[发明专利]具有智能单向导湿功能的纤维基防水透湿膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于静电纺丝功能材料技术领域，涉及一种具有智能单向导湿功能的纤维基防水透湿膜的制备方法，特别是一种基于具有吸湿膨胀特性的亲水型纤维层低湿开孔排蒸汽、高湿闭孔导汗液的智能单向导湿防水透湿膜的加工技术。

背景技术

防水透湿膜材料是防水透湿功能服装的核心材料，该材料既要有良好的防水性，抵抗外界液态水对服装的渗透，又要有优异的透湿性能，从而保持对人体微环境的平衡调控；要求材料具有较小的孔径(小于水滴尺寸，大于水分子尺寸)和较高的孔隙率(以保证较高的透湿)。静电纺丝技术是一种制备小孔径，高孔隙率结构纤维膜的有效方法，在高性能防水透湿微孔膜加工领域具有巨大的应用潜力。目前静电纺丝方法在防水透湿材料加工领域的专利技术包括：一种高效防水透湿面料及其制备方法(CN102632648A)、一种高透湿通量的纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法及其装置(CN104452109A)、一种防水透湿复合膜及其制备方法(CN103963393A)、一种透气不透水聚氨酯纳米纤维膜的制备方法(CN102517794A)等，其主要目的为提高防水透湿膜的防水性与透湿性，所制备的膜材料不具备单向导湿特性，在高湿环境下湿气易进入服装内部，人体排出的汗液难以蒸发使人感觉粘湿、闷热等不适。

发明内容

本发明的目的是获得一种智能单向导湿功能的纤维基防水透湿膜，以保证人体在多种环境下的干爽舒适。

为了达到上述目的，本发明提供了一种具有智能单向导湿功能的纤维基防水透湿膜的制备方法，其特征在于，包括：

第一步：将亲水型聚合物溶于溶剂A中，加入交联剂，制备纺丝溶液，通过静电纺丝方法在接收基材上制备亲水型纤维层；

第二步：通过静电喷雾方法将胶黏剂喷涂在亲水型纤维层上，形成胶黏剂层；

第三步：将疏水型聚合物溶于溶剂B中，得到纺丝溶液，并通过静电纺丝方法在上述胶黏剂层上形成疏水型纤维层，得到纤维膜；

第四步：将所述的纤维膜进行热处理，使亲水型纤维层中聚合物发生化学交联反应形成吸湿膨胀纤维层，从而获得具有智能单向导湿功能的纤维基防水透湿膜。

优选地，所述的亲水型聚合物为聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺和聚乙烯醇中一种或几种的组合。

优选地，所述第一步中的纺丝溶液中亲水型聚合物的质量分数为5～30％。

优选地，所述第一步中的亲水型聚合物为聚丙烯酸钠，溶剂A为水、甘油和丙三醇中的至少一种；所述第一步中的亲水型聚合物为聚丙烯酰胺，溶剂A为水、丙烯酸、乙二醇、氯乙酸、和甘油中的至少一种；所述第一步中的亲水型聚合物为聚乙烯醇，溶剂A为水、甲酸、四氯化碳和二甲基亚砜中的至少一种。

优选地，所述的第一步中的交联剂占亲水型聚合物的质量分数为1～5％。

优选地，所述第一步中的亲水型聚合物为聚丙烯酸钠，交联剂为甲基丙烯酸羟乙酯、N，N-亚甲基双丙烯酰胺或聚乙二醇双丙烯酸酯；所述第一步中的亲水型聚合物为聚丙烯酰胺，交联剂为戊二醛、N，N-亚甲基双丙烯酰胺、N，N-二甲基双丙烯酰胺或聚乙醇二丙烯酸酯；或者，所述第一步中的亲水型聚合物为聚乙烯醇，交联剂为顺丁烯二酸酐、戊二醛或二缩三乙二醇。

优选地，所述第一步中的静电纺丝的电压为5～50kV，接收距离为10～30cm，纺丝溶液的供液速度为0.5～10mL/h，所得亲水型纤维层的厚度为2～30μm。

优选地，所述第一步中的静电纺丝的接收基材为纺织品、铜网、浸油纸、铝箔、钢板或非织造布。

优选地，所述第二步中的胶黏剂为聚乙烯醇缩丁醛、有机硅或酚醛树脂。

优选地，所述第二步中胶黏剂通过静电喷雾方法喷涂到亲水型纤维层上时，所施加的电压为10～30kV，供液速度为0.5～3mL/h，喷涂时间为1～5分钟。

优选地，所述第三步中的疏水性聚合物为聚醋酸乙烯酯、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚偏氟乙烯-四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚和聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯中的一种或几种的组合。

优选地，所述第三步中的纺丝溶液中疏水型聚合物的质量分数为5～30％。