一种吸水阻水织物及其制备方法和应用

1.本发明属于纺织布加工领域，具体涉及一种吸水阻水织物及其制备方法和应用。


背景技术：

2.现有技术中的常见织物亲水性整理一般为织物改性，如聚酯(pet)薄膜、聚乙烯(pe)薄膜以及涤纶(pet)织物经低温等离子体(ltp)引发接枝丙烯酸(aac)后表面亲水性大为提高，但是由于基质表面生成的活性基团浓度太低，导致接枝率太低，无法获得水凝胶的溶胀性能，在低接枝率的情况下透水性反而有所升高。
3.常规含氟阻水剂，特别是含有8个全氟碳链聚合物的防水整理剂，在生产和使用过程中具有致癌性和生物积累性，有害环境。而目前的无氟整理剂产品的通用性差，对加工面料的清洁度要求高，难以用于稀薄面料，因此工厂的使用积极性不高。
4.丙烯酸单体聚合时常常存在暴聚现象，就需要一定的中和度来避免这种现象，然而中和度升高会使得树脂的羧基含量下降，降低吸水树脂的吸水倍率。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明提供一种吸水阻水织物及其制备方法和应用，以丙烯酸、naoh、n-乙烯基吡咯烷酮等为原料，合成了吸水高聚物预聚体，对织物进行浸轧处理，制备出了具有吸水阻水特性的织物。
6.本发明是通过以下技术方案实现的：
7.一种吸水阻水织物，包括表面附有吸水性树脂的织物，所述吸水性树脂的结构式如式(ⅰ)所示：
[0008][0009]
所述吸水性树脂由以下按重量份反应的原料制得：丙烯酸200份，naoh 58.5份，氨水8.3份，n-乙烯基吡咯烷酮30份，过硫酸钾2份，n,n-亚甲基双丙烯酰胺0.6份，渗透剂2.4份。
[0010]
优选地，所述织物为纯棉织物、丙纶织物、涤纶织物或涤棉混纺织物。
[0011]
一种吸水阻水织物的制备方法，包括以下步骤：
[0012]
步骤1)预聚体的合成：将30ml naoh和10ml氨水混合配制成中和碱剂，将中和碱剂于室温滴加至20ml的丙烯酸中，使得丙烯酸中和度为70％；将3gn-乙烯基吡咯烷酮加入到丙烯酸中和液中，加入10ml过硫酸钾和交联剂0.06gn,n-亚甲双丙烯酰胺在66℃水浴中反应1h，得到聚合液；
[0013]
步骤2)配制整理液：在步骤1)制得的聚合液中加入渗透剂0.24g，搅拌均匀配制成吸水性树脂整理液；
[0014]
步骤3)整理织物：采用步骤2)制得的整理液对织物进行二浸二轧，将整理剂均匀附着于织物上，轧液率为300％；
[0015]
步骤4)烘干：将经步骤3)整理后的织物烘干，于雾状水下控制织物的含水量为21％～24％，即得所述吸水阻水织物。
[0016]
优选地，步骤1)所述氨水的浓度为0.083g/ml；所述过硫酸钾的浓度为0.2g/ml。
[0017]
优选地，步骤4)所述烘干的温度为80℃，烘干时间为0.5h。
[0018]
一种吸水阻水织物在制备野营帐篷中的应用。
[0019]
本发明的有益效果如下：
[0020]
(1)本发明的吸水阻水织物吸水效果可达到50g/g，可获得优异的阻水性能，耐静水压可以达到312kpa。本发明的吸水阻水织物在吸水之后具有良好的阻水性，在干态可以
透过空气。加工工艺简单，成本低，可大批量生产。可应用于野营帐篷等领域。
[0021]
(2)本发明在织物表面整理一层均匀的吸水性树脂，赋予织物较强的吸水性能，织物在被水润湿后，能在基布表面膨胀形成一层紧密厚实的树脂，有效阻挡水分的渗透，从而达到阻水效果。本发明的吸水性树脂不含氟元素，制备简单，成本低，可量产。
[0022]
(3)本发明的吸水阻水织物中，聚合单体选用n-乙烯基吡咯烷酮作为原料，可以有效提高吸水性树脂的凝胶强度，而且具有疏水性结构可以提高对织物的结合力。在被雨水等水分润湿后吸水膨胀，膨胀后原本固态状的树脂转变成结构紧密的水凝胶，从而产生阻水作用，待天气晴朗之后，吸水性树脂内部的水分蒸发后，又可以恢复织物的透气性。
[0023]
