本發(fā)明涉及面料制備，具體為一種防水效果好的成纖聚合物面料制備方法。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)的成纖聚合物面料制備，而本技術(shù)的成纖聚合物面料制備通過在制備成纖聚合物面料時加入納米防水材料、有機(jī)硅化合物和氟碳表面活性劑，使用掃描電子顯微鏡觀察聚四氟乙烯和聚氨酯混合溶液的微觀分布情況來檢驗(yàn)其均勻性，可以解決如何改善面料的防水性，同時確保混合溶液的均勻性以獲得更一致的產(chǎn)品質(zhì)量的問題。

2、現(xiàn)有的成纖聚合物面料制備存在的缺陷是：

3、1、專利文件cn110485154b公開了一種抗菌性優(yōu)異的蠶絲面料制備方法，該文件主要考慮如何提高蠶絲面料抗菌性能的問題，并沒有考慮到如何改善面料的防水性，同時確?；旌先芤旱木鶆蛐砸垣@得更一致的產(chǎn)品質(zhì)量的問題；

4、2、專利文件cn109914022b公開了一種輕質(zhì)保暖拉絨面料制備方法，該文件主要考慮如何解決拉絨材料毛絨易脫落的問題，并沒有考慮到如何實(shí)現(xiàn)對混合纖維表面結(jié)構(gòu)的多維度調(diào)控和優(yōu)化，以滿足不同應(yīng)用場景對纖維性能的需求的問題；

5、3、cn112160100b公開了一種輕薄透氣功能面料制備方法，該文件主要考慮如何徹底烘干面料內(nèi)的水分的問題，并沒有考慮到如何提高纖維的力學(xué)性能和尺寸穩(wěn)定性，優(yōu)化纖維的表面特性的問題；

6、4、cn112176609b公開了一種防皺合成纖維面料制備方法，該文件主要考慮如何解決在針對清洗后的防皺合成纖維面料進(jìn)行脫水時易出現(xiàn)形變或開裂現(xiàn)象的問題，并沒有考慮到如何增強(qiáng)面料的功能性，并考慮環(huán)保和可持續(xù)性的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種防水效果好的成纖聚合物面料制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種防水效果好的成纖聚合物面料制備方法，該成纖聚合物面料制備方法如下：

3、步驟s1、將聚四氟乙烯和聚氨酯在溶劑中共混；

4、步驟s2、使用掃描電子顯微鏡觀察聚四氟乙烯和聚氨酯混合溶液的微觀分布情況；

5、步驟s1中，還包括如下步驟：

6、步驟s11：將納米防水材料、有機(jī)硅化合物、氟碳表面活性劑、催化劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑和增塑劑先加入裝有溶劑的容器中進(jìn)行預(yù)混合，將聚四氟乙烯和聚氨酯倒入容器中，使用攪拌器攪拌聚四氟乙烯和聚氨酯直至在溶劑中充分溶解并實(shí)現(xiàn)均勻共混，攪拌溫度為160-200℃，攪拌時間為5-7h，攪拌速度為1000-1500rpm；

7、步驟s2中，還包括如下步驟：

8、步驟s21：從混合均勻的聚四氟乙烯和聚氨酯混合溶液中隨機(jī)取樣10份，每份20g，將每份樣品分別放入干凈的容器中，按照1-10的順序?qū)悠愤M(jìn)行編號；

9、步驟s22：將每份樣品進(jìn)行干燥處理，去除溶劑，得到干燥的ptfe和pu混合物，使用切割機(jī)將干燥后的混合物切割成大小相同的薄片，在切割好的薄片樣品表面噴涂一層薄金屬膜，并將薄片樣品等分成四份，按照a、b、c和d的順序?qū)Ρ∑瑯悠愤M(jìn)行編號；

10、步驟s23：將制備好的薄片樣品逐一放入掃描電子顯微鏡的樣品臺上，確保樣品固定牢固后，使用掃描電子顯微鏡觀察薄片樣品的聚四氟乙烯和聚氨酯的分布情況，對每個薄片樣品的a、b、c和d區(qū)域依次進(jìn)行觀察；

11、步驟s24：根據(jù)掃描電子顯微鏡觀察結(jié)果，記錄每個樣品中聚四氟乙烯和聚氨酯的分布情況，包括顆粒形狀、大小和分布均勻性，對所有觀察結(jié)果進(jìn)行微觀分布統(tǒng)計(jì)分析。

12、優(yōu)選的，微觀分布統(tǒng)計(jì)分析包括比較不同樣品之間的差異和相似性，根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，判斷混合溶液中聚四氟乙烯和聚氨酯的混合均勻性，如果觀察到聚四氟乙烯和聚氨酯在微觀尺度上分布均勻，且顆粒大小和形狀相近，則認(rèn)為混合是均勻的，如果觀察到明顯的團(tuán)聚或分離現(xiàn)象，則認(rèn)為混合是不均勻的，需要重復(fù)混合。

