一种亲水保湿面料及其制备方法与流程

1.本发明涉及面料技术领域，具体涉及一种亲水保湿面料及其制备方法。


背景技术：

2.近年来，随着人们生活方式的改变和消费水平的不断提高，服装市场的需要也正在发生着巨大的变化，为了适应穿着的轻便舒适、功能性以及满足不同地域气候等的需求，服装面料在满足基本的轻、柔、顺、垂等要求时，个性化、功能化的要求越来越高，崇尚自然、舒适美观、护理方便和卫生保健等功能也逐渐成为人们的追求目标，这些因素促进和推动了纺织纤维原料和服装面料的发展。
3.专利cn201110357681.3公开了一种护肤天然纺织材料及其制造方法，有甲壳素纤维、牛奶蛋白纤维、天丝纤维混纺而成，混纺纤维上至少含有芳香剂，通过三种纤维混纺后，可以充分发挥三者的优点，使产品同时具有抑菌防臭、润肌养肤、吸湿柔软舒适功能，同时通过含有芳香剂微胶囊的后整理，面料成为含芳香剂微胶囊的最好载体，面料通过微胶囊芳香剂缓释，可实施芳香的功能疗法，增强人体的免疫能力，提高了人的生活质量，对人体健康具有一定的辅助治疗作用。
4.专利cn201110146805.3公开了一种芦荟整理面料，包括织物层，所述芦荟整理面料还包括一层芦荟整理层，被固定在所述织物层的表面，由该面料制备的家纺制品接触人体肌肤，会产生舒服、滋润、放松的感觉，对于美肤、护肤具有良好的作用，有助于促进肌肤健康，保湿效果好，具有优异的抗静电性，抗菌性，具有柔软、舒适的手感和滑爽飘逸垂坠的风格。
5.专利cn201010606552.9公开了一种护肤保湿针织面料的生产方法，提供了一种具有护肤保湿功能的针织面料的生产工艺，采用弱阴离子性的tsd护肤整理液和scj低温固着剂对织物进行后整理，使织物具有护肤保湿的功能。但上述面料保湿护肤功能由后整理获得，存在多次洗涤后护肤保湿功能减弱的问题。
6.目前所揭示的多为多功能的保健纺织面料，通过多种面料进行复合或进行各种功能涂层整理，从而达到医疗保健、穿着舒适、及保暖等作用。
7.针对北方冬天天气干燥的气候环境，开发一种能够用于长久缓释保湿的面料，虽然现有的专利技术中有提到制备的面料具备一定的保湿效果，但保湿效果不够持久，或者面料经多次水洗后保湿效果显著下降。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于提出一种亲水保湿面料及其制备方法，亲水保湿效果好，能够长效缓慢释放维生素c，逸散出负离子，有益于健康，同时，力学性能好，抗静电效果佳，具有广阔的应用前景。
9.本发明的技术方案是这样实现的：
10.本发明提供一种亲水保湿面料，由改性聚丙烯酸酯、聚丙烯、二氧化硅气凝胶、硅
烷偶联剂制备而成；所述改性聚丙烯酸酯由维生素c和聚丙烯酸酯化反应制得，其结构式如式ⅰ所示：
[0011][0012]
其中，n＝1000-5000。
[0013]
作为本发明的进一步改进，所述改性聚丙烯酸酯的制备方法如下：
[0014]
s1.将丙烯酸、引发剂、链转移剂混合后，加热反应，得到丙烯酸预聚体；
[0015]
s2.将步骤s1制得的丙烯酸预聚体、维生素c、催化剂在惰性气体保护下，加热反应至体系酸值为2-5mgkoh/g，降温，加入二甲苯/乙二醇丁醚混合溶剂，过滤，干燥，得到改性聚丙烯酸酯。
[0016]
作为本发明的进一步改进，步骤s1中所述丙烯酸、引发剂、链转移剂的质量比为100：(0.5-1)：(1-2)；所述加热温度为130-150℃，反应3-5h。
[0017]
作为本发明的进一步改进，步骤s1中所述引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、亚硫酸氢钠、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、异丙苯过氧化氢、过氧化二叔丁基、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二异丙苯、过氧化环己酮、过氧化叔戊酸叔丁基酯、过氧化甲乙酮、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵中的至少一种；所述链转移剂选自十二硫醇、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、α-甲基苯乙烯线性二聚体中的至少一种。
