轻型帐篷布的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种轻型帐篷布的制备方法，将改性聚酯工业丝进行染色、整经、织造和压延贴合TPU膜制得轻型帐篷布，改性聚酯工业丝是通过将改性聚酯熔体进行固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型、松弛热处理和卷绕制得的，固相缩聚增粘前改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇和带三甲硅基侧基的二元醇混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应，松弛热处理是指将改性聚酯工业丝在适当的松弛状态经过一定温度的空间，适当的松弛状态是指卷绕的超喂率为3.0～5.0％，一定温度是指200～240℃。本发明专利技术制备方法简单，成本低廉，制得的轻型帐篷布，抗拉强度好，剥离强度高，热收缩率低，应用范围广。

【技术实现步骤摘要】
轻型帐篷布的制备方法
本专利技术属于聚酯纤维
，涉及一种轻型帐篷布及其制备方法。
技术介绍
帐篷可能是最早用于建筑材料的纺织品，它具有简便、轻巧的特点，同时具有防风、防雨、防雪、防寒、防尘以及防蚊虫的功能，在野外环境中隔离出一个独立安全的个人空间。现今旅游业的发展促进了旅游用纺织品的发展，直接带动旅游帐篷销量的大幅增长。帐篷及相关用品的生产已逐步从美国、欧洲、韩国及我国台湾省向我国沿海地区转移，但国内面料及后整理整体水平不高，中高档帐篷面料大部分仍需进口，因此，积极采用新材料、新技术、新工艺，提高产品深加工技术，生产出最符合用途要求的新型帐篷产品及高附加值帐篷产品。由于帐篷要求轻便易于携带，所以其基布采用轻薄型织物。同时，由于织物在使用过程中处于覆盖状态或悬挂状态，要承受金属支架、绳索等的各种张力，所以织物必须有较大的强度；另外帐篷织物还必须有较好的防水透湿能力。总之，对帐篷面料的性能一般有如下要求：防风、透气、透汽、防水拒水性好、耐日晒、耐气候、色牢度好、防霉防蛀，高档帐篷还要求具有阻燃性和抗紫外线照射等。传统意义上的篷盖布是指以棉麻等天然纤维为原料，采用高经密、高纬密和高紧度的加工工艺，经防水整理后用于货物运输的盖布，物资储存的苫布以及野外作业的帐篷布等。与棉和维纶篷盖布产品相比，涤纶篷盖布拥有强度大、价格便宜、使用寿命长、拉伸性能更优良等优势。TPU是一种线性高分子材料，分子链上含有氨基甲酸酯基团，氨基甲酸酯基团由羟基和异氰酸酯经化学反应得到。一般情况下，聚氨酯弹性体所必须的原料为多元醇、异氰酸酯、小分子扩链剂及少数助剂。因此，对于不同的原料，其聚氨酯弹性体功能差异比较大。普遍来讲，聚氨酯弹性体的弹性和拉伸强度比传统的橡胶要好，并且其硬度要比传统塑料低得多，因而不需要加入增塑剂就可以得到较低的硬度，不存在增塑剂消失带来的影响。除此之外，弹性体还具备耐磨性能、耐疲劳性能、抗冲击性能抗震性能以及优异的耐高低温性能和耐水解稳定性等优点。现有技术中将其与聚酯工业丝通过压延制成具有遮光效果好的帐篷布。该种复合材料的拉伸断裂强力主要包括增强基布的强力和涂层材料的强力，压延使得融熔的树脂在压力的作用下很容易进入织物的空隙中，使树脂间很好的结合，同时融熔的树脂与纱线间能够形成更牢固的粘结层，增强了二者的界面粘合，使得拉伸强度获得较大的提高。但当该种复合材料在较大撕裂力作用下，各层之间的粘合作用仍然很差，导致所制得的帐篷布的抗拉强度和剥离强度无法满足实际使用需求。另外，收缩率是工业丝的一项重要性能指标，与一般固体物质可逆的热胀冷缩现象不同，化学纤维受热后，往往发生不可逆热收缩，在热水洗涤和熨烫时，收缩表现得更为明显。由于帐篷布通常在长时间的高温下进行使用时，其收缩率的表现就更加成为一项重要的评价指标，然而现有的帐篷布的热收缩率较高，难以满足使用的要求。因此，开发一种抗拉强度好、剥离强度高且热收缩率低的轻型帐篷布的制备方法极具现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种抗拉强度好、剥离强度高且热收缩率低的轻型帐篷布的制备方法。