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一种水分敏感型自适应透气面料的制作方法

时间:2022-02-02 阅读: 作者:专利查询


1.本发明属于纺织技术领域,尤其是涉及一种水分敏感型自适应透气面料。


背景技术:

2.服装的热湿舒适性是服装舒适性的重要指标,是指人体着装后在不同气候环境中,人体与环境不断进行热湿交换并逐渐达到平衡,人体无不舒适感觉的一种性能。
3.穿着者对服装的真正需求是当人体在高温、高湿环境或进行大量运动时可迅速使汗液通过纺织面料的“湿传递”过程,将体表的热量和水汽导出外衣,达到体表与服装之间干爽舒适的状态,而在其他状态时又不至于使皮肤过于干燥。当前,已有大量相关研究文献,根据技术路线大致可分为:物理改性,包括改变喷丝孔形状、中空微多孔纤维、双组分复合共纺及原料共混纺丝等;化学改性,包括亲水剂处理、纤维表面改性等;以及织物设计。但仍以单纯的实现吸湿快干、单向导湿功能为主,无法进行适应性调节。公开号为cn109385728b的发明专利公开了通过纵向变形纱、横向变形纱及基础结构纱的织物设计,利用不同变形纱吸湿后伸长及溶胀等特性,通过调节孔隙率来实现舒适性调节的目的,实现了上述领域的突破。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本发明旨在提出一种水分敏感型自适应透气面料,在无感出汗状态下,不会持续性的导出水蒸气造成体表干燥,在有感出汗时,能迅速导出大量汗液,进行微环境水分的调节。
5.为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
6.一种水分敏感型自适应透气面料,所述水分敏感型自适应透气面料的制备方法包括以下步骤:
7.(1)将对氯甲基苯乙烯与阻聚剂混合搅拌均匀,加入吡啶,加热回流反应,得到中间体;
8.(2)将中间体与六氟磷酸盐混合得到第一混合液,将第一混合液过滤后的滤液旋蒸,得到功能性材料单体;
9.(3)将功能性材料单体、氯化铜、2,2'-联吡啶、环己酮搅拌得到第二混合液;
10.(4)将面料基材浸入第二混合液中,并加入引发剂,至反应完全后,取出面料基材,干燥后得到水分敏感型自适应透气面料。
11.进一步地,步骤(1)中加热回流温度为50-70℃;优选为60℃。
12.进一步地,所述阻聚剂包括2,6-二叔丁基对甲基苯酚、4,6-二硝基邻仲丁基酚、4,6-二硝基对甲酚、4,6-二硝基邻甲酚中的一种。
13.进一步地,所述六氟磷酸盐包括六氟磷酸钠、六氟磷酸锂、六氟磷酸铵中的一种。
14.进一步地,步骤(2)中将第一混合液在30-40℃下静置48h以上再进行过滤;优选为30℃下静置48h。
15.进一步地,步骤(3)中搅拌温度为70-90℃。
16.进一步地,功能性材料单体、2,2'-联吡啶、引发剂的物质的量之比为5-20:0.1-0.5:0.05-0.2;优选为10:0.2:0.1。
17.进一步地,所述引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、4,4'-偶氮双(4-氰基戊酸)中的一种。
18.进一步地,所述面料基材为纯纤维素纤维、化学纤维中的一种或两种的混纺面料。
19.进一步地,步骤(3)-(4)是在惰性气体保护下进行的,惰性气体可以为氮气、氩气、氦气中的一种。
20.相对于现有技术,本发明所述的水分敏感型自适应透气面料具有以下优势:
21.本发明所述的水分敏感型自适应透气面料通过在面料基材上接枝聚合功能性材料,使面料在人体未出汗时,表现为疏水性,维持微环境水分稳定,当人体出汗时,功能性材料与汗液中的氯化钠发生离子交换,转变为亲水性,快速吸湿,促进水分排出,提高穿着舒适度。
具体实施方式
22.除有定义外,以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂,如无特殊说明,均为常规生化试剂;所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法。
