一种纳米防水防尘羽绒服及其制备方法与流程

本发明涉及羽绒服，尤其涉及一种纳米防水防尘羽绒服及其制备方法。

背景技术：

1、羽绒服是一种内充羽绒填料的上衣，其外形庞大圆润，羽绒服一般鸭绒量占一半以上，同时可以混杂一些细小的羽毛，将鸭绒清洗干净，经高温消毒，之后填充在衣服中就是羽绒服了，羽绒服保暖性最好，多为寒冷地区的人们穿着，也为极地考察人员所常用。

2、然而，现有的羽绒服面料在使用中为实现其防水的作用，采用单层的防水层，而单层防水层的设置的防水效果已不能满足现实生活中的使用了，导致羽绒服面料防水效果的下降。

3、近年来，石墨烯抑菌性能慢慢被研究发掘，石墨烯的抑菌应用不但可以通过对细菌细胞膜的插入进行切割，还可以通过对细胞膜上磷脂分子的大规模直接抽取来破坏细胞膜从而杀死细菌，目前，石墨烯抑菌特性可以应用到内衣裤、袜子、床上用品等，其强大的物理抑菌性能也不断被市场所接受，对比市场上其他的抑菌纤维纺织应用，石墨烯抑菌面料在制作羽绒服上具有较强的优势；

4、而现有市场上具有较好抗菌效果的羽绒服，其面料一般防水防尘性能较差，随着多次清洗其抗菌效果也会逐渐变差；同样的，防水防尘效果好的羽绒服其面料一般较为光滑，抗菌效果较差并且透气性能也有待提高。为此，我们提出了一种纳米防水防尘羽绒服及其制备方法。

技术实现思路

1、为了解决上述背景技术中提到的问题，本发明提供一种纳米防水防尘羽绒服及其制备方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种纳米防水防尘羽绒服，所述羽绒服由内外衬面料包裹白鸭绒组成，所述内衬面料和外衬面料的内表面均涂覆有纳米抗菌涂层，所述外衬面料的外表面涂覆有纳米疏水层；

4、所述纳米抗菌涂层由以下重量份的原材料制作而成：聚四氟乙烯纤维70-85份、电气石粉末10-15份、改性羟丙基甲基纤维素5-15份、纳米银溶胶5-10份；电气石粉末粒径为60-70nm，莫氏硬度为7.5。

5、所述纳米疏水层由以下重量份的原材料制作而成：氟单体水性聚氨酯55-65份、氧化石墨烯6-12份、天然树脂10-20份、超疏水蜡质8-15份、有机硅消泡剂1-5份。

6、优选地，所述内外衬面料均采用聚酯纤维、棉纤维和竹纤维按照质量比为1:1-3:1-2进行混纺而成。

7、优选地，所述改性羟丙基甲基纤维素的制备方法包括以下步骤：

8、s1、在容器中加入冰醋酸，licl和n,n-二甲基乙酰胺构建licl/dmac体系，再添加羟丙基甲基纤维素，搅拌至完全溶解；

9、s2、加入壳聚糖、一氯甲酸酐和无水醋酸钠，使用微波辐射控制反应；

10、s3、反应结束后用去离子水和浓盐酸终止反应，并充分振摇得反应物；

11、s4、将反应物缓缓倾入过量的60-70℃去离子水中并进行搅拌，得到白色絮状物；过滤后用去离子水洗涤至ph大于5，将洗涤产物放入烘箱干燥后经研磨粉碎得到改性羟丙基甲基纤维素。

12、优选地，所述s1中licl和n,n-二甲基乙酰胺的质量比为1:1.1-1.3。

13、优选地，所述s2中使用微波辐射控制温度为55-65℃反应60-100min；所述s4中洗涤产物放入85-90℃烘箱干燥4-6h。

14、优选地，所述纳米银溶胶为电解纳米银溶胶，且纳米银的重量含量为0.5-1.0wt％；

15、在licl/dmac体系中溶解羟丙基甲基纤维素时，首先licl与dmac充分混合并电离形成阴、阳离子，其中游离的cl-和羟丙基甲基纤维素上的羟基形成氢键从而打破原纤维素的氢键网络，li+则与dmac形成阳离子络合物[li(dmac)]+，通过电荷作用及体积效应促进溶剂向羟丙基甲基纤维素晶区渗透，由此促进羟丙基甲基纤维素的均相溶剂溶解。