本专利技术通过带三甲硅基侧基的二元醇对聚酯进行改性，使得聚酯分子的空洞自由体积增大，空洞自由体积的增大使氨酯类粘合剂分子的极性基团如-NH2、-OH、-COOH等在热处理过程中容易扩散进入到纤维空隙中，与聚酯分子的内部获得良好界面结合，因而提高纤维与TPU薄膜之间的粘合作用，使得拉伸强度和剥离强度获得较大的提高。为了达到上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：轻型帐篷布的制备方法，将改性聚酯工业丝进行染色、整经、织造和压延贴合TPU膜制得轻型帐篷布，轻型帐篷布是一种不透光的织物，由工业丝经整经后采用机织方式织造成织造布，再在织造布的表面压延贴合TPU膜制得，本专利技术的轻型帐篷布的制备方法与现有技术轻型帐篷布的制备方法基本相同，不同之处在于工业丝的材质以及工业丝的加工过程，现有技术的轻型帐篷布的工业丝材质为普通聚酯，而本专利技术的轻型帐篷布的工业丝材质为改性聚酯，现有技术的轻型帐篷布的工业丝的加工过程中热定型工序后为卷绕工序，而本专利技术的轻型帐篷布的工业丝的加工过程中在热定型工序和卷绕工序之间增设了松弛热处理工序；所述改性聚酯工业丝是通过将改性聚酯熔体进行固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型、松弛热处理和卷绕制得的；所述固相缩聚增粘前改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇和带三甲硅基侧基的二元醇混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应；带三甲硅基侧基的二元醇的结构式如下：式中，R为-CH2-、-CH(CH3)-或-C((CH3)2)-；本专利技术通过带三甲硅基侧基的二元醇对聚酯进行改性，使制得的轻型帐篷布的抗拉强度和剥离强度远高于现有技术的轻型帐篷布，带三甲硅基侧基的二元醇中三甲硅基的存在会引起主链活动性的变化，从而改变了链单元间的相互作用力，分子链单元间的距离亦会发生相应的改变，导致改性聚酯空洞自由体积的增大；与短支链取代基(如甲基、乙基等基团)相比，三甲硅基占据了较大的空间位置，在分子链排列的方式上将获得更大的自由体积；与长支链取代基相比，一方面三甲硅基增大的是空洞自由体积，而长支链取代基增大的是狭缝自由体积，另一方面三甲硅基的刚性大于长支链取代基，减少了分子链之间的缠结，因而三甲硅基较长支链取代基在分子链排列的方式上具有更多的自由体积；同时由于空洞自由体积较狭缝自由体积具有更大的有效空间尺寸，更利于氨酯类粘结层分子中的极性基团渗入纤维内部，与聚酯分子内部获得良好界面结合，因而提高纤维与PVC薄膜之间的粘合作用，使得拉伸强度获得较大的提高；所述松弛热处理是指将改性聚酯工业丝在适当的松弛状态经过一定温度的空间；所述适当的松弛状态是指卷绕的超喂率为3.0～5.0％；所述一定温度是指200～240℃。本专利技术通过热处理温度与超喂率的相互配合以降低聚酯工业丝的收缩率，纤维在热处理时，其非晶区内的大分子链容易形成折叠链，有利于晶粒的进一步生长，此时结晶度升高，伴随着结晶度的升高，纤维会产生一定量的收缩，本专利技术通过提高超喂率，一方面消除了高弹形变对卷绕的影响，另一方面消除了结晶度提高过程中纤维的收缩的影响。作为优选的技术方案：如上所述的轻型帐篷布的制备方法，改性聚酯工业丝的单丝纤度为1.0～1.5dtex，断裂强度≥8.0cN/dtex，线密度偏差率为±1.5％，断裂强度CV值≤3.0％，断裂伸长率为18.0～20.0％，断裂伸长CV值≤8.0％，在190℃×15min×0.01cN/dtex条件下的干热收缩率为1.8～2.6％，网络度为(5～8)±2个/m，在130℃的温度条件下的上染率为88.5～92.3％，K/S值为24.26～26.31；专利技术的改性聚酯工业丝的加工及机械性能与现有技术的聚酯工业丝性能相当，又由于本专利技术采用带三甲硅基侧基的二元醇对聚酯进行改性，使得聚酯空洞自由体积的增大，有利于染料分子进入聚酯内部，提到了聚酯的上染率，因而，本专利技术的改性聚酯工业丝相比现有技术的普通聚酯工业丝的上染率高，染色性能更加优异；轻型帐篷布的克重为100～140g/m2，遮光率≥95％，遮光率是指被颗粒散射和吸收掉的光占光总量的百分比，本专利技术的轻型帐篷布具有优良的不透光效果，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.