[0018]
作为本发明的进一步改进，步骤s2中所述丙烯酸预聚体、维生素c、催化剂的质量比为100：(25-40)：(2-4)；所述加热温度为230-250℃；所述二甲苯/乙二醇丁醚混合溶剂中二甲苯和乙二醇丁醚的体积比为(1-3)：1。
[0019]
作为本发明的进一步改进，步骤s2中所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二丁基氧化锡、二丁酸二丁基锡、二丁酸二甲基锡、二丁酸二辛基锡、二乙酸二丁基锡、二乙酸二甲基锡、二乙酸二辛基锡、二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二甲基锡、二月桂酸二辛基锡、草酸亚锡中的至少一种。
[0020]
作为本发明的进一步改进，所述硅烷偶联剂选自kh550、kh560、kh570、kh580、kh590、kh602、kh792中的至少一种。
[0021]
作为本发明的进一步改进，所述硅烷偶联剂为kh550和kh792的混合物，质量比为(2-4)：1。
[0022]
本发明进一步保护一种上述亲水保湿面料的制备方法，包括以下步骤：
[0023]
(1)将二氧化硅气凝胶研细至100-200目，加入乙醇溶液中，加入硅烷偶联剂，加热至70-90℃，反应2-4h，过滤，得到改性二氧化硅气凝胶；
[0024]
(2)将改性聚丙烯酸酯、聚丙烯加入螺杆注塑机中，加入改性二氧化硅气凝胶，混
合均匀后，加热熔融喷丝，在热空气作用下拉伸后，得到保湿纤维；
[0025]
(3)将改性纤维经牵伸气流牵引，吹向滚筒，并收集到平板上，依靠自身的热黏合成为布，在压力作用下压实，得到亲水保湿面料。
[0026]
作为本发明的进一步改进，所述二氧化硅气凝胶、改性聚丙烯酸酯、聚丙烯的质量比为(12-15)：20：100；所述压力为3-5mpa。
[0027]
本发明具有如下有益效果：本发明制备了一种维生素c改性的聚丙烯酸酯树脂，通过酯化反应将维生素c的羟基与聚丙烯酸的羧基键连，得到改性聚丙烯酸酯，能够长效缓慢释放维生素c，由于维生素c的多羟基结构，使得改性聚丙烯酸酯具有良好的亲水、保湿性能，制备成面料后，还具有逸散负离子的效果，提高人体免疫力、改善神经系统、改善空气质量、预防呼吸系统疾病，有益人体健康。
[0028]
本发明通过加入二氧化硅气凝胶，经过硅烷偶联剂改性后，能够稳定的键连在改性聚丙烯酸酯上，从而起到改善面料力学性能和亲水保湿性能的效果，由于亲水性增强，使得其具有一定的抗静电效果；
[0029]
本发明硅烷偶联剂为kh550和kh792的复配混合物，两者为带有氨基的硅烷偶联剂，能够与改性聚丙烯酸酯分子链上的羟基形成氢键，从而均匀稳定的固定在改性聚丙烯酸酯上，不易发生团聚，从而降低面料的性能。
[0030]
本发明制得的亲水保湿面料亲水保湿效果好，能够长效缓慢释放维生素c，逸散出负离子，有益于健康，同时，力学性能好，抗静电效果佳，具有广阔的应用前景。
附图说明
[0031]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]
图1为本发明改性聚丙烯酸酯的合成路线图。
具体实施方式
[0033]
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。
[0034]
实施例1
[0035]
如图1，改性聚丙烯酸酯的制备方法如下：
[0036]
s1.将100重量份丙烯酸、0.5重量份过氧化甲乙酮、1重量份α-甲基苯乙烯线性二聚体混合后，加热至130℃，反应3h，得到丙烯酸预聚体；
[0037]
s2.将100重量份步骤s1制得的丙烯酸预聚体、25重量份维生素c、2重量份草酸亚锡在he气体保护下，加热至230℃，反应至体系酸值为2mgkoh/g，降温，加入等质量的二甲苯/乙二醇丁醚混合溶剂(二甲苯和乙二醇丁醚的体积比为1：1)，过滤，干燥，得到改性聚丙烯酸酯。
[0038]
一种亲水保湿面料的制备方法，包括以下步骤：
[0039]
