一种羊毛/接枝改性聚四氟乙烯膜复合面料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及面料技术领域，具体涉及一种羊毛/接枝改性聚四氟乙烯膜复合面料。
【背景技术】
[0002]羊毛梭织面料是以羊毛纤维纺纱所得纱线作为经线和玮线相互垂直交织在一起形成的织物。纯毛面料色泽自然柔和、表面光洁平整、质地精致细腻、纹路清晰、悬垂感较好、保暖效果好、是制作高档西服和大衣的首选面料。羊毛纤维天生拒水，但却可以吸收自身重量35%的水蒸汽，而且以一定的速度排放到空气中，形成人体皮肤和衣物之间的空气的微循环。羊毛纤维吸收人体排出的汗液，而不致使羊毛织物有湿冷的感觉。蒸汽迅速排至空气中，有效地帮助身体保持干爽。与棉、尼龙、晴纶、涤纶等纤维相比，羊毛纤维的吸湿性最高，是棉纤维的近2倍，是涤纶的18倍。但是，羊毛织物水洗后容易缩水变形。影响了服装穿着时的外观形态和舒适性。随着人们对纺织品提出了更高的使用要求，羊毛梭织面料的拒水性能也成为本领域技术人员需要解决的技术问题之一。
[0003]赋予面料拒水性能的途径主要有两种:一是对面料进行拒水整理，二是对面料覆膜处理。CN104647817中公开了一种防水覆膜顺毛大衣呢，将具有透气透水性的聚氨酯膜复合至羊毛梭织面料的表面，以获得兼具轻薄、防水、保暖、防风、透湿的羊毛梭织面料。但是，聚氨酯覆膜的透湿量随着覆膜厚度的增加而衰减。聚氨酯膜太薄，穿着清洗等会产生摩擦，容易将聚氨酯膜划破。但是，聚四氟乙烯永久疏水性材料，常用于纺织品上的胶粘剂与聚四氟乙烯粘合不稳定，易导致层间剥离，直接影响面料的外观和透气透湿性能。因此，有必要对现有技术中的覆膜面料进行优化改进。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种羊毛/接枝改性聚四氟乙稀膜复合面料，层间粘接稳定，透气透湿性能佳。
[0005]为实现上述技术效果，本发明的技术方案为:一种羊毛/接枝亲水性聚四氟乙烯膜复合面料的生产方法，其特征在于，包括以下步骤:
51:将平均细度不大于18微米的美利奴羊毛纤维经染色、纺纱、织造、洗呢、缩呢、拉毛、剪毛、蒸刷和蒸呢工艺处理，得羊毛梭织面料；
52:对SI所得羊毛梭织面料进行防水整理剂浸乳整理，浸乳后再进行预烘焙烘处理，得防水羊毛梭织面料；
53:对聚四氟乙烯微孔膜进行等离子体处理，得到经等离子体中高能粒子轰击的聚四氟乙烯微孔膜；
54:将S3所得的聚四氟乙烯微孔膜浸入含丙烯酸接枝单体与正己烷的混合接枝液中，升温并保温反应，取出聚四氟乙烯微孔膜再用丙酮液在超声清洗机中干燥，得接枝改性聚四氟乙烯膜； S5:将粘接剂以胶点的方式设置在防水羊毛梭织面料的表面，将接枝改性聚四氟乙烯膜铺设在设有胶点的防水羊毛梭织面料的表面，热压使防水羊毛梭织面料和接枝改性聚四氟乙烯膜的至少一面粘合，得到羊毛/接枝改性聚四氟乙烯膜复合面料；
其中，所述聚氨酯热熔胶为热塑性聚氨酯热熔胶，丙烯酸接枝单体为含伯胺或伯醇羟基的丙烯酸酯单体。
[0006]氧气属于反应性等离子气体，采用远程氧等离子体对聚四氟乙烯表面进行表面处理，在等离子体状态下氧气可生成多种活性粒子，主要是激发态氧分子和氧原子，聚四氟乙烯表面C-F键断裂，产生大量的自由基，这些自由基与激发态氧分子和氧原子发生作用，在聚四氟乙烯表面引入C=O和C-O活性基团，加热后可打开含氨基或羟基的丙烯酸单体含烯双键进行接枝聚合，在聚四氟乙烯膜表面引入亲水基团氨基或羟基，上述氨基和羟基可以与常用的聚氨酯发生交联反应，增强膜与羊毛梭织面料之间的粘合牢度；另外，聚四氟乙烯膜表面接枝链可与羊毛表面的氨基酸残基缠结，有助于膜与羊毛梭织面料之间的粘合；另夕卜，高能轰击材料表面会产生蚀刻，氧等离子体的刻蚀作用较氩等等离子体强，可显著增加聚四氟乙烯膜表面的粗糙度，即增加了膜与羊毛梭织面料之间的粘接界面面积，同样有助于膜与羊毛梭织面料之间的粘合。
