一种抗撕裂面料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及运动面料技术领域，具体涉及一种抗撕裂面料及其制备方法，包括以下质量份数的原料为尼龙80～120份、改性碳化硅26～55份、聚酯纤维100～150份、酚醛纤维60～100份、丙烯14～35份、四氟乙烯60～100份、改性亚麻纤维150～200份、无水乙醇180～250份、过硫酸钾3～5份；通过炭化硅改性尼龙纤维与聚酯纤维交捻形成经纱，聚丙烯

【技术实现步骤摘要】
一种抗撕裂面料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及运动面料
，具体涉及一种抗撕裂面料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着化工技术的进步，人们在穿衣选择上有了较大的提高，针对不同场合或者环境，人们不仅可以选择衣物的颜色，而且可以针对环境的特点，选择具有特定功能的衣物，如耐酸碱面料的衣服、防辐射衣服、防静电衣服、防水防灰尘衣服等。近年来，随着生活水平的提高和人民健康意识的进步，越来越多的人喜欢上户外运动，登山、远足、蹦极、骑行等是常见的户外运动方式，户外运动时对衣物、帐篷等有着进一步的要求，不仅仅局限在以前的防水、防风等方面，更要求户外运动所穿衣服、所用帐篷具有更高的机械强度，更久的寿命，要求衣服、帐篷等面料具有较好的耐穿刺和耐撕裂性能，以便衣服、帐篷的耐用性和遇到特殊情况和缺乏救援绳索时，应急使用。
[0003]目前，户外用衣服、帐篷等面料多采用涤纶、涤棉等面料，然而，这些面料在往往存在较厚重、不耐撕裂、或者撕裂强度不均匀、撕裂强度不理想的现象，通常只适用一般的户外运动使用，不能在极端恶劣的情况下保持较好的耐撕裂性能，不能作为应急救援抗撕裂用品使用。
[0004]为应对复杂多变的户外运动需求，兼顾面料质量、机械强度等方面，制备出具有较好抗撕裂性能的面料，抗撕裂强度和均衡性较强，具有重要的实用和经济价值。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种抗撕裂面料及其制备方法，通过炭化硅改性尼龙纤维与聚酯纤维交捻形成经纱，聚丙烯
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四氟乙烯纤维、酚醛纤维和亚麻纤维间隔分布交捻成纬纱，经纬编织成抗撕裂面料，保障了抗撕裂面料中纤维不易断裂，且通过对不同纤维的改性补强，使得纤维制成的面料更具柔韧性、耐磨性、力学强度，同时兼顾了抗撕裂面料的轻质性能，抗撕裂强度和均衡性较强。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种抗撕裂面料，包括以下质量份数的原料：
[0008][0009]所述抗撕裂面料的制备方法，包括以下步骤：
[0010]步骤一：取质量份数的尼龙放入反应容器中，加热至熔融状态，缓慢加入质量份数的改性碳化硅，熔融状态下以60～80r/min的速度搅拌0.5～2h，纺丝得到炭化硅改性尼龙纤维；
[0011]步骤二：取步骤一得到的炭化硅改性尼龙纤维与质量份数的聚酯纤维交捻，每两股炭化硅改性尼龙纤维与一股聚酯纤维相搭配，总计6～12根纤维交捻成纱线，用作经纱；
[0012]步骤三：取质量份数的丙烯与四氟乙烯加入到反应釜中，依次加入质量份数的无水乙醇和过硫酸钾，设置反应釜的压力为1～4MPa，温度为80～100℃，搅拌速度为100～180r/min，反应时间为3～5h，配置静电纺丝溶液，静电纺丝得到聚丙烯
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四氟乙烯纤维；
[0013]步骤四：取步骤三得到的聚丙烯
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四氟乙烯纤维、质量份数的酚醛纤维和改性亚麻纤维交捻，聚丙烯
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四氟乙烯纤维、酚醛纤维和亚麻纤维1股：1股：1股间隔分布，总计6～18根纤维交捻成纱线，用作纬纱；
[0014]步骤五：取步骤二中得到的经纱和步骤四中得到的纬纱进行织布，经纱纬纱密度为380～400根/10cm，纬纱密度250～300根/10cm，得到抗撕裂面料。
[0015]所述改性碳化硅，为：取碳化硅微粉和聚乙二醇，400W功率超声分散30min后，在70～80℃的水浴温度下，以60～100r/min的速度搅拌24h，再加入γ
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氨丙基三乙氧基硅烷，继续搅拌6～8h，抽滤，80℃烘干，得到改性碳化硅。
[0016]所述碳化硅微粉、聚乙二醇和γ
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氨丙基三乙氧基硅烷的质量比例为碳化硅微粉：聚乙二醇：γ
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氨丙基三乙氧基硅烷＝2：4～6：1。
[0017]所述酚醛纤维为改性酚醛纤维，为：将酚醛树脂与环氧树脂按照酚醛树脂：环氧树脂＝100：18～25的质量比例混合，加热至熔融状态，经过熔融纺丝，制得改性酚醛纤维。
[0018]所述酚醛树脂通过环氧树脂的改性为：
[0019][0020]所述步骤三中，配置静电纺丝溶液时使用聚乙烯吡咯烷酮为载体溶液。
[0021]所述聚乙烯吡咯烷酮与丙烯
