本发明涉及面料加工技术领域，具体是一种耐水洗型防水透湿泡沫胶贴合面料及其制备方法。
背景技术：
防水透湿面料指水在一定压力下不浸入面料，而人体散发的汗液却能以水蒸气的形式通过面料传导到外界，从而避免汗液积聚冷凝在体表与面料之间，以保持服装的舒适性，它是一种高技术、独具特色的功能性面料。现行应用最广的做法是，通过涂层整理来实现防水透湿或通过层压防水透湿膜来实现防水透湿。
现如今市面上的防水透湿面料的耐水性性能较差，其防水透湿效果随着水洗次数的上升而显著下降，给我们的实际应用带来不便。
针对该问题，我们设计了一种耐水洗型防水透湿泡沫胶贴合面料及其制备方法，这是我们亟待解决的技术问题之一。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种耐水洗型防水透湿泡沫胶贴合面料及其制备方法，以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种耐水洗型防水透湿泡沫胶贴合面料，所述贴合面料自下而上包括改性面料、泡沫胶、防水膜；
所述改性面料由棉面料、氢氧化钠、乙二酸、第一改性剂、第二改性剂制备得到；所述泡沫胶是制泡剂发泡得到；
所述防水膜由预处理膜、聚二甲基硅氧烷、环己烷制备得到；所述预处理膜自下而上包括第一防水层、第二防水层。
较优化的方案，所述第一改性剂由氧化壳聚糖、丝胶蛋白制备得到；
所述第二改性剂各组分原料包括：以重量计，纳米壳聚糖2-3份、二甲基乙酰胺10-15份、聚乙烯吡咯烷酮6-10份、聚偏氟乙烯15-18份。
较优化的方案，所述第一防水层各组分原料包括：以重量计，n,n-二甲基甲酰胺24-28份、二氯甲烷8-10份、聚氨酯15-24份、聚己内酯5-8份。
较优化的方案，所述第二防水层各组分原料包括：以重量计，n,n-二甲基甲酰胺21-28份、丙酮9-12份、碳纳米管10-14份、聚偏氟乙烯16-20份。
较优化的方案，所述制泡剂各组分原料包括：以重量计，丙烯酸共聚物80-90份、蜜氨甲醛树脂5-7份、烷基磺酸基琥珀酰胺0.5-1份、氟代丙烯酸酯共聚物3-5份。
较优化的方案，一种耐水洗型防水透湿泡沫胶贴合面料的制备方法，包括以下步骤：
1)准备物料；
2)第一改性剂的制备：
a)取壳聚糖，乙酸溶解，搅拌，再加入高碘酸钠，避光搅拌反应，再加入无水乙醇中止反应，抽滤，洗涤，烘干，得到氧化壳聚糖；
b)取氧化壳聚糖，去离子水溶解，再加入丝胶蛋白粉末，混合搅拌，超声处理10-12min，得到第一改性剂；
3)改性面料的制备：
a)取棉面料，置于氢氧化钠溶液中，浸泡0.8-1h，去离子水洗涤，再置于乙二酸溶液中，浸泡25-30min，去离子水洗涤，超声洗涤15-20min，烘干，得到预处理面料；
b)取壳聚糖，乙酸溶解，混合搅拌，再缓慢滴加多聚磷酸钠，室温下搅拌，真空冷冻干燥，得到纳米壳聚糖；取纳米壳聚糖，置于二甲基乙酰胺溶液中，超声分散，得到溶液a；
c)取预处理面料，置于第一改性剂中，在80-85℃水浴条件下浸泡，再加入溶液a，在55-60℃恒温水浴中搅拌，再加入聚乙烯吡咯烷酮、聚偏氟乙烯，50-52℃恒温水浴中振荡，静置，固化，得到改性面料；
4)防水膜的制备：