(1)将12重量份二氧化硅气凝胶研细至100目，加入100重量份乙醇溶液中，加入1重量份硅烷偶联剂，加热至70℃，反应2h，过滤，得到改性二氧化硅气凝胶；硅烷偶联剂为kh550和kh792的混合物，质量比为2：1；
[0040]
(2)将20重量份改性聚丙烯酸酯、100重量份聚丙烯加入螺杆注塑机中，加入步骤(1)制得的改性二氧化硅气凝胶，混合均匀后，加热熔融喷丝，在热空气作用下拉伸后，得到保湿纤维；
[0041]
(3)将改性纤维经牵伸气流牵引，吹向滚筒，并收集到平板上，依靠自身的热黏合成为布，在3mpa压力作用下压实，得到亲水保湿面料。
[0042]
实施例2
[0043]
如图1，改性聚丙烯酸酯的制备方法如下：
[0044]
s1.将100重量份丙烯酸、1重量份过氧化二碳酸二环己酯、2重量份2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯混合后，加热至150℃，反应5h，得到丙烯酸预聚体；
[0045]
s2.将100重量份步骤s1制得的丙烯酸预聚体、40重量份维生素c、4重量份二月桂酸二丁基锡在ar气体保护下，加热至250℃，反应至体系酸值为5mgkoh/g，降温，加入等质量的二甲苯/乙二醇丁醚混合溶剂(二甲苯和乙二醇丁醚的体积比为3：1)，过滤，干燥，得到改性聚丙烯酸酯。
[0046]
一种亲水保湿面料的制备方法，包括以下步骤：
[0047]
(1)将15重量份二氧化硅气凝胶研细至200目，加入100重量份乙醇溶液中，加入2重量份硅烷偶联剂，加热至90℃，反应4h，过滤，得到改性二氧化硅气凝胶；硅烷偶联剂为kh550和kh792的混合物，质量比为4：1；
[0048]
(2)将20重量份改性聚丙烯酸酯、100重量份聚丙烯加入螺杆注塑机中，加入步骤(1)制得的改性二氧化硅气凝胶，混合均匀后，加热熔融喷丝，在热空气作用下拉伸后，得到保湿纤维；
[0049]
(3)将改性纤维经牵伸气流牵引，吹向滚筒，并收集到平板上，依靠自身的热黏合成为布，在5mpa压力作用下压实，得到亲水保湿面料。
[0050]
实施例3
[0051]
如图1，改性聚丙烯酸酯的制备方法如下：
[0052]
s1.将100重量份丙烯酸、0.7重量份过氧化苯甲酰、1.5重量份十二硫醇混合后，加热至140℃，反应4h，得到丙烯酸预聚体；
[0053]
s2.将100重量份步骤s1制得的丙烯酸预聚体、32重量份维生素c、3重量份二丁酸二辛基锡在n2保护下，加热至240℃，反应至体系酸值为3.5mgkoh/g，降温，加入等质量的二甲苯/乙二醇丁醚混合溶剂(二甲苯和乙二醇丁醚的体积比为2：1)，过滤，干燥，得到改性聚丙烯酸酯。
[0054]
一种亲水保湿面料的制备方法，包括以下步骤：
[0055]
(1)将13重量份二氧化硅气凝胶研细至200目，加入100重量份乙醇溶液中，加入1.5重量份硅烷偶联剂，加热至80℃，反应3h，过滤，得到改性二氧化硅气凝胶；硅烷偶联剂为kh550和kh792的混合物，质量比为3：1；
[0056]
(2)将20重量份改性聚丙烯酸酯、100重量份聚丙烯加入螺杆注塑机中，加入步骤
(1)制得的改性二氧化硅气凝胶，混合均匀后，加热熔融喷丝，在热空气作用下拉伸后，得到保湿纤维；
[0057]
(3)将改性纤维经牵伸气流牵引，吹向滚筒，并收集到平板上，依靠自身的热黏合成为布，在4mpa压力作用下压实，得到亲水保湿面料。
[0058]
实施例4
[0059]
与实施例3相比，硅烷偶联剂为kh550，其他条件均不改变。
[0060]
实施例5
[0061]
与实施例3相比，硅烷偶联剂为kh792，其他条件均不改变。
[0062]
对比例1
[0063]
与实施例3相比，改性聚丙烯酸酯的制备中未加入维生素c，其他条件均不改变。
[0064]
对比例2
[0065]
与实施例3相比，未加入二氧化硅气凝胶，其他条件均不改变。
[0066]
对比例3
[0067]
与实施例3相比，未加入硅烷偶联剂改性，其他条件均不改变。
[0068]
测试例1润湿性能测试
[0069]
将本发明实施例1-5和对比例1-3制得的亲水保湿面料进行润湿性测试，结果见表1。
[0070]
测试方法：
[0071]