13、優(yōu)選的，溶劑為丁酮和n,n-二甲基甲酰胺混合溶劑、乙酸乙酯和n,n-二甲基甲酰胺混合溶劑以及甲苯和n,n-二甲基甲酰胺混合溶劑中的一種。

14、優(yōu)選的，該成纖聚合物面料制備方法還包括如下步驟：

15、步驟s3、使用溶液紡絲機(jī)，將制備好的聚四氟乙烯和聚氨酯混合溶液轉(zhuǎn)化為混合纖維，通過電場調(diào)控、磁場調(diào)控和氣流調(diào)控改變?nèi)芤杭徑z機(jī)噴出混合纖維的表面結(jié)構(gòu)；

16、步驟s4、對改變表面結(jié)構(gòu)的混合纖維進(jìn)行后處理，后處理包括清潔、干燥和熱處理；

17、步驟s5、對混合纖維進(jìn)行二次雙向拉伸，并浸泡表面整理劑；

18、步驟s6、將混合纖維進(jìn)行編織形成成纖聚合物面料，使用等離子體處理法調(diào)整成纖聚合物面料的表面粗糙度，并涂抹防水劑；

19、步驟s7、對制備好的成纖聚合物面料進(jìn)行防水性測試。

20、優(yōu)選的，步驟s3中，還包括如下步驟：

21、步驟s31：電場調(diào)控包括在溶液紡絲機(jī)的噴絲頭附近設(shè)置一對電極，形成穩(wěn)定的電場，當(dāng)混合纖維從噴絲頭噴出時，由于摩擦和感應(yīng)作用，混合纖維會帶上一定的電荷，帶電的混合纖維在電場中會受到力的作用，改變運(yùn)動軌跡，并改變混合纖維的表面結(jié)構(gòu)；

22、步驟s32：磁場調(diào)控包括在溶液紡絲機(jī)的紡絲路徑上設(shè)置永磁體，形成穩(wěn)定的磁場區(qū)域，當(dāng)混合纖維從噴絲頭噴出通過磁場區(qū)域時會受到磁力作用，磁力使混合纖維發(fā)生偏轉(zhuǎn)，并改變混合纖維的表面結(jié)構(gòu)；

23、步驟s33：氣流調(diào)控包括在溶液紡絲機(jī)的紡絲路徑上安裝噴氣嘴，產(chǎn)生可控的氣流，當(dāng)混合纖維通過氣流區(qū)域時，氣流會對混合纖維產(chǎn)生沖擊和引導(dǎo)作用，使其發(fā)生擺動和彎曲，并改變混合纖維的表面結(jié)構(gòu)。

24、優(yōu)選的，步驟s4中，還包括如下步驟：

25、步驟s41：在對混合纖維進(jìn)行清潔時，

26、將混合纖維放入清潔溶液中，確?；旌侠w維完全浸泡，使用攪拌器使混合纖維在溶液中均勻翻動，去除表面污漬后將混合纖維從清潔溶液中取出，用清水進(jìn)行漂洗，去除殘留在混合纖維表面的清潔溶液和污漬，接著使用離心機(jī)對混合纖維進(jìn)行脫水處理；

27、步驟s42：在對混合纖維進(jìn)行干燥時，將經(jīng)過清潔的混合纖維放置在通風(fēng)環(huán)境下進(jìn)行初步干燥，去除大部分水分后將混合纖維放入恒溫烘箱中進(jìn)行烘干干燥，設(shè)定溫度為40℃，時間為1.5h，干燥完成后將混合纖維從烘箱中取出，放置在通風(fēng)處自然冷卻；

28、步驟s43：在對混合纖維進(jìn)行熱處理時，將干燥后的混合纖維放入預(yù)熱器中進(jìn)行預(yù)熱15min，將預(yù)熱后的混合纖維放入恒溫爐中進(jìn)行熱處理30min，熱處理完成后，迅速將混合纖維從恒溫爐中取出并進(jìn)行冷卻。

29、優(yōu)選的，步驟s5中，還包括如下步驟：

30、步驟s51：在對混合纖維進(jìn)行二次雙向拉伸時，首先將混合纖維進(jìn)行第一次雙向拉伸，在較低的溫度和較小的拉伸比下開始拉伸，在材料內(nèi)部形成初始的微孔結(jié)構(gòu)，將第一次雙向拉伸后的混合纖維進(jìn)行加熱處理，在加熱處理后的混合纖維上進(jìn)行二次雙向拉伸，在更高的溫度和更大的拉伸比下進(jìn)行，進(jìn)一步細(xì)化微孔結(jié)構(gòu)，拉伸完成后迅速對混合纖維進(jìn)行冷卻處理，使形成的微孔結(jié)構(gòu)得以固定；