a)取n,n-二甲基甲酰胺、二氯甲烷，混合搅拌，得到第一溶剂；取聚氨酯、聚己内酯，第一溶剂溶解，室温下搅拌，得到第一纺丝液；
b)取n,n-二甲基甲酰胺、丙酮，混合搅拌，得到第二溶剂；取碳纳米管，加入第二溶剂中，超声处理，再加入聚偏氟乙烯，室温下搅拌，得到第二纺丝液；
c)取第一纺丝液和第二纺丝液，先通过第一纺丝液静电纺丝得到第一防水层，再通过第二纺丝液在第一防水膜上表面静电纺丝形成第二防水层，静置，得到预处理膜；
d)取聚二甲基硅氧烷、环己烷，搅拌，得到溶液b；取预处理膜，60-70℃下恒温热处理1-1.2h，置于溶液b中浸泡，真空干燥，得到防水膜；
5)取制泡剂，通过制泡机制得泡沫胶，将泡沫胶涂覆在改性面料表面，定型机烘干，再贴合防水膜，使第一防水层与泡沫胶接触，滚轮施压，定型机加温固化，得到贴合面料。
较优化的方案，包括以下步骤：
1)准备物料；
2)第一改性剂的制备：
a)取壳聚糖，乙酸溶解，搅拌1-2h，再加入高碘酸钠，避光搅拌反应45-48h，再加入无水乙醇中止反应，抽滤，洗涤，40-45℃烘干，得到氧化壳聚糖；
b)取氧化壳聚糖，去离子水溶解，再加入丝胶蛋白粉末，混合搅拌10-15min，超声处理10-12min，得到第一改性剂；
3)改性面料的制备：
a)取棉面料，置于80-85℃氢氧化钠溶液中，浸泡0.8-1h，去离子水洗涤，再置于70-75℃乙二酸溶液中，浸泡25-30min，去离子水洗涤，超声洗涤15-20min，烘干，得到预处理面料；
b)取壳聚糖，乙酸溶解，混合搅拌20-30min，再缓慢滴加多聚磷酸钠，室温下搅拌2-2.2h，真空冷冻干燥，得到纳米壳聚糖；取纳米壳聚糖，置于二甲基乙酰胺溶液中，超声分散10-15min，得到溶液a；
c)取预处理面料，置于第一改性剂中，在80-85℃水浴条件下浸泡3-3.2h，再加入溶液a，在55-60℃恒温水浴中搅拌，搅拌时间为1-2h，再加入聚乙烯吡咯烷酮、聚偏氟乙烯，50-52℃恒温水浴中振荡2-2.5h，静置24h，固化，得到改性面料；
4)防水膜的制备：
a)取n,n-二甲基甲酰胺、二氯甲烷，混合搅拌5-10min，得到第一溶剂；取聚氨酯、聚己内酯，第一溶剂溶解，室温下搅拌12-14h，超声2-2.2h，得到第一纺丝液；
b)取n,n-二甲基甲酰胺、丙酮，混合搅拌10-15min，得到第二溶剂；取碳纳米管，加入第二溶剂中，超声处理6-6.5h，再加入聚偏氟乙烯，室温下搅拌12h，得到第二纺丝液；
c)取第一纺丝液和第二纺丝液，先通过第一纺丝液静电纺丝得到第一防水层，再通过第二纺丝液在第一防水膜上表面静电纺丝形成第二防水层，静置20-30min，得到预处理膜；
d)取聚二甲基硅氧烷、环己烷，搅拌10-15min，得到溶液b；取预处理膜，60-70℃下恒温热处理1-1.2h，置于溶液b中浸泡1-1.2h，再置于70℃下真空干燥24h，得到防水膜；
5)取制泡剂，通过制泡机制得泡沫胶，将泡沫胶涂覆在改性面料表面，定型机烘干，再贴合防水膜，使第一防水层与泡沫胶接触，滚轮施压，定型机加温固化，定型机处理温度为100-110℃，得到贴合面料。
较优化的方案，步骤4)的c)步骤中，静电纺丝电压为15kv，溶液流速为0.6ml/h，静电纺丝温度为25-27℃。