在室温条件下，采用dcat-11型表面张力仪，根据wilhelm吊片法测试亲水型熔喷布的浸润性能.分别将亲水保湿面料剪成4cm
×
4cm的试样，每个样品测试5次，取平均值。设置样品前进速度为0.02mm/s，后退速度为0.02mm/s，样品浸入深度为3.00mm，利用系统分析软件记录液体的接触角。
[0072]
表1
[0073]
组别前进角(
°
)后退角(
°
)实施例142.40实施例241.20实施例340.50实施例465.412.4实施例562.711.5对比例1103.292.4对比例275.658.7对比例370.452.5
[0074]
由上表可知，本发明制得的亲水保湿面料具有良好亲水性、润湿性能。
[0075]
测试例2保湿性能测试
[0076]
将本发明实施例1-5和对比例1-3制得的亲水保湿面料进行保湿性测试，结果见表2。
[0077]
测试方法：
[0078]
每个实施例制得的面料裁取5块20cm
×
20cm的试样放入恒温恒湿箱中进行标准大气条件调湿24h，称取并记录每种试样的质量。分别将试样放置高湿环境和低湿环境内，待
织物吸放湿平衡后，测试并记录面料的吸湿量和放湿量。
[0079]
高湿环境：温度为20℃、相对湿度为85％；
[0080]
低湿环境：温度为20℃、相对湿度为45％。
[0081]
吸湿量(g)＝吸湿后面料的质量-吸湿前面料的质量
[0082]
放湿量(g)＝放湿前面料的质量-放湿后面料的质量
[0083]
表2
[0084]
组别吸湿量(g)放湿量(g)实施例10.150.03实施例20.170.02实施例30.200.02实施例40.130.05实施例50.110.04对比例10.070.07对比例20.140.04对比例30.090.05
[0085]
由上表可知，本发明实施例1-3制得的亲水保湿面料具有良好的保湿性能。
[0086]
测试例3
[0087]
将本发明实施例1-5和对比例1-3制得的亲水保湿面料进行力学性能测试，结果见表3。
[0088]
表3
[0089]
组别断裂强力(n)断裂伸长率(％)实施例164323实施例264524实施例364725实施例460521实施例560120对比例163522对比例255615对比例358918
[0090]
由上表可知，本发明实施例1-3制得的亲水保湿面料具有良好的力学性能。
[0091]
实施例4、5与实施例3相比，硅烷偶联剂为单一的kh550或kh792，其力学性能下降，亲水保湿性能下降，本发明硅烷偶联剂为kh550和kh792的复配混合物，两者为带有氨基的硅烷偶联剂，能够与改性聚丙烯酸酯分子链上的羟基形成氢键，从而均匀稳定的固定在改性聚丙烯酸酯上，不易发生团聚，从而降低面料的性能，两者的添加具有协同增效的作用。
[0092]
对比例3与实施例3相比，未添加硅烷偶联剂，其力学性能明显下降，亲水保湿性能下降，硅烷偶联剂的添加能够使得二氧化硅气凝胶与改性聚丙烯酸酯分子链上的羟基形成氢键，从而均匀稳定的固定在改性聚丙烯酸酯上，不易发生团聚，从而降低面料的性能。
[0093]
对比例1与实施例3相比，改性聚丙烯酸酯的制备中未加入维生素c，其润湿性能和保湿性能明显下降，本发明制备了一种维生素c改性的聚丙烯酸酯树脂，通过酯化反应将维
生素c的羟基与聚丙烯酸的羧基键连，得到改性聚丙烯酸酯，能够长效缓慢释放维生素c，由于维生素c的多羟基结构，使得改性聚丙烯酸酯具有良好的亲水、保湿性能。
[0094]
对比例2与实施例3相比，未添加二氧化硅气凝胶，其力学性能明显下降，润湿性能、保湿性能也下降，本发明通过加入二氧化硅气凝胶，经过硅烷偶联剂改性后，能够稳定的键连在改性聚丙烯酸酯上，从而起到改善面料力学性能和亲水保湿性能的效果，由于亲水性增强，使得其具有一定的抗静电效果。