轻型帐篷布的制备方法，其特征是：将改性聚酯工业丝进行染色、整经、织造和压延贴合TPU膜制得轻型帐篷布；所述改性聚酯工业丝是通过将改性聚酯熔体进行固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型、松弛热处理和卷绕制得的；所述固相缩聚增粘前改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇和带三甲硅基侧基的二元醇混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应；带三甲硅基侧基的二元醇的结构式如下：

【技术特征摘要】
1.轻型帐篷布的制备方法，其特征是：将改性聚酯工业丝进行染色、整经、织造和压延贴合TPU膜制得轻型帐篷布；所述改性聚酯工业丝是通过将改性聚酯熔体进行固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型、松弛热处理和卷绕制得的；所述固相缩聚增粘前改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇和带三甲硅基侧基的二元醇混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应；带三甲硅基侧基的二元醇的结构式如下：式中，R为-CH2-、-CH(CH3)-或-C((CH3)2)-；所述松弛热处理是指将改性聚酯工业丝在适当的松弛状态经过一定温度的空间；所述适当的松弛状态是指卷绕的超喂率为3.0～5.0％；所述一定温度是指200～240℃。2.根据权利要求1所述的轻型帐篷布的制备方法，其特征在于，改性聚酯工业丝的单丝纤度为1.0～1.5dtex，断裂强度≥8.0cN/dtex，线密度偏差率为±1.5％，断裂强度CV值≤3.0％，断裂伸长率为18.0～20.0％，断裂伸长CV值≤8.0％，在190℃×15min×0.01cN/dtex条件下的干热收缩率为1.8～2.6％，网络度为(5～8)±2个/m，在130℃的温度条件下的上染率为88.5～92.3％，K/S值为24.26～26.31；轻型帐篷布的克重为100～140g/m2，遮光率≥95％，撕裂强度为100～130N/cm，剥离强度≥12N/cm，使用温度范围为-30℃～+60℃，耐静水压值≥15KPa，耐静水压值为织物在持续上升的水压作用下，刚开始发生渗透时的压力值。3.根据权利要求1所述的轻型帐篷布的制备方法，其特征在于，所述带三甲硅基侧基的二元醇的合成步骤如下：(1)按1:5～10:10～15的摩尔比将原料烯、过乙酸和二氯甲烷混合，在35～40℃的温度条件下反应5～8h，反应时伴以搅拌，反应结束后去除溶剂，经提纯和精制得到三甲硅基丙烯环氧化物；(2)将水、浓硫酸和三甲硅基丙烯环氧化物混合，在搅拌条件下水浴加热至80～85℃，保温反应l0～15min，反应结束后冷却至室温，经中和、蒸馏、分离和提纯得到带三甲硅基侧基的二元醇，所述浓硫酸为质量浓度70％的硫酸，反应开始时，三甲硅基丙烯环氧化物与水的摩尔比为1:20～40，浓硫酸的质量占混合物质量之和的0.1～0.15％；所述带三甲硅基侧基的二元醇的结构式中R为-CH(CH3)-和-C((CH3)2)-时，所述原料烯对应为3-三甲硅基-3-甲基丙烯和3-三甲硅基-3,3...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤方明，陈瑞，赵慧荣，
申请(专利权)人：江苏恒力化纤股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32