较优化的方案，步骤4)的c)步骤中，所述第一防水层、第二防水层的厚度均为20-22um。
较优化的方案，步骤2)的b)步骤中，超声时采用间歇超声波处理，每超声处理1min停止1min，超声功率为80w
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明公开了一种改性面料，制备时先将棉面料置于氢氧化钠、乙二酸中，其目的是为了对棉面料进行除杂，去除其表面含有的油污灰尘等杂质，得到预处理面料；接着将预处理面料置于第一改性剂中，第一改性剂由氧化壳聚糖、丝胶蛋白粉末制备得到，制备时先利用高碘酸盐氧化法对壳聚糖进行定位氧化，生成具有双醛功能基团的氧化壳聚糖，再利用氧化壳聚糖作为丝胶蛋白的载体，使得氧化壳聚糖与丝胶蛋白中的-nh2产生亚胺化共价结合，形成稳定网状结构，该网状结构可对丝胶蛋白进行固定化，因此当预处理面料置于第一改性剂处理后，氧化壳聚糖、丝胶蛋白共价形成的三元网络结构与棉面料之间具有较多的吸附位点，二者之间的活性基团了相互交联键合，使得稳定网络结构与棉面料之间结合牢固，可提高棉面料的防皱性能，棉面料的质量稳定性得到改善，耐水洗性能得到提高。
棉面料经过第一改性剂改性处理后，再加入纳米壳聚糖，此时棉面料表面存在氧化壳聚糖-丝胶蛋白网络结构，可对纳米壳聚糖进行吸附固定，再加入聚乙烯吡咯烷酮和聚偏氟乙烯，反应后可在预处理面料表面形成聚偏氟乙烯膜层，纳米壳聚糖的添加可有效提高聚偏氟乙烯膜层的孔数量，降低孔径，增大了水滴渗透阻力，可提高棉面料的防水性能。
本发明公开了一种防水膜，通过连续静电纺丝的方式制备得到双层防水膜，该双层防水膜制备时，先通过聚氨酯、聚己内酯制备第一纺丝液，再利用第一纺丝液制备得到第一防水层，再利用聚偏氟乙烯、碳纳米管制备得到第二防水液，利用第一纺丝液制备得到第二防水层，得到预处理膜；其中第二防水层具有优异的疏水性能，可作为疏水层，第一防水层位于第二防水层、改性面料之间，可作为水汽输送层；该防水层具有优异的疏水、防水透湿性能。
在防水层制备时，可将预处理膜热处理，此时预处理膜的纤维之间会出现黏连现象，粘接程度增加且分布均匀，交叉混合纤维逐渐转变为粘连纤维，即温度升高导致的粘连破坏了预处理膜纤维之间的多孔结构，降低预处理膜的孔径，达到阻碍液体水渗透并能够传输湿气的作用；热处理之后再将预处理膜置于聚二甲基硅氧烷中浸泡，进行表面改性，得到防水膜；此时聚二甲基硅氧烷会包覆在纤维表面并进入预处理膜内部，使得预处理膜的纤维与聚二甲基硅氧烷之间形成紧密堆积，该处理不仅可以提高第一防水层、第二防水层之间的粘结作用，同时进一步降低了预处理膜的孔隙率和孔径，提高防水膜的防水透湿性能；同时，由于聚二甲基硅氧烷具有较优异的热稳定性，当聚二甲基硅氧烷均匀包覆在预处理膜表面时，可使防水膜的热稳定性得到提升。
本发明公开了一种耐水洗型防水透湿泡沫胶贴合面料及其制备方法，工艺操作简单，组分配比合理，利用泡沫胶贴合的方法将具有疏水、防水透湿性能的防水膜贴合在改性面料表面，制备得到的贴合面料具有优异的防水透湿性能，疏水性能高，耐水洗性能优异，具有较高的实用性。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