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四氟乙烯混合物的质量比为聚乙烯吡咯烷酮：丙烯
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四氟乙烯混合物＝8～12：1。
[0022]所述步骤三中，静电纺丝为，静电纺丝电压13～16KV，纺丝液流量为0.25～0.3mL/h，接收距离为18～21cm。
[0023]所述改性亚麻纤维，为，取脱胶后的亚麻纤维加入正硅酸乙酯，浸泡24h后，加入氨水调节pH值为8，继续浸泡0.5～2h，捞出，晾干，得到改性亚麻纤维。
[0024]所述脱胶后的亚麻纤维和正硅酸乙酯的质量比为脱胶后的亚麻纤维：正硅酸乙酯＝2：3～6。
[0025]本专利技术的有益效果：
[0026]1、使用炭化硅改性尼龙，熔融纺丝成纤维，与聚酯纤维交捻成经纱，使用丙烯与四氟乙烯低压下共聚，静电纺丝成超高分子量的聚丙烯
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四氟乙烯纤维，与酚醛纤维和改性亚麻纤维交捻成纬纱，经纱纬纱以合适的线密度编织成面料，面料具有较大的耐磨性能和抗撕裂性能，抗撕裂强度和均衡性较强。
[0027]2、炭化硅具有较强的机械性能，但是碳化硅微粉的颗粒较细，表面能高，易发生团聚，本专利技术为了使碳化硅微粉与尼龙的相容性较好，对炭化硅进行改性，使用聚乙二醇对炭化硅改性，增加炭化硅表面的OH官能团，并使用硅烷偶联剂γ
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氨丙基三乙氧基硅烷进一步对炭化硅表面改性，炭化硅表面OH官能团与尼龙中OH官能团以氢键相连接，炭化硅通过硅烷偶联剂γ
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氨丙基三乙氧基硅烷与尼龙化学键连接，尼龙中参杂进入炭化硅，制成尼龙纤维后，增加了尼龙纤维的耐磨性能和机械强度。
[0028]3、在低压下，使用丙烯与四氟乙烯共聚，再静电纺丝，形成具有超高分子量的聚丙烯
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四氟乙烯纤维，制备超高分子量的聚四氟乙烯纤维过程，对聚四氟乙烯纤维进行改性，使用小量的丙烯参与共聚过程，保留聚四氟乙烯纤维高强度、高耐磨性、耐酸碱性的优点的基础上，减轻聚四氟乙烯纤维的密度，制备出的聚丙烯
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四氟乙烯纤维具有机械强度高、耐磨耐酸碱性能好、质量轻的特点，作为原料纤维参与到抗撕裂面料的制备中，保证面料的轻质特征。
[0029]4、酚醛纤维为改性酚醛纤维，以酚醛树脂为制备酚醛纤维的基础材料，酚醛树脂主体为刚性苯环结构，相邻苯环之间通过—CH2OCH2—连接，分子链结构中柔性链段比例非
常小，从而导致酚醛树脂的脆性特征，使用环氧树脂对酚醛树脂改性，在加热的条件下，环氧树脂与酚醛树脂发生开环反应，在刚性苯环为主的结构上引入柔性环氧基，改善了酚醛树脂的强度性能，经过熔融纺丝，制得改性酚醛纤维，使得酚醛纤维具有较好的机械强度和较优的柔韧性，不易撕本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗撕裂面料，其特征在于，包括以下质量份数的原料：所述抗撕裂面料的制备方法，包括以下步骤：步骤一：取质量份数的尼龙放入反应容器中，加热至熔融状态，缓慢加入质量份数的改性碳化硅，熔融状态下以60～80r/min的速度搅拌0.5～2h，纺丝得到炭化硅改性尼龙纤维；步骤二：取步骤一得到的炭化硅改性尼龙纤维与质量份数的聚酯纤维交捻，每两股炭化硅改性尼龙纤维与一股聚酯纤维相搭配，总计6～12根纤维交捻成纱线，用作经纱；步骤三：取质量份数的丙烯与四氟乙烯加入到反应釜中，依次加入质量份数的无水乙醇和过硫酸钾，设置反应釜的压力为1～4MPa，温度为80～100℃，搅拌速度为100～180r/min，反应时间为3～5h，配置静电纺丝溶液，静电纺丝得到聚丙烯
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四氟乙烯纤维；步骤四：取步骤三得到的聚丙烯
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四氟乙烯纤维、质量份数的酚醛纤维和改性亚麻纤维交捻，聚丙烯
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四氟乙烯纤维、酚醛纤维和亚麻纤维1股：1股：1股间隔分布，总计6～18根纤维交捻成纱线，用作纬纱；步骤五：取步骤二中得到的经纱和步骤四中得到的纬纱进行织布，经纱纬纱密度为380～400根/10cm，纬纱密度250～300根/10cm，得到抗撕裂面料。2.根据权利要求1所述的一种抗撕裂面料，其特征在于，所述改性碳化硅，为：取碳化硅微粉和聚乙二醇，400W功率超声分散30min后，在70～80℃的水浴温度下，以60～100r/min的速度搅拌24h，再加入γ
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氨丙基三乙氧基硅烷，继续搅拌6～8h，抽滤，80℃烘干，得到改性...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹金亮，
申请(专利权)人：曹金亮，
类型：发明
国别省市：