丝素改性防水透湿织物涂层技术研究

摘要

防水透湿涂层织物是集防水和透湿于一体的功能性涂层织物，已广泛应用于服装和产业用纺织品。采用涂层的方式加工织物，工艺简单，成本较低，但难以做到防水性和透湿性协调统一，严重制约了防水透湿涂层织物的应用与发展。本课题研究丝素改性织物涂层整理技术，实现高水平防水透湿涂层整理效果。论文的主要研究内容分为三部分:
　　 第一部分:丝素改性水性聚氨酯涂层整理研究。采用物理共混的方式，将丝素粉体与水性聚氨酯混合制备了丝素改性水性聚氨酯涂层剂，对织物进行涂层整理，研究了丝素粒径及用量对涂层织物整理性能的影响，探讨了涂层增重率、交联剂用量、焙烘温度和焙烘时间对涂层织物防水透湿性能和白度的影响，优化了涂层工艺条件。结果表明:优化的丝素改性水性聚氨酯涂层整理工艺为:粒径为5μm的丝素20％，交联剂694A4％，涂层增重率7～8％，焙烘温度140℃，焙烘时间120s。在优化条件下，涂层整理后织物的透湿量达3113g/(m2·24h)，静水压值为316mmH2O。与未改性涂层织物相比，丝素改性涂层织物的透湿性大幅度提高，但防水性和白度下降。应用SEM、FTIR等仪器分析手段对制备的共混膜结构及性能进行表征和测定，结果表明:加入丝素后，共混膜的致密性下降，而热稳定性提高。
　　 第二部分:天然高分子增稠剂与丝素复合改性水性聚氨酯涂层整理研究。采用天然增稠剂海藻酸钠和聚阴离子纤维素替代合成增稠剂TF601A，在发挥增稠作用的同时改善涂层膜的透湿性。探讨了增稠剂用量对涂层织物防水透湿性能的影响，研究了增稠剂与丝素复配对改性涂层织物整理性能的影响。结果表明:随着海藻酸钠和聚阴离子纤维素用量增加，改性涂层织物的透湿性能提高;与丝素复配后，改性涂层织物透湿性提高，但透湿量低于3000g/(m2·24h)，尚未达到理想的应用效果。
　　 第三部分:聚乙烯吡咯烷酮与丝素复合改性水性聚氨酯涂层整理研究。在水性聚氨酯中引入聚乙烯吡咯烷酮构建互穿网络结构，探讨了聚乙烯吡咯烷酮用量对水性聚氨酯乳液粒径和涂层织物防水透湿性能的影响，研究了聚乙烯吡咯烷酮和丝素用量对丝素改性涂层织物整理性能的影响。结果表明:与未改性的水性聚氨酯涂层织物相比，丝素粉体和聚乙烯吡咯烷酮复合改性涂层能显著改善涂层织物的透湿性和防水性，当粒径为5μm丝素粉体10％，PVP4％，交联剂TF694A4％时，涂层织物的透湿量达到5031g/(m2·24h)，静水压值为493mmH2O，且织物手感、白度等机械物理性能无明显影响，实现了高水平防水透湿涂层整理效果。

目录

声明

摘要

第一章 前言

1．1 课题背景及意义

1．2 丝素蛋白

1．2．1 丝素蛋白的结构与性能

1．2．2 丝素蛋白在纺织领域的应用

1．3 防水透湿织物概述

1．3．1 防水透湿织物及其分类

1．3．2 防水透湿机理

1．4 防水透湿涂层技术

1．4．1 涂层方法

1．4．2 防水透湿涂层剂种类

1．4．3 防水透湿涂层整理的现状

1．5 互穿网络结构简介

1．6 课题的立意、主要研究内容与论文的创新点

参考文献

第二章 丝素改性水性聚氨酯涂层整理研究

2．1 实验部分

2．1．1 实验材料及仪器

2．1．2 实验方法

2．1．3 测试方法

2．2 结果与讨论

2．2．1 丝素对涂层织物性能的影响

2．2．2 丝素改性水性聚氨酯涂层剂应用工艺研究

2．2．3 丝素改性水性聚氨酯共混膜性能分析

2．3 本章小结

参考文献

第三章 天然高分子增稠剂与丝素复合改性水性聚氨酯涂层整理研究

3．1 实验部分

3．1．1 实验材料及仪器

3．1．2 实验方法

3．1．3 测试方法

3．2 结果与讨论

3．2．1 合成增稠剂与天然增稠剂对增稠效果的影响

3．2．2 海藻酸钠对织物性能的影响

3．2．3 聚阴离子纤维素对织物性能的影响

3．3 本章小结

参考文献

第四章 聚乙烯吡咯烷酮与丝素复合改性水性聚氨酯涂层整理研究

4．1 实验部分

4．1．1 实验材料及仪器

4．1．2 实验方法

4．1．3 测试方法

4．2 结果与讨论

4．2．1 PVP用量对水性聚氨酯乳液粒径的影响

4．2．2 PVP用量对涂层织物性能的影响

4．2．3 PVP与丝素复合改性水性聚氨酯对涂层织物性能的影响

4．2．4 PVP与丝素复合改性水性聚氨酯性能分析

4．3 本章小结

参考文献

第五章 结论与建议

5．1 结论

5．2 建议

致谢