乳液；最后将中空多孔纤维素微球与聚丙烯酸酯类乳液复合得到中空多孔纤维素微球/聚丙烯酸酯类复合乳液，此乳液为防水透湿型棉织物涂层剂；该涂层剂对棉织物进行涂层整理，制得防水透湿型涂层棉织物。本发明制备的防水透湿型涂层棉织物的耐静水压达到6400～7250Pa，其透湿量达到250～270g/(m²·24h)，明显高于采购的涂层棉织物；涂层棉织物经过10次水洗后，各项指标没有明显下降，说明涂层棉织物的稳定性和耐久性均很好。

技术领域

本发明属于织物涂层技术领域，具体涉及一种防水透湿型棉织物涂层剂的制备方法与应用。

背景技术

防水透湿织物又称为“会呼吸的织物”，是指水在一定压力下不渗入织物，而人体散发的汗气能通过织物扩散传递到外界，不致在皮肤和衣服间积累或冷凝，使人感觉到发闷的功能性织物。防水性是指织物对具有一定压力的外部水透过时产生的阻抗性能；透湿性即汗液在织物中的吸收、传递、扩散的性能。

目前，涂层织物具有很多优点，涂层可以赋予织物不同的功能，如：防水、阻燃、抗静电和防水透湿等，涂层织物通常采用涂层剂对织物进行涂层整理制得。涂层剂的种类繁多，其中，聚丙烯酸酯类涂层剂和聚氨酯类涂层剂是当今广泛使用的织物涂层整理剂。聚丙烯酸酯类乳液作为一类防水透湿涂层剂，具有加工成的织物柔软、胶膜透明度高、耐候性好、良好的抗水防绒等性能，但是由于防水透湿性相对较低，舒适性较差的缺点，使其应用受限。针对聚丙烯酸酯乳液缺陷进行了多种改性，如：环氧树脂或聚氨酯改性丙烯酸乳液；交联改性；无机纳米材料改性等，这些改性针对不同类型的织物均有一定的效果，然而，用于棉织物的防水透湿性的涂层剂尚未见报道。

织物的防水透湿性能改性的研究较多，如：中国专利申请号200310120808.5公布了防水、防寒、透湿的聚氨酯涂层布及其生产工艺，该专利报道的涂层剂是以聚氨酯为主要原料制得。中国专利申请号200710145401.6公布了一种防水透湿涂层剂组合物及其应用，该专利在聚氨酯涂层剂中添加微孔木质素微细粉。现有的技术很多是以简单的复配制得的涂层剂，对于需要水洗的涂层织物，这些涂层剂的有效成分在水洗过程中难免流失。涂层棉织物在纺织品中应用广泛，占据较高比例，但由于其在防水透湿方面不尽完美，其防水透湿改性方面还有较大的提升空间。

发明内容

本发明的目的是克服以往技术的不足，提供一种防水透湿型棉织物涂层剂的制备方法与应用。本发明制备了一种中空多孔纤维素微球/聚丙烯酸酯类复合乳液，该乳液用于棉织物的涂层整理后，涂层棉织物的防水透湿性能明显提高，其防水性能主要由棉织物表面的聚丙烯酸酯涂层膜产生，其透湿性能主要由纤维素微球内部的空孔径提供通道。

本发明所述的一种防水透湿型棉织物涂层剂的制备方法，其特征在于，所述方法包含如下步骤：

(1)水包油乳液的制备：将纤维素在冰醋酸中溶胀2～4h，然后将其溶于乙酸酐和乙酸的混合溶液中，向体系中滴加硫酸，其中，乙酸酐和乙酸的体积比为1∶1～1.5，硫酸的用量为乙酸酐和乙酸总体积的1.0～1.5％，在55℃下反应2～5h，反应结束后，用氢氧化钠中和体系中的硫酸至pH为7～8，然后将上述反应物倒入蒸馏水中沉淀出醋酸纤维素，最后将所得醋酸纤维素多次离心冲洗至中性，再真空干燥；将所得的干燥醋酸纤维素溶于二氯甲烷，得到澄清透明的溶液，向上述溶液中加入司盘80，搅拌混合均匀，其中，醋酸纤维素、司盘80的重量比为1∶0.1～0.15，将上述混合液加入到十二烷基磺酸钠的水溶液中，不断搅拌，得到水包油乳液，其中，二氯甲烷、十二烷基磺酸钠水溶液的体积比为1∶5～7；十二烷基磺酸钠水溶液的质量分数为0.75～1.0％；