一种防水透湿纤维膜及其制备方法和应用

本发明涉及纺织材料，尤其是涉及一种防水透湿纤维膜及其制备方法和应用。背景技术：1、防水透湿膜兼有防水及透湿的功能，在防寒服、户外服、特种军服及医疗防护等领域具有广泛的应用。2、相关技术是利用一步静电纺丝制备防水透湿纤维膜的方法，pu纤维膜的疏水性提升有限，结合力差、耐久性差；或者是先通过静电纺丝获得亲水性纤维膜，再利用疏水剂乳液进行涂层后整理并经高温烘干得到的防水透湿膜的方法，导致其纤维膜脆性大、伸长率小、弹性差等缺陷。3、因此，有必要开发一种结合力强、耐久性好、伸长率和弹性优异的防水透湿纤维膜。技术实现思路1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明第一方面提出一种防水透湿纤维膜，该防水透湿纤维膜具有结合力强、耐久性好以及高伸长率和弹性。2、本发明第二方面还提供一种防水透湿纤维膜的制备方法。3、本发明第三方面还提供一种防水透湿纤维膜的应用。4、根据本发明的第一方面实施例提供的一种防水透湿纤维膜，所述防水透湿纤维膜为核壳结构，且所述防水透湿纤维膜的表面包覆有水性疏水剂；5、所述核壳结构的核材料为聚氨酯，所述核壳结构的壳材料选自聚乙二醇、高分子量聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种；所述水性疏水剂与所述壳材料的表面进行融合粘附。6、根据本发明实施例的防水透湿纤维膜，至少具有如下有益效果：7、本发明的核层选用具有优异弹性性能的聚氨酯(pu)，形成坚韧的支撑层，壳层选用聚乙二醇(peg)、高分子量聚丙烯酰胺(pam)、聚乙烯醇(pva)、聚乙烯吡咯烷酮(pvp)中的一种，形成外层吸湿性粘合剂，制备具有核壳结构的纳米纤维。本发明的水性疏水剂和壳层材料融合形成高粘附性外层，疏水剂分子通过物理黏附作用紧密包覆在防水透湿纤维膜表面，从而使得本发明的疏水剂和防水透湿纤维膜的结合力强，防水透湿纤维膜的耐久性好、具有高伸长率和弹性。8、根据本发明的一些实施例，所述水性疏水剂选自石蜡类疏水剂、有机硅类疏水剂、丙烯酸树脂、聚酯型疏水剂和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。9、根据本发明的一些实施例，所述防水透湿纤维膜的厚度为15μm～25μm。10、根据本发明的一些实施例，所述防水透湿纤维膜的平均孔径为0.7μm～1.5μm。11、根据本发明的第二方面实施例提供的防水透湿纤维膜的制备方法，包括如下步骤：12、s1、将核层纺丝溶液注入到同轴静电纺丝装置的芯层溶液通道，将步骤壳层纺丝溶液注入到同轴静电纺丝装置的壳层溶液通道，调节纺丝参数进行同轴静电纺丝；在静电纺丝的同时，将水性疏水剂溶液通过喷雾装置喷洒在防水透湿纤维膜的表面；13、s2、将步骤s1制备的防水透湿纤维膜进行干燥即得。14、根据本发明的一些实施例，所述核层纺丝溶液的浓度为12wt.％～16wt.％。15、根据本发明的一些实施例，所述壳层纺丝溶液的浓度为10wt.％～27wt.％。16、根据本发明的一些实施例，所述水性疏水剂溶液的浓度为3wt.％～7wt.％。17、根据本发明的一些实施例，所述高分子量聚丙烯酰胺的数均分子量为8000000～12000000。18、根据本发明的一些实施例，所述聚乙二醇的数均分子量为600～1500。19、根据本发明的一些实施例，所述聚乙烯吡咯烷酮的数均分子量为45000～55000。20、根据本发明的一些实施例，所述干燥的温度为20℃～80℃。21、根据本发明的一些实施例，步骤s1中，所述静电纺丝的参数包括：22、电压15kv～20kv，接收距离20cm～25cm，核层灌注速度0.6ml/h～2ml/h，壳层灌注速度1ml/h～3ml/h，温度37℃～43℃，相对湿度20％～35％。23、本发明第三方面提供一种上述所述的防水透湿纤维膜在服装产品中的应用。24、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。技术特征：1.一种防水透湿纤维膜，其特征在于，所述防水透湿纤维膜为核壳结构，且所述防水透湿纤维膜的表面包覆有水性疏水剂；2.根据权利要求1所述的防水透湿纤维膜，其特征在于，所述水性疏水剂选自石蜡类疏水剂、有机硅类疏水剂、丙烯酸树脂、聚酯型疏水剂和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。3.根据权利要求1所述的防水透湿纤维膜，其特征在于，所述防水透湿纤维膜的厚度为15μm～25μm。4.根据权利要求1所述的防水透湿纤维膜，其特征在于，所述防水透湿纤维膜的平均孔径为0.7μm～1.5μm。5.根据权利要求1～4任一项所述的防水透湿纤维膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：6.根据权利要求5所述的防水透湿纤维膜的制备方法，其特征在于，所述核层纺丝溶液的浓度为12wt.％～16wt.％。7.根据权利要求5所述的防水透湿纤维膜的制备方法，其特征在于，所述壳层纺丝溶液的浓度为10wt.％～27wt.％。8.根据权利要求5所述的防水透湿纤维膜的制备方法，其特征在于，所述水性疏水剂溶液的浓度为3wt.％～7wt.％。9.根据权利要求5所述的防水透湿纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述静电纺丝的参数包括：10.根据权利要求1～4任一项所述的防水透湿纤维膜在服装产品中的应用。技术总结本发明公开了一种防水透湿纤维膜及其制备方法和应用，所述防水透湿纤维膜为核壳结构，且所述防水透湿纤维膜的表面包覆有水性疏水剂；所述核壳结构的核材料为聚氨酯，所述核壳结构的壳材料选自聚乙二醇、高分子量聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种；所述水性疏水剂与所述壳材料的表面进行融合粘附。本发明的水性疏水剂和壳层材料融合形成高粘附性外层，疏水剂分子通过物理黏附作用紧密包覆在防水透湿纤维膜表面，从而使得本发明的疏水剂和防水透湿纤维膜的结合力强，防水透湿纤维膜的耐久性好、具有高伸长率和弹性。技术研发人员：赵景,侯奥菡,冯其,蔡锦鸿,谢娟,王晓梅,王先锋,于晖受保护的技术使用者：五邑大学技术研发日：技术公布日：2024/8/16