s1：准备物料；
s2：第一改性剂的制备：
取壳聚糖，乙酸溶解，搅拌1h，再加入高碘酸钠，避光搅拌反应45h，再加入无水乙醇中止反应，抽滤，洗涤，40℃烘干，得到氧化壳聚糖；
取氧化壳聚糖，去离子水溶解，再加入丝胶蛋白粉末，混合搅拌10min，超声处理10min，超声时采用间歇超声波处理，每超声处理1min停止1min，超声功率为80w，得到第一改性剂；
s3：改性面料的制备：
取棉面料，置于80℃氢氧化钠溶液中，浸泡0.8h，去离子水洗涤，再置于70℃乙二酸溶液中，浸泡25min，去离子水洗涤，超声洗涤15min，烘干，得到预处理面料；
取壳聚糖，乙酸溶解，混合搅拌20min，再缓慢滴加多聚磷酸钠，室温下搅拌2h，真空冷冻干燥，得到纳米壳聚糖；取纳米壳聚糖，置于二甲基乙酰胺溶液中，超声分散10min，得到溶液a；
取预处理面料，置于第一改性剂中，在80℃水浴条件下浸泡3h，再加入溶液a，在55℃恒温水浴中搅拌，搅拌时间为1h，再加入聚乙烯吡咯烷酮、聚偏氟乙烯，50℃恒温水浴中振荡2h，静置24h，固化，得到改性面料；
s4：防水膜的制备：
取n,n-二甲基甲酰胺、二氯甲烷，混合搅拌5min，得到第一溶剂；取聚氨酯、聚己内酯，第一溶剂溶解，室温下搅拌12h，超声2h，得到第一纺丝液；
取n,n-二甲基甲酰胺、丙酮，混合搅拌10min，得到第二溶剂；取碳纳米管，加入第二溶剂中，超声处理6h，再加入聚偏氟乙烯，室温下搅拌12h，得到第二纺丝液；
取第一纺丝液和第二纺丝液，先通过第一纺丝液静电纺丝得到第一防水层，再通过第二纺丝液在第一防水膜上表面静电纺丝形成第二防水层，静置20min，得到预处理膜；其中静电纺丝电压为15kv，溶液流速为0.6ml/h，静电纺丝温度为25℃；第一防水层、第二防水层的厚度均为20um；
取聚二甲基硅氧烷、环己烷，搅拌10min，得到溶液b；取预处理膜，60℃下恒温热处理1h，置于溶液b中浸泡1h，再置于70℃下真空干燥24h，得到防水膜；
s5：取制泡剂，通过制泡机制得泡沫胶，将泡沫胶涂覆在改性面料表面，定型机烘干，再贴合防水膜，使第一防水层与泡沫胶接触，滚轮施压，定型机加温固化，定型机处理温度为100℃，得到贴合面料。
本实施例中，第二改性剂各组分原料包括：以重量计，纳米壳聚糖2份、二甲基乙酰胺10份、聚乙烯吡咯烷酮6份、聚偏氟乙烯15份；第一防水层各组分原料包括：以重量计，n,n-二甲基甲酰胺24份、二氯甲烷8份、聚氨酯15份、聚己内酯5份；
第二防水层各组分原料包括：以重量计，n,n-二甲基甲酰胺21份、丙酮9份、碳纳米管10份、聚偏氟乙烯16份；制泡剂各组分原料包括：以重量计，丙烯酸共聚物80份、蜜氨甲醛树脂5份、烷基磺酸基琥珀酰胺0.5份、氟代丙烯酸酯共聚物3份。
实施例2：
s1：准备物料；
s2：第一改性剂的制备：
取壳聚糖，乙酸溶解，搅拌1.5h，再加入高碘酸钠，避光搅拌反应47h，再加入无水乙醇中止反应，抽滤，洗涤，42℃烘干，得到氧化壳聚糖；
取氧化壳聚糖，去离子水溶解，再加入丝胶蛋白粉末，混合搅拌13min，超声处理11min，超声时采用间歇超声波处理，每超声处理1min停止1min，超声功率为80w，得到第一改性剂；
s3：改性面料的制备：