31、步驟s52：在混合纖維浸泡表面整理劑時，首先將混合纖維放入表面整理劑中浸泡，確?；旌侠w維充分浸潤在整理劑溶液中，浸泡完成后，對混合纖維進(jìn)行加熱和干燥，促進(jìn)整理劑與混合纖維吸附，固化完成后，對混合纖維進(jìn)行清洗和干燥，去除未固定的整理劑和殘留物。

32、優(yōu)選的，步驟s6中，還包括如下步驟：

33、步驟s61：使用等離子體處理法調(diào)整成纖聚合物面料的表面粗糙度時，首先，將待處理的成纖聚合物面料放置在等離子體機(jī)的處理室內(nèi)，進(jìn)行真空抽氣和輔助加熱，去除面料表面的雜質(zhì)和水分，然后在處理室內(nèi)通入氣體，并維持低壓狀態(tài)，通過等離子發(fā)生器產(chǎn)生電場，電離氣體產(chǎn)生等離子體，將預(yù)處理后的成纖聚合物面料置于等離子體環(huán)境中，等離子體中的高能粒子轟擊面料表面，改變其表面粗糙度，等離子體處理完成后，進(jìn)行冷卻和干燥處理；

34、步驟s62在成纖聚合物面料的表面涂抹防水劑時，將防水劑和柔軟劑混合均勻形成防水劑混合液，使用滾筒將防水劑混合液均勻地涂抹在成纖聚合物面料的表面，涂抹完防水劑后，將成纖聚合物面料在通風(fēng)干燥的環(huán)境中自然干燥固化。

35、優(yōu)選的，步驟s7中，還包括如下步驟：

36、步驟s71：防水性測試包括靜水壓測試和沾水法測試；

37、步驟s72：在對成纖聚合物面料進(jìn)行靜水壓測試時，采用gb/t4744-2013紡織品防水性能的檢測和評價靜水壓法，首先從制備好的成纖聚合物面料中隨機(jī)選取樣品12份，每份樣品尺寸為100mm×100mm，調(diào)濕和測試用標(biāo)準(zhǔn)大氣按gb/t6529的規(guī)定執(zhí)行，使用去離子水調(diào)濕樣品5h；

38、夾持調(diào)濕后的樣品，使樣品正面與水面接觸，以6.0kpa/min±0.3kpa/min的水壓上升速率對樣品施加持續(xù)遞增的水壓，并觀察滲水現(xiàn)象，記錄樣品上第三處水珠剛出現(xiàn)時的靜水壓值，如果第三處水珠出現(xiàn)在靜水壓測試儀夾持裝置的邊緣，且導(dǎo)致第三處水珠的靜水壓值低于同一樣品其他樣品的最低值，剔除此數(shù)據(jù)，增補(bǔ)樣品另行試驗(yàn)，直到獲得正常試驗(yàn)結(jié)果為止，隨后重復(fù)步驟，對剩余樣品進(jìn)行測定。

39、優(yōu)選的，步驟s7中，還包括如下步驟：

40、步驟s73：在對成纖聚合物面料進(jìn)行沾水法測試時，采用gb/t4745-2012紡織品防水性能的檢測和評價沾水法，首先從制備好的成纖聚合物面料中隨機(jī)選取樣品12份，每份樣品面積為200mm×200mm，調(diào)濕和測試用標(biāo)準(zhǔn)大氣按gb/t6529的規(guī)定執(zhí)行，使用去離子水調(diào)濕樣品5h；

41、樣品調(diào)濕后，用夾持器夾緊樣品，放在支座上，試驗(yàn)時樣品正面朝上，織物經(jīng)向與水流方向平行，將250m試驗(yàn)用水迅速而平穩(wěn)的倒入漏斗，持續(xù)噴淋25s～30s，噴淋停止后，立即將夾有樣品的夾持器拿開，使織物正面向下幾乎成水平，然后對著一個固體硬物輕輕敲打一下夾持器，水平旋轉(zhuǎn)夾持器180后再次輕輕敲打夾持器一下，敲打結(jié)束后，根據(jù)沾水現(xiàn)象描述立即對夾持器上的樣品正面潤濕程度進(jìn)行評級，隨后重復(fù)步驟，對剩余樣品進(jìn)行測定。