(4)丙烯酸树脂聚合时常常存在暴聚现象，就需要一定的中和度来避免这种现象，然而中和度过高会使得树脂的羧基含量下降，降低吸水树脂的吸水倍率。采用氨水作为中和碱剂，可以维持聚合溶液的中和度不变，以降低聚合反应速率；在烘干时，氨水与羧基反应生成的羧酸铵发生分解生成氨气，氨气在高温下挥发，使得树脂中的亲水性强的羧基含量提高，可提高树脂的亲水性。在控制聚合反应速率的同时还可以提高树脂的亲水能力。
附图说明
[0024]
图1为测试例1中整理组与对照组的织物耐静水压图谱；
[0025]
图2为测试例1中整理前后的丙纶织物的扫描电镜图：(a)为整理前的丙纶织物(20μm)，(b)为整理后的丙纶织物(200μm)，(c)为整理后的丙纶织物(20μm)；
[0026]
图3为测试例1中吸水后的经过整理的丙纶织物。
具体实施方式
[0027]
下面结合附图与具体实施例对本发明做进一步详细说明。
[0028]
实施例1
[0029]
一种吸水阻水织物，包括表面附有吸水性树脂的织物，所述吸水性树脂的结构式如式(ⅰ)所示：
[0030][0031]
所述吸水性树脂由以下按重量份反应的原料制得：丙烯酸(aa)200份，naoh 58.5份，氨水8.3份，n-乙烯基吡咯烷酮(nvp)30份，过硫酸钾2份，n,n-亚甲基双丙烯酰胺(mba)0.6份，渗透剂jfc 2.4份。
[0032]
一种吸水阻水织物的制备方法，工艺流程为：丙烯酸中和液和n-乙烯基吡咯烷酮共聚
→
整理到织物上
→
烘干成膜
→
喷水软化，具体步骤如下：
[0033]
(1)预聚体的合成，反应式如下：
[0034][0035]
将30ml naoh和10ml的氨水(0.083g/ml)混合配制成中和碱剂，将中和碱剂于室温滴加至20ml的丙烯酸中，使得丙烯酸中和度为70％；将3g nvp加入到丙烯酸中和液中，加入10ml 0.2g/ml的过硫酸钾和交联剂0.06g mba在66℃水浴中反应1h，得到聚合液。
[0036]
(2)配制整理液(吸水性树脂)：在上述aa和nvp聚合液中加入渗透剂0.24g，搅拌均匀配制成吸水性树脂整理液。
[0037]
(3)整理织物：以吸水性树脂为整理液，对织物进行二浸二轧，将整理剂均匀附着与织物上，轧液率为300％。
[0038]
所述织物为纯棉织物、丙纶织物、涤纶织物或涤棉混纺织物。
[0039]
(4)烘干，反应式如下：
[0040][0041]
将整理后织物于定型机中烘干，车速为1m/min，超喂1％，烘干温度为80℃，烘干时间为0.5h，烘干织物表面存在的自由水，并使得羧酸铵盐分解，生成羧基，再将织物于雾状水下控制织物的含水量为21％～24％，即得所述吸水阻水织物。
[0042]
测试例1阻水性能检测
[0043]
将经实施例1步骤(3)整理后的纯棉织物、丙纶织物、涤纶织物和涤棉混纺织物作为整理组，以及上述未经整理的织物作为对照组，分别根据gb/t4744—2013《纺织品防水性能的检测和评价静水压法》，采用yg812da型渗水性测定仪，测试吸水后织物的静水压。每个试样测5次，结果取平均值。
[0044]
由图1可以看出，未整理的织物无耐水压性能，而经过整理的织物耐静水压最高可以达到312kpa(纯棉织物)，可见整理后织物吸水后均具有良好的抗渗水性。
[0045]
如图2(a)所示为未经整理的丙纶织物的扫描电镜图，如图2(b)、图2(c)所示为经
过整理的丙纶织物的扫描电镜图，可见干态的吸水织物仍存留着大量孔隙，织物内部明显分布有吸水性树脂。
[0046]
如图3所示为吸水后的经过整理的丙纶织物，可见吸水后的丙纶表层较为均匀得分布了一层树脂，凝胶之间紧密结合，起到了阻水作用。
[0047]
测试例2吸水倍率测试
[0048]
将经实施例1步骤(3)整理后的织物浸泡于去离子水中30min，取出悬挂至无水滴下时，称取织物湿重。结果显示织物的吸水效果可达到50g/g。
[0049]
以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。