[0095]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种亲水保湿面料，其特征在于，由改性聚丙烯酸酯、聚丙烯、二氧化硅气凝胶、硅烷偶联剂制备而成；所述改性聚丙烯酸酯由维生素c和聚丙烯酸酯化反应制得，其结构式如式ⅰ所示：其中，n＝1000-5000。2.根据权利要求1所述亲水保湿面料，其特征在于，所述改性聚丙烯酸酯的制备方法如下：s1.将丙烯酸、引发剂、链转移剂混合后，加热反应，得到丙烯酸预聚体；s2.将步骤s1制得的丙烯酸预聚体、维生素c、催化剂在惰性气体保护下，加热反应至体系酸值为2-5mgkoh/g，降温，加入二甲苯/乙二醇丁醚混合溶剂，过滤，干燥，得到改性聚丙烯酸酯。3.根据权利要求2所述亲水保湿面料，其特征在于，步骤s1中所述丙烯酸、引发剂、链转移剂的质量比为100：(0.5-1)：(1-2)；所述加热温度为130-150℃，反应3-5h。4.根据权利要求2所述亲水保湿面料，其特征在于，步骤s1中所述引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、亚硫酸氢钠、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、异丙苯过氧化氢、过氧化二叔丁基、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二异丙苯、过氧化环己酮、过氧化叔戊酸叔丁基酯、过氧化甲乙酮、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵中的至少一种；所述链转移剂选自十二硫醇、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、α-甲基苯乙烯线性二聚体中的至少一种。5.根据权利要求2所述亲水保湿面料，其特征在于，步骤s2中所述丙烯酸预聚体、维生素c、催化剂的质量比为100：(25-40)：(2-4)；所述加热温度为230-250℃；所述二甲苯/乙二醇丁醚混合溶剂中二甲苯和乙二醇丁醚的体积比为(1-3)：1。6.根据权利要求2所述亲水保湿面料，其特征在于，步骤s2中所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二丁基氧化锡、二丁酸二丁基锡、二丁酸二甲基锡、二丁酸二辛基锡、二乙酸二丁基锡、二乙酸二甲基锡、二乙酸二辛基锡、二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二甲基锡、二月桂酸二辛基锡、草酸亚锡中的至少一种。7.根据权利要求1所述亲水保湿面料，其特征在于，所述硅烷偶联剂选自kh550、kh560、kh570、kh580、kh590、kh602、kh792中的至少一种。8.根据权利要求7所述亲水保湿面料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为kh550和kh792的混合物，质量比为(2-4)：1。9.一种如权利要求1-8任一项所述亲水保湿面料的制备方法，其特征在于，包括以下步
骤：(1)将二氧化硅气凝胶研细至100-200目，加入乙醇溶液中，加入硅烷偶联剂，加热至70-90℃，反应2-4h，过滤，得到改性二氧化硅气凝胶；(2)将改性聚丙烯酸酯、聚丙烯加入螺杆注塑机中，加入改性二氧化硅气凝胶，混合均匀后，加热熔融喷丝，在热空气作用下拉伸后，得到保湿纤维；(3)将改性纤维经牵伸气流牵引，吹向滚筒，并收集到平板上，依靠自身的热黏合成为布，在压力作用下压实，得到亲水保湿面料。10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述二氧化硅气凝胶、改性聚丙烯酸酯、聚丙烯的质量比为(12-15)：20：100；所述压力为3-5mpa。

技术总结
本发明提出了一种亲水保湿面料及其制备方法，属于面料技术领域，由改性聚丙烯酸酯、聚丙烯、二氧化硅气凝胶、硅烷偶联剂制备而成；所述改性聚丙烯酸酯由维生素C和聚丙烯酸酯化反应制得，其结构式如下所示；其中，n＝1000-5000。本发明制得的亲水保湿面料亲水保湿效果好，能够长效缓慢释放维生素C，逸散出负离子，有益于健康，同时，力学性能好，抗静电效果佳，具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。


技术研发人员：茅佳妮
受保护的技术使用者：茅佳妮
技术研发日：2022.02.21
技术公布日：2022/5/25