42、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

43、1、本發(fā)明通過在制備成纖聚合物面料時加入納米防水材料、有機(jī)硅化合物和氟碳表面活性劑，并使用掃描電子顯微鏡觀察聚四氟乙烯和聚氨酯混合溶液的微觀分布情況來檢驗(yàn)其均勻性，首先，納米防水材料具有極小的粒徑和優(yōu)異的界面效應(yīng)，能夠填補(bǔ)面料纖維間的微小空隙，有機(jī)硅化合物具有良好的疏水性和穩(wěn)定性，能夠與面料纖維緊密結(jié)合，氟碳表面活性劑的添加不僅增強(qiáng)了面料的防水性能，還改善了面料的表面張力，使面料更加易于清潔和維護(hù)，納米防水材料、有機(jī)硅化合物和氟碳表面活性劑的加入為成纖聚合物面料形成了一層致密且持久耐用的防水層，通過掃描電子顯微鏡可以直觀地了解混合溶液中的各組分分布狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)和解決混合不均勻的問題，只有當(dāng)混合溶液達(dá)到足夠的均勻性時，才能確保制備出的成纖聚合物面料具有一致的產(chǎn)品質(zhì)量，因此可以解決如何改善面料的防水性，同時確保混合溶液的均勻性以獲得更一致的產(chǎn)品質(zhì)量的問題。

44、2、本發(fā)明通過電場調(diào)控、磁場調(diào)控和氣流調(diào)控改變?nèi)芤杭徑z機(jī)噴出混合纖維的表面結(jié)構(gòu)，在電場調(diào)控中，弱電場可以使纖維呈現(xiàn)出更多的彎曲和褶皺，增加表面的粗糙度，磁場調(diào)控技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)一步豐富了纖維表面結(jié)構(gòu)的調(diào)控手段，不僅可以在纖維表面形成特殊的微觀結(jié)構(gòu)，還能夠改變纖維的磁學(xué)性能，氣流調(diào)控技術(shù)通過調(diào)整氣流的速度、方向和溫度，實(shí)現(xiàn)對纖維表面的沖刷、拉伸和冷卻效果，精確控制纖維表面的形態(tài)和紋理，從而實(shí)現(xiàn)對纖維性能的進(jìn)一步優(yōu)化，解決了傳統(tǒng)纖維制備過程中表面結(jié)構(gòu)單一、性能受限的問題，而且能夠根據(jù)不同應(yīng)用場景對纖維性能的需求進(jìn)行精準(zhǔn)定制，為纖維材料的廣泛應(yīng)用提供了有力支持，因此可以解決如何實(shí)現(xiàn)對混合纖維表面結(jié)構(gòu)的多維度調(diào)控和優(yōu)化，以滿足不同應(yīng)用場景對纖維性能的需求的問題。

45、3、本發(fā)明通過對混合纖維進(jìn)行二次雙向拉伸，并將混合纖維浸泡表面整理劑，二次雙向拉伸工藝通過精確控制拉伸的幅度和速度，可以使得纖維分子鏈得到重新排列和取向，從而顯著提升纖維的強(qiáng)度和韌性，同時，雙向拉伸還有助于消除纖維內(nèi)部的殘余應(yīng)力，提高纖維的尺寸穩(wěn)定性，對混合纖維進(jìn)行表面整理劑浸泡處理，可以使得纖維表面變得更加光滑、柔軟和防水，二次雙向拉伸工藝和表面整理劑浸泡處理相輔相成，通過先進(jìn)行二次雙向拉伸以提高纖維的基礎(chǔ)性能，再進(jìn)行表面整理劑浸泡以優(yōu)化表面特性，可以使得最終得到的混合纖維在力學(xué)性能、尺寸穩(wěn)定性和表面特性均達(dá)到優(yōu)異水平，因此可以解決如何提高纖維的力學(xué)性能和尺寸穩(wěn)定性，優(yōu)化纖維的表面特性的問題。

46、4、本發(fā)明通過使用等離子體處理法調(diào)整成纖聚合物面料的表面粗糙度，并涂抹防水劑，等離子體處理法能夠精準(zhǔn)地調(diào)整成纖聚合物面料的表面粗糙度，表面粗糙度的增加不僅有助于提升面料與防水劑的結(jié)合力，還能增加面料的摩擦力和附著力，選擇環(huán)保型防水劑，通過涂覆工藝將其均勻地涂抹在面料表面，這種防水劑與等離子體處理后的面料表面具有良好的相容性，能夠形成一層緊密且耐久的防水層，不僅可以有效地阻止水分滲透到面料內(nèi)部，還能保持面料的透氣性和舒適性，提升穿著體驗(yàn)，與此同時，等離子體處理法作為一種干法處理工藝，無需使用大量的水和化學(xué)試劑，因此具有較低的能耗和環(huán)境污染，所使用的防水劑也是環(huán)保型產(chǎn)品，不含有害物質(zhì)，對人體和環(huán)境無害，因此可以解決如何增強(qiáng)面料的功能性，并考慮環(huán)保和可持續(xù)性的問題。