[0007]与现有技术中采用丙烯酸、α-氰基丙烯酸酯单体接枝相比，由于丙烯酸中不含有亲水基团，氰基的亲水性极弱，亲水改性效果较差。聚氨酯热熔胶分子链中含有大量的异氰基(-NC0)，接枝聚四氟乙烯的分子链中的伯胺或伯醇羟基与异氰基具有更高的反应活性，生成氨基甲酸酯键或脲键，脲键间会形成氢键作用，氨基甲酸酯键和脲键均具有较强的耐水解性，因此粘接结构稳定。另外，羧基同为亲水性基团，但是羧酸的活性小于胺、醇、水和脲，在正常条件下聚酯分子中的羧基很少能与异氰酸酯反应，因此含羧基的丙烯酸亲水改性聚四氟乙烯膜与丙烯酸热熔胶之间的粘接性能较差。
[0008]优选的技术方案为，所述丙烯酸接枝单体为选自丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、丙烯酸-2-羟基乙酯中的至少一种。氨基和羟基的空间位阻效应能影响氨基的反应活性。上述丙烯酸单体中氨基和羟基的位阻小，反应活性更高，接枝单体链长是影响接枝产物的重要因素，接枝率过大，则会导致接枝链过长，不仅不利于聚四氟乙烯膜的亲水改性，而且接枝链的缠结还能团聚在聚四氟乙烯膜的微孔中，进而影响聚四氟乙烯膜的透气透水性能。反之，接枝率过小则亲水改性作用不明显。
[0009]优选的技术方案为，所述S3步中的等离子体处理为远程氧等离子处理，等离子体处理时间为6?lOmin，处理的氧气氛压强为55?65Pa，等离子反应器中射频放电功率为70?95W。调整等离子处理工艺条件可以直接控制受轰击材料表面的活性基团和自由基量，进而控制对聚四氟乙烯的接枝率。
[0010]优选的技术方案为，所述S4步中混合接枝液中丙烯酸接枝单体的体积分数为15?30%，其余成分为正已烷，接枝过程的保温反应时间为10?20h，接枝过程的保温温度为65?75°C。丙烯酸接枝单体的体积分数过大，混合接枝液中会发生均聚反应，使单体溶液的粘度增大，直接导致接枝材料表面的单体浓度降低，导致接枝率低，进而使膜与羊毛梭织面料之间的粘接牢度差。
[0011]为了保证膜与羊毛梭织面料之间的粘接剂具有优良的耐水性、柔软舒适，服用性能强，优选的技术方案为，粘接剂为聚氨酯热熔胶。
[0012]优选的技术方案为，所述S2步中的防水整理剂的制备方法为:将物料按重量份数混匀，去离子水100份、表面活性剂0.1?I份、丙烯酸-2-羟基乙酯7?15份、氨基硅油I?3份、I, I, 5-三氢全氟戊基丙烯酸酯15?25份，醇或醚类助溶剂5?10份；将混匀的混合液加热至45?55°C下均质乳化10?20min，然后倒入反应器中，且在氮气保护下加入自由基引发剂，搅拌反应4?6h，冷却至室温，过滤得防水整理剂。1，I, 5?三氢全氟戊基丙烯酸酯的4匕具有低表面能，且-CF 3排列紧密，将其与丙烯酸-2-羟基乙酯共聚合整理到纺织品表面，聚合物的临界表面张力更小，拒水拒油性能优良。丙烯酸-2-羟基乙酯中的羟基可以赋予面料表面适当的亲水性能，保证其与聚氨酯热熔胶的相容性。
[0013]优选的技术方案为，所述表面活性剂为非离子表面活性剂和两性离子表面活性剂按照重量比为1: (2?3)混合而成，所述非离子表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、嵌段聚氧乙烯-聚氧丙烯醚和乙二胺聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段式聚醚中的至少一种，所述两性离子表面活性剂为咪唑啉型两性离子表面活性剂。防水整理剂中咪唑啉型两性离子表面活性剂具有良好的互溶性，可与非离子表面活性剂产生协同效应，能有效提高防水整理剂的乳化效率。
[0014]优选的技术方案为，所述醇或醚类助溶剂为乙醇、异丙醇、乙二醇、乙二醇乙醚、二乙二醇乙醚中的至少一种，所述自由基引发剂为偶氮二异丁酸二乙酯。
[0015]优选的技术方案为，所述热塑性聚氨酯热熔胶中含有乳香树