一種防水防紫外的高強度輕薄面料及其制備方法技術

本發明專利技術提供一種防水防紫外的高強度輕薄面料的制備方法，包括以下步驟：將陶瓷纖維和三角形異形滌綸纖維混紡形成經線，將氨綸纖維和鈦鎳合金纖維混紡形成緯線，以平紋或者方平組織作為織物結構織造形成基布；將納米二氧化硅溶膠與納米二氧化鈦溶膠加入溶劑中，充分攪拌，再加入氧化石墨烯溶液，再滴加聚苯乙烯高聚物，均質攪拌，得到涂層整理劑；將基布水洗晾干，在氮氣氛圍下，經低溫等離子體處理得到改性的基布，將改性基布表面噴灑去離子水，潤濕，多次涂覆涂層整理劑，烘干，焙烘，水洗，再經平整熨燙，拉幅定型，得到產品。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于紡織材料
，具體涉及一種防水防紫外的高強度輕薄面料及其制備方法。
技術介紹
近年來，隨著人們生活水平的不斷提高，越來越多的人傾向于回歸大自然，去參加越來越多的戶外活動，但是工業產業的飛速發展也給環境帶來了沉重的負擔，過多的紫外線和環境污染等與參加戶外活動的愿望相背離。因此，為了滿足這一現狀，人們對戶外紡織品的要求也越來越高，不僅要滿足人們的基本生產和生活，而且要適應現狀的戶外環境，具有高強度、防水、防紫外、透氣透濕、自清潔、防電磁輻射等多種功能。中國專利CN104859231A公開的一種帳篷面料及其制備方法，該帳篷面料包括基布劑防水涂層，基布由滌綸纖維、大麻纖維、竹纖維和羊毛纖維混紡成紗，在織造形成基布，然后在基布的表面噴涂聚氨酯防水涂層，在保證面料服用性能的基礎上，保證了面料的防水效果和色牢度，并且基于多種纖維混紡使面料具有良好的強度、抗菌、保溫、抗紫外線和防靜電效果。中國專利CN1247850C公開的載有光催化劑的帳篷用帆布及其制造方法，該帳篷用帆布包括纖維基布、氯乙烯系樹脂層或者增塑劑移動抑制層、催化劑涂層和硅改性樹脂粘結層，通過用增塑劑移動抑制層保證光催化劑的使用率，但是增塑劑的含量過多回降低面料的扯裂強度。由上述現有技術可知，目前制備的戶外紡織品多是通過基本的涂層法將功能性涂層與基布簡單復合，涂層中的主要成分多為增塑劑，功能性材料的含量很少，增塑劑的脆性較大，吸附到纖維的表面會降低纖維的柔性，使織物的抗撕裂性能大幅度下降，影響面料的服用性能。本專利技術的申請人基于上述現有技術，將柔性的高分子成膜劑與納米材料相結合，將物理吸附、化學接枝和自組裝技術綜合運用，從微納米尺度上對面料進行功能性整理，不僅不影響面料的輕薄、強度和透氣透濕，還賦予面料防水、防紫外、抗菌、抑菌等性能。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種防水防紫外的高強度輕薄面料，包括基布和涂層，基布由陶瓷纖維、三角形異形滌綸纖維、氨綸纖維和鈦鎳合金纖維制備，涂層中包括納米二氧化鈦、氧化石墨烯、納米二氧化硅多孔材料和聚苯乙烯高分子成膜劑，基于本身基布所具有的抗紫外、高強度和防電磁輻射性能的基礎上，通過物理吸附、化學接枝和自組裝技術，在基布的表面形成一層防水防紫外抗菌抑菌的多功能薄膜，進一步提高面料的功能性。為解決上述技術問題，本專利技術的技術方案是：一種防水防紫外的高強度輕薄面料，包括涂層和基布，所述防水防紫外的高強度輕薄面料的基布由陶瓷纖維、滌綸纖維、氨綸纖維和金屬纖維，所述防水防紫外的高強度輕薄面料的涂層中包括納米二氧化鈦、氧化石墨烯、納米多孔材料和高分子成膜劑，所述納米多孔材料為納米二氧化硅微球自組裝形成的多孔材料，所述高分子成膜劑為聚苯乙烯，所述滌綸纖維為三角形異形滌綸纖維，所述金屬纖維為鈦鎳合金纖維。