取棉面料，置于82℃氢氧化钠溶液中，浸泡0.9h，去离子水洗涤，再置于73℃乙二酸溶液中，浸泡28min，去离子水洗涤，超声洗涤19min，烘干，得到预处理面料；
取壳聚糖，乙酸溶解，混合搅拌25min，再缓慢滴加多聚磷酸钠，室温下搅拌2.1h，真空冷冻干燥，得到纳米壳聚糖；取纳米壳聚糖，置于二甲基乙酰胺溶液中，超声分散13min，得到溶液a；
取预处理面料，置于第一改性剂中，在82℃水浴条件下浸泡3.1h，再加入溶液a，在58℃恒温水浴中搅拌，搅拌时间为1.5h，再加入聚乙烯吡咯烷酮、聚偏氟乙烯，51℃恒温水浴中振荡2.4h，静置24h，固化，得到改性面料；
s4：防水膜的制备：
取n,n-二甲基甲酰胺、二氯甲烷，混合搅拌7min，得到第一溶剂；取聚氨酯、聚己内酯，第一溶剂溶解，室温下搅拌13h，超声2.1h，得到第一纺丝液；
取n,n-二甲基甲酰胺、丙酮，混合搅拌12min，得到第二溶剂；取碳纳米管，加入第二溶剂中，超声处理6.4h，再加入聚偏氟乙烯，室温下搅拌12h，得到第二纺丝液；
取第一纺丝液和第二纺丝液，先通过第一纺丝液静电纺丝得到第一防水层，再通过第二纺丝液在第一防水膜上表面静电纺丝形成第二防水层，静置25min，得到预处理膜；其中静电纺丝电压为15kv，溶液流速为0.6ml/h，静电纺丝温度为26℃；第一防水层、第二防水层的厚度均为21um；
取聚二甲基硅氧烷、环己烷，搅拌13min，得到溶液b；取预处理膜，65℃下恒温热处理1.1h，置于溶液b中浸泡1.1h，再置于70℃下真空干燥24h，得到防水膜；
s5：取制泡剂，通过制泡机制得泡沫胶，将泡沫胶涂覆在改性面料表面，定型机烘干，再贴合防水膜，使第一防水层与泡沫胶接触，滚轮施压，定型机加温固化，定型机处理温度为105℃，得到贴合面料。
本实施例中，第二改性剂各组分原料包括：以重量计，纳米壳聚糖2.5份、二甲基乙酰胺11份、聚乙烯吡咯烷酮9份、聚偏氟乙烯17份；第一防水层各组分原料包括：以重量计，n,n-二甲基甲酰胺26份、二氯甲烷9份、聚氨酯21份、聚己内酯7份；
第二防水层各组分原料包括：以重量计，n,n-二甲基甲酰胺27份、丙酮11份、碳纳米管13份、聚偏氟乙烯19份；制泡剂各组分原料包括：以重量计，丙烯酸共聚物88份、蜜氨甲醛树脂6份、烷基磺酸基琥珀酰胺0.8份、氟代丙烯酸酯共聚物4份。
实施例3：
s1：准备物料；
s2：第一改性剂的制备：
取壳聚糖，乙酸溶解，搅拌2h，再加入高碘酸钠，避光搅拌反应48h，再加入无水乙醇中止反应，抽滤，洗涤，45℃烘干，得到氧化壳聚糖；
取氧化壳聚糖，去离子水溶解，再加入丝胶蛋白粉末，混合搅拌15min，超声处理12min，超声时采用间歇超声波处理，每超声处理1min停止1min，超声功率为80w，得到第一改性剂；
s3：改性面料的制备：
取棉面料，置于85℃氢氧化钠溶液中，浸泡1h，去离子水洗涤，再置于75℃乙二酸溶液中，浸泡30min，去离子水洗涤，超声洗涤20min，烘干，得到预处理面料；
取壳聚糖，乙酸溶解，混合搅拌30min，再缓慢滴加多聚磷酸钠，室温下搅拌2.2h，真空冷冻干燥，得到纳米壳聚糖；取纳米壳聚糖，置于二甲基乙酰胺溶液中，超声分散15min，得到溶液a；