23.下面结合实施例来详细说明本发明。
24.实施例1
25.本实施例中的水分敏感型自适应透气面料制备方法包括以下步骤:
26.(1)将0.1mol对氯甲基苯乙烯与0.2g 2,6-二叔丁基对甲基苯酚混合搅拌30min至搅拌均匀,加入8.4g吡啶,加热至60℃回流反应12h,得到固体沉淀,将固体沉淀用乙醚洗涤得到中间体;
27.(2)将10mmol中间体、11mmol六氟磷酸铵、15ml丙酮混合后,在30℃下反应48h得到第一混合液,将第一混合液过滤后的滤液旋蒸,得到功能性材料单体;
28.(3)将2.5mmol功能性材料单体、0.025mmol氯化铜、0.05mmol 2,2'-联吡啶、3ml环己酮在氮气保护下混合,搅拌得到第二混合液;
29.(4)保持氮气保护下,将面料基材浸入第二混合液中,加入0.025mmol偶氮二异丁腈,至反应完全后,取出面料基材,干燥后得到水分敏感型自适应透气面料。
30.实施例2
31.本实施例中的水分敏感型自适应透气面料制备方法包括以下步骤:
32.(1)将0.3mol对氯甲基苯乙烯与0.8g 2,6-二叔丁基对甲基苯酚混合搅拌30min至搅拌均匀,加入30g吡啶,加热至60℃回流反应12h,得到固体沉淀,将固体沉淀用乙醚洗涤得到中间体;
33.(2)将30mmol中间体、35mmol六氟磷酸铵、50ml丙酮混合后,在30℃下反应48h得到第一混合液,将第一混合液过滤后的滤液旋蒸,得到功能性材料单体;
34.(3)将6mmol功能性材料单体、0.04mmol氯化铜、0.2mmol 2,2'-联吡啶、10ml环己酮在氮气保护下混合,搅拌得到第二混合液;
35.(4)保持氮气保护下,将面料基材浸入第二混合液中,加入0.05mmol偶氮二异丁腈,至反应完全后,取出面料基材,干燥后得到水分敏感型自适应透气面料。
36.实施例3
37.本实施例中的水分敏感型自适应透气面料制备方法包括以下步骤:
38.(1)将0.5mol对氯甲基苯乙烯与1.2g 2,6-二叔丁基对甲基苯酚混合搅拌40min至搅拌均匀,加入45g吡啶,加热至70℃回流反应15h,得到固体沉淀,将固体沉淀用乙醚洗涤得到中间体;
39.(2)将50mmol中间体、60mmol六氟磷酸铵、70ml丙酮混合后,在35℃下反应50h得到第一混合液,将第一混合液过滤后的滤液旋蒸,得到功能性材料单体;
40.(3)将12mmol功能性材料单体、0.15mmol氯化铜、0.3mmol 2,2'-联吡啶、20ml环己酮在氮气保护下混合,搅拌得到第二混合液;
41.(4)保持氮气保护下,将面料基材浸入第二混合液中,加入0.15mmol偶氮二异丁腈,至反应完全后,取出面料基材,干燥后得到水分敏感型自适应透气面料。
42.实施例4
43.本实施例中的水分敏感型自适应透气面料制备方法包括以下步骤:
44.(1)将0.1mol对氯甲基苯乙烯与0.4g 4,6-二硝基邻仲丁基酚混合搅拌30min至搅拌均匀,加入8.4g吡啶,加热至60℃回流反应12h,得到固体沉淀,将固体沉淀用乙醚洗涤得到中间体;
45.(2)将10mmol中间体、11mmol六氟磷酸钠、15ml丙酮混合后,在30℃下反应48h得到第一混合液,将第一混合液过滤后的滤液旋蒸,得到功能性材料单体;
46.(3)将2.5mmol功能性材料单体、0.025mmol氯化铜、0.05mmol 2,2'-联吡啶、3ml环己酮在氮气保护下混合,搅拌得到第二混合液;
47.(4)保持氮气保护下,将面料基材浸入第二混合液中,加入0.025mmol偶氮二异庚腈,至反应完全后,取出面料基材,干燥后得到水分敏感型自适应透气面料。
48.实施例5
49.本实施例中的水分敏感型自适应透气面料制备方法包括以下步骤:
50.(1)将0.3mol对氯甲基苯乙烯与1.5g 4,6-二硝基邻仲丁基酚混合搅拌30min至搅拌均匀,加入30g吡啶,加热至60℃回流反应12h,得到固体沉淀,将固体沉淀用乙醚洗涤得到中间体;
