一种无氟环保防水透气面料的制作方法

1.本实用新型涉及纺织面料技术领域，尤其是一种无氟环保防水透气面料。


背景技术：

2.随着经济快速发展和人民生活水平的提高，仅具有亲肤性、柔性等传统性能的面料很难满足人们的需要。为了提升面料的附加值，探索面料在更多方面进行应用的可能性，并赋予面料表面多功能性，具有重要的研发意义，但面料表面易受污染的特点限制了其在更多领域的发展。受到“荷叶效应”的启发，具备疏水表面的材料具有一定的自清洁能力，受到国内外研究学者的关注。因此，研究防水面料是解决其表面易受污染的有效途径，并逐渐成为热门的研究方向。
3.在面料的防水改性方面，一般采用的涂敷法、浸渍法和溶胶
‑
凝胶法等主要是通过范德华力或氢键作用力的物理结合将低表面能物质负载于面料上，该方法操作简便，但产品的机械耐久性、柔软性较差，而且其透气性也会有较大幅度的下降。基于上述缺点，部分研究者采用高分子接枝改性法，使高分子单体在引入接枝位点的面料表面发生链式聚合反应，形成表面疏水的改性面料。由于面料与功能高分子是以化学键的形式连接，因此该方法得到的疏水改性面料性能较为稳定，耐久性较高，但存在操作繁琐、适用性窄的缺点。因此，提供一种普适且简便的方法，令面料在进行疏水改性的同时，能够保持或者提高其透气性和舒适度，具有重要的应用价值。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种无氟环保防水透气面料，多巴胺通过自聚在面料表面快速形成纳米级薄层聚多巴胺，在保持其透气性的前提下，通过添加含胺低表面能物质与聚多巴胺产生席夫碱反应，将含胺低表面能物质覆盖在面料表面，赋予面料防水的特性。该方法反应条件温和、简单易行、耗时短、绿色无污染，合成的防水透气面料防水表面稳定、透气性良好。
5.为解决上述技术问题，本实用新型的目的是这样实现的：
6.本实用新型所涉及的一种无氟环保防水透气面料，包括基布层、聚多巴胺层和防水层；所述聚多巴胺层附着于基布层表面；所述防水层设置于聚多巴胺层的外侧，所述防水层为含胺低表面能物质。
7.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述的含胺低表面能物质为3
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、3
‑
氨丙基甲基二乙氧基硅烷、n
‑
β
‑
氨乙基
‑
γ氨丙基甲基二甲氧基硅烷、n
‑
β
‑
氨乙基
‑
γ氨丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷、3
‑
脲丙基三甲氧基硅烷、3
‑
脲丙基三乙氧基硅烷、3
‑
二乙胺基丙基三甲氧基硅烷、n
‑
苯基氨基丙基三甲氧基硅烷、正丁氨基丙基三甲氧基硅烷或硬酯胺。
8.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述聚多巴胺层与防水层设置有至少一层氧化石墨烯/壳聚糖自组装层。
9.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述氧化石墨烯/壳聚糖自组装层的层数为5。
10.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述基布层为机织面料、针织面料或非织造布。
11.本实用新型的有益效果是：本实用新型所涉及的一种无氟环保防水透气面料,制备过程简单易行、绿色环保。考虑到含氟单体的毒性，所选用的含胺低表面能物质不仅赋予面料防水性能，且对环境较为友好。所涉及的在面料表面沉积的聚多巴胺层，也是可生物降解的材料。赋予面料防水性能的同时，保持了较好的透气性。
附图说明
12.图1是实施例一所涉及的无氟环保防水透气面料的结构示意图；
13.图2是实施例二所涉及的无氟环保防水透气面料的结构示意图。
14.图中标记说明如下：1
‑
基布层；2
‑
聚多巴胺层；3
‑
防水层；4
‑
氧化石墨烯/壳聚糖自组装层。
具体实施方式
15.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。
16.实施例一
17.结合图图1，对本实施例作详细说明。本实施例所涉及的一种无氟环保防水透气面料，包括基布层1、聚多巴胺层2和防水层3；所述聚多巴胺层2附着于基布层1表面；所述防水层3设置于聚多巴胺层2的外侧，所述防水层3为含胺低表面能物质。
18.进一步的，本实施例中所使用的含胺低表面能物质为3
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、3
‑
氨丙基甲基二乙氧基硅烷、n
‑
β
‑
氨乙基
‑
γ氨丙基甲基二甲氧基硅烷、n
‑
β
‑
氨乙基
‑
γ氨丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷、3
‑
脲丙基三甲氧基硅烷、3
‑
脲丙基三乙氧基硅烷、3
‑
二乙胺基丙基三甲氧基硅烷、n
‑
苯基氨基丙基三甲氧基硅烷、正丁氨基丙基三甲氧基硅烷或硬酯胺。具体的选择为n
‑
β
‑
氨乙基
‑
γ氨丙基三甲氧基硅烷。
19.所使用的面料为机织面料、针织面料或非织造布，在本实施例中选择机织面料中的棉布，基布层1的厚度为0.025mm～0.1mm。对所选择的面料进行清洁，是依次用去离子水和乙醇浸泡震荡洗涤后，烘箱干燥，得到预处理织物。震荡处理转速为100～700r/min，温度为25～60℃，时间为3～24h。
20.将盐酸多巴胺溶于ph调节为8.5的不同缓冲溶液中，得到不同的盐酸多巴胺自聚体系；缓冲液为tris缓冲液、磷酸盐缓冲液以及碳酸氢盐缓冲液。将清洗干净的面料浸入不同的盐酸多巴胺自聚体系中，25～60℃下混合反应1～6h，在面料表面形成稳定的聚多巴胺层，表面附着有聚多巴胺层2的基布层1。
21.将含胺低表面能物质与水醇溶液混合均匀，将表面附着有聚多巴胺层2的基布层1浸入其中，25～60℃下混合反应6～12h，在聚多巴胺层2的外层附着有含胺低表面层物质所形成的防水层3，得到所述的防水透气面料。含胺低表面能物质与水醇溶液的体积比为1:6.5～20。
22.实施例二
23.结合图2，对本实施例作详细说明。本实施例所涉及的无氟环保防水透气面料，与实施例一的区别在：聚多巴胺层2与防水层3设置有至少一层氧化石墨烯/壳聚糖自组装层4，具体的氧化石墨烯/壳聚糖自组装层4的层数为5。如果层数过多，透气性会变差。如果层数过少，会使得面料的抗紫外性能降低。
24.在附着防水层3的步骤之前，在附着有聚多巴胺层2的基布层1的表面附着氧化石墨烯/壳聚糖自组装层4的步骤如下：将附着有聚多巴胺层2的基布层1浸入氧化石墨烯分散液10
‑
30min，取出后洗掉未组装的氧化石墨烯，随便浸渍壳聚糖溶液中10
‑
30min。取出后用去离子水洗掉未组装的壳聚糖，至此，已在附着有聚多巴胺层2的基布层1表面得到一层氧化石墨烯/壳聚糖自组装层，多次重复此步骤。
25.以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。