取预处理面料，置于第一改性剂中，在85℃水浴条件下浸泡3.2h，再加入溶液a，在60℃恒温水浴中搅拌，搅拌时间为2h，再加入聚乙烯吡咯烷酮、聚偏氟乙烯，52℃恒温水浴中振荡2.5h，静置24h，固化，得到改性面料；
s4：防水膜的制备：
取n,n-二甲基甲酰胺、二氯甲烷，混合搅拌10min，得到第一溶剂；取聚氨酯、聚己内酯，第一溶剂溶解，室温下搅拌14h，超声2.2h，得到第一纺丝液；
取n,n-二甲基甲酰胺、丙酮，混合搅拌15min，得到第二溶剂；取碳纳米管，加入第二溶剂中，超声处理6.5h，再加入聚偏氟乙烯，室温下搅拌12h，得到第二纺丝液；
取第一纺丝液和第二纺丝液，先通过第一纺丝液静电纺丝得到第一防水层，再通过第二纺丝液在第一防水膜上表面静电纺丝形成第二防水层，静置30min，得到预处理膜；其中静电纺丝电压为15kv，溶液流速为0.6ml/h，静电纺丝温度为27℃；第一防水层、第二防水层的厚度均为22um；
取聚二甲基硅氧烷、环己烷，搅拌15min，得到溶液b；取预处理膜，70℃下恒温热处理1.2h，置于溶液b中浸泡1.2h，再置于70℃下真空干燥24h，得到防水膜；
s5：取制泡剂，通过制泡机制得泡沫胶，将泡沫胶涂覆在改性面料表面，定型机烘干，再贴合防水膜，使第一防水层与泡沫胶接触，滚轮施压，定型机加温固化，定型机处理温度为110℃，得到贴合面料。
本实施例中，第二改性剂各组分原料包括：以重量计，纳米壳聚糖3份、二甲基乙酰胺15份、聚乙烯吡咯烷酮10份、聚偏氟乙烯18份；第一防水层各组分原料包括：以重量计，n,n-二甲基甲酰胺28份、二氯甲烷10份、聚氨酯24份、聚己内酯8份；
第二防水层各组分原料包括：以重量计，n,n-二甲基甲酰胺28份、丙酮12份、碳纳米管14份、聚偏氟乙烯20份；制泡剂各组分原料包括：以重量计，丙烯酸共聚物90份、蜜氨甲醛树脂7份、烷基磺酸基琥珀酰胺1份、氟代丙烯酸酯共聚物5份。
实验1：
取实施例1-3制备的贴合面料，分别进行性能测试，其中水洗方法按gb/t8629-2001《纺织品试验用家庭洗涤和干燥程序》5a程序洗15次；表面抗湿性按gb/t4745-2012《纺织品防水性能的检测和评价沾水法》标准测试；耐静水压按fz/t1004—9l规定进行；透湿量按gb/t12704-91《织物透湿量测定方法》标准测试，具体检测数据如下表所示：
结论：实施例1-3可与市面上购买的棉织物进行对照，检测后发现本申请实施例1-3制备的贴合面料的表面抗湿性较优异，耐静水压均≥6900pa，而现有的市面上的棉织物检测后仅能达到4350pa；透湿量≥315g/(m2·24h)，而现有的市面上的棉织物检测后仅能达到200g/(m2·24h)。
即本申请制备的贴合面料的防水透湿性能优异，水洗10次后数据检测各项指标均没有明显下降，耐水洗性能优异。
本发明公开了一种耐水洗型防水透湿泡沫胶贴合面料及其制备方法，工艺操作简单，组分配比合理，利用泡沫胶贴合的方法将具有疏水、防水透湿性能的防水膜贴合在改性面料表面，制备得到的贴合面料具有优异的防水透湿性能，疏水性能高，耐水洗性能优异，具有较高的实用性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。