51.(2)将30mmol中间体、35mmol六氟磷酸钠、50ml丙酮混合后,在35℃下反应48h得到第一混合液,将第一混合液过滤后的滤液旋蒸,得到功能性材料单体;
52.(3)将8mmol功能性材料单体、0.08mmol氯化铜、0.25mmol 2,2'-联吡啶、10ml环己酮在氮气保护下混合,搅拌得到第二混合液;
53.(4)保持氮气保护下,将面料基材浸入第二混合液中,加入0.08mmol偶氮二异庚腈,至反应完全后,取出面料基材,干燥后得到水分敏感型自适应透气面料。
54.实施例6
55.本实施例中的水分敏感型自适应透气面料制备方法包括以下步骤:
56.(1)将0.1mol对氯甲基苯乙烯与0.6g 4,6-二硝基对甲酚混合搅拌30min至搅拌均匀,加入8.4g吡啶,加热至60℃回流反应12h,得到固体沉淀,将固体沉淀用乙醚洗涤得到中
间体;
57.(2)将10mmol中间体、12mmol六氟磷酸锂、15ml丙酮混合后,在30℃下反应48h得到第一混合液,将第一混合液过滤后的滤液旋蒸,得到功能性材料单体;
58.(3)将2.5mmol功能性材料单体、0.025mmol氯化铜、0.05mmol 2,2'-联吡啶、3ml环己酮在氮气保护下混合,搅拌得到第二混合液;
59.(4)保持氮气保护下,将面料基材浸入第二混合液中,加入0.025mmol4,4'-偶氮双(4-氰基戊酸),至反应完全后,取出面料基材,干燥后得到水分敏感型自适应透气面料。
60.实施例7
61.本实施例中的水分敏感型自适应透气面料制备方法包括以下步骤:
62.(1)将0.1mol对氯甲基苯乙烯与0.6g 4,6-二硝基邻甲酚混合搅拌30min至搅拌均匀,加入30g吡啶,加热至60℃回流反应12h,得到固体沉淀,将固体沉淀用乙醚洗涤得到中间体;
63.(2)将10mmol中间体、12mmol六氟磷酸锂、18ml丙酮混合后,在30℃下反应48h得到第一混合液,将第一混合液过滤后的滤液旋蒸,得到功能性材料单体;
64.(3)将3mmol功能性材料单体、0.03mmol氯化铜、0.05mmol 2,2'-联吡啶、3ml环己酮在氮气保护下混合,搅拌得到第二混合液;
65.(4)保持氮气保护下,将面料基材浸入第二混合液中,加入0.025mmol4,4'-偶氮双(4-氰基戊酸),至反应完全后,取出面料基材,干燥后得到水分敏感型自适应透气面料。
66.对比例
67.对比例与实施例1的区别在于,步骤(4)中未加入偶氮二异丁腈,其他操作步骤与实施例1相同。
68.测量实施例1制得的面料的水接触角为104
°
,之后将面料浸入浓度为0.9%的盐水中1h,取出干燥后,测量水接触角为31
°
,再次将面料浸入六氟磷酸铵中2h,取出干燥后,测量水接触角为103
°
,这是由于面料表面的功能性材料与盐水中的氯化钠发生离子交换,面料由疏水性转变为亲水性,水接触角变小,当面料浸入六氟磷酸铵中时,再次发生离子交换,使面料恢复疏水性。
69.取相同重量的实施例1-7及对比例制得的面料,分别浸入浓度为0.9%的盐水中,取出至30s内无滴水时,测量面料重量,测试结果如表1所示。
70.表1 吸水性测试结果
71.组别吸水前(g)吸水后(g)变化率(%)实施例110014343实施例210015151实施例310014242实施例410014747实施例510015252实施例610014545对比例10011717
72.将实施例1制得的面料浸入浓度为0.9%的盐水中,取出至30s内无水滴时,测量面料重量,待面料干燥后浸入六氟磷酸铵中2h,取出干燥后,重复上述步骤5次,分别记录每次
吸水后的面料重量,结果如表2所示。
73.表2 吸水性重复测试结果
[0074] 吸水前吸水1次吸水2次吸水3次吸水4次吸水5次重量100g143g142g142g140g141g
[0075]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,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之内。