16、由于壳聚糖不溶于水、碱以及一般有机溶剂，但是壳聚糖上的羟基和氨基可以与酸酐发生酰化反应生成具有n-酰基化结构及o-酰基化结构的衍生物，衍生物的溶解性得到改善，促进壳聚糖的进一步溶解；通过添加改性纤维素，能够显著提升纳米抗菌涂层稠化能力，使得涂层结构更加稳定，其中壳聚糖既有利于提高纳米抗菌涂层的抗菌性及成膜性能，还能与羟丙基甲基纤维素形成相互交错的纤维网状结构，搭建穿插，提高了比表面积，优化了孔径分布，从而能够更好地为粒径为60-70nm的电气石粉提供负氧离子释放基础。

17、优选地，所述超疏水蜡质为十八烷基三甲氧基硅烷、氧化铝凝胶、海藻炭、纳米氧化锌按照质量比为0.5-1:1.5-2:1-3:1进行复配而成。

18、其中十八烷基三甲氧基硅烷中的硅氧基团可以与面料表面氧化石墨烯的羟基发生缩合反应，从而在面料表面形成一层疏水的有机硅层；而氧化铝凝胶具有高比表面积和孔隙结构，能够增加涂层与面料的结合力，并提供一定的粗糙度，增强疏水效果；海藻炭的多孔结构可能有助于吸附和固定其他成分，同时其表面的官能团也可能参与反应，提高涂层的稳定性；纳米氧化锌可能通过其纳米级的颗粒尺寸和特殊的表面性质，与其他成分协同作用，进一步增强面料的疏水性能，进而使其制作的羽绒服具有优异的防水防尘效果。

19、优选地，所述氧化石墨烯为羟基含量为10-15wt％，纯度大于98％，含氧量45-50％，粒径为20-50nm的羟基化氧化石墨烯。

20、优选地，所述天然树脂为柯巴树脂和/或波斯树脂；

21、所述有机硅消泡剂选自聚二甲基硅氧烷、氟硅氧烷和乙二醇硅氧烷中的至少一种。

22、一种纳米防水防尘羽绒服的制备方法，还包括以下步骤：

23、s1、内外衬面料的制备

24、将聚酯纤维、棉纤维和竹纤维按照1:1-3:1-2进行混纺得到内外衬面料，备用；

25、s2、纳米抗菌涂层的制备

26、按照所述重量份将聚四氟乙烯纤维、电气石粉末、改性羟丙基甲基纤维素、纳米银溶胶混合均匀，得到纳米抗菌涂层备用；

27、s3、纳米疏水层的制备

28、按照所述重量份将氟单体水性聚氨酯、氧化石墨烯、天然树脂、超疏水蜡质、有机硅消泡剂混合均匀，得到纳米疏水层备用；

29、s4、将纳米抗菌涂层均匀涂覆于内衬面料和外衬面料的内表面，将纳米疏水层均匀涂覆于外衬面料的外表面，并采用蒸汽烘干；

30、s5、将白鸭绒填充于内衬面料和外衬面料之间，缝合后即得纳米防水防尘羽绒服。

31、所述纳米防水防尘羽绒服的制备工艺还包括：

32、内胆填充物的选取：以生长期9到15个月的成熟鸭的羽毛为内胆填充物原材料；

33、内胆填充物原材料经一系列加工处理成成品羽绒，具体为分拣——清洗——消毒——烘干四道工序；

34、将s1制备的内外衬面料按服装尺寸裁剪后，通过新型衬布涂层加工设备涂覆纳米抗菌涂层和纳米疏水层；

35、将涂覆好纳米抗菌涂层和纳米疏水层的内外衬面料，通过压衬机压衬工序，使内外衬面料之间形成通道，压衬机压衬温度控制在180-220℃；

36、羽绒充绒：将上述成品羽绒装入内外衬面料之间形成通道内形成羽绒服半成品；

37、成衣压衬：将制成的羽绒服半成品继续用压衬机压成各个小区块，以制成羽绒服成品。

38、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

39、1、本发明在制备纳米抗菌涂层时添加改性羟丙基甲基纤维素，其中原料壳聚糖既有利于提高纳米抗菌涂层的抗菌性及成膜性能，还能与羟丙基甲基纤维素形成相互交错的纤维网状结构，搭建穿插，提高了比表面积，优化了孔径分布，从而能够更好地为粒径为60-70nm的电气石粉提供负氧离子释放基础，进而提升面料的整体抗菌性能。

40、2、本发明在制备纳米疏水层时添加超疏水蜡质，此超疏水蜡质能够赋予面料优异的疏水性能，使面料表面不易被水润湿，水在其表面能够形成水珠并迅速滚落，从而具有防水、防污的效果。并能够增强面料的耐腐蚀性，减少化学物质对面料的侵蚀。同时又能提高面料的自清洁能力：由于水容易滚落并带走表面的污垢，使面料保持清洁，具有较高的社会使用价值和应用前景。