作為上述技術方案的優選，所述基布包括經線和緯線，所述經線由陶瓷纖維和三角形異形滌綸纖維混紡形成，所述緯線由氨綸纖維和鈦鎳合金纖維混紡形成，所述基布由經線和緯線以平紋或者方平組織作為織物結構織造形成。本專利技術還提供一種防水防紫外的高強度輕薄面料的制備方法，包括以下步驟：(1)將陶瓷纖維和三角形異形滌綸纖維混紡形成經線，將氨綸纖維和鈦鎳合金纖維混紡形成緯線，經線和緯線以平紋或者方平組織作為織物結構織造形成基布；(2)將納米二氧化硅溶膠與納米二氧化鈦溶膠加入溶劑中，充分攪拌，再加入氧化石墨烯溶液，再滴加聚苯乙烯高聚物，均質攪拌，得到涂層整理劑；(3)將步驟(1)制備的基布水洗晾干，置于低溫等離子裝備中，在氮氣氛圍下，經低溫等離子體處理得到改性的基布；(4)將步驟(3)制備的改性基布表面噴灑去離子水，潤濕，再涂覆步驟(2)制備的涂層整理劑，烘干，再涂覆，烘干，焙烘，水洗，再經平整熨燙，拉幅定型，得到防水防紫外的高強度輕薄面料。作為上述技術方案的優選，所述步驟(1)中，經線的纖度為13.7-20.5dtex，緯線的纖度為9.8-12.4dtex。作為上述技術方案的優選，所述步驟(1)中，基布中經線密度為316-334根/10cm，緯線密度為266-294根/10cm。作為上述技術方案的優選，所述步驟(2)中，納米二氧化硅的粒徑為20-30nm和200-250nm，納米二氧化鈦的粒徑為50-100nm。作為上述技術方案的優選，所述步驟(2)中，涂層整理劑中的組分，按重量份計，包括：納米二氧化硅5-10份，納米二氧化鈦1-4份，氧化石墨烯0.5-2份，聚苯乙烯高聚物3-7份，溶劑30-50份。作為上述技術方案的優選，所述步驟(3)中，低溫等離子體處理的功率為200-250W，時間為60-90s。作為上述技術方案的優選，所述步驟(4)中，潤濕的改性基布的含水率為30-45％。作為上述技術方案的優選，所述步驟(4)中，烘干的溫度為80-90℃，時間為2-5min，焙烘的溫度為120-150℃，時間為5-10min。與現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果：(1)本專利技術制備防水防紫外的高強度輕薄面料的涂層的主要原料為納米多孔材料，納米多孔材料為二氧化硅凝膠材料，二氧化硅凝膠材料為大小不同的二氧化硅微球，粒徑不同的二氧化硅微球形成規則的孔洞結構，再通過高分子成膜劑作為連接劑，將二氧化硅微球之間連接緊密，防止出現掉粉的現象，此外涂層中還含有納米二氧化鈦和氧化石墨烯，納米二氧化鈦可以反射陽光，光催化表面的部分污漬，達到自清潔的目的，還抗菌防霉，氧化石墨烯可以很大程度的增加涂層的機械強度和電磁屏蔽性能。(2)本專利技術制備的防水防紫外的高強度輕薄面料的基布包括陶瓷纖維、滌綸纖維、氨綸纖維和金屬纖維，陶瓷纖維具有優異的抗紫外性能，將陶瓷纖維與滌綸纖維混紡，提高陶瓷纖維的機械性能，而且滌綸纖維為三角形異形纖維，具有反光性能，三角形截面有利于與其他纖維之間結合緊密，提高面料的機械強度，氨綸纖維賦予面料的彈性，鈦鎳合金賦予面料高屏蔽性能，而且有利于增強面料的透氣和機械性能。(3)本專利技術制備防水防紫外的高強度輕薄面料涂層與基層結合緊密，涂層通過物理吸附和化學接枝的方法牢度的附著于基層的表面，而且涂層中還含有自組裝的納米多孔結構，保證涂層的透氣防水性能，此外涂層薄，不影響基布本身的性能，使面料具有輕薄、柔軟、防水、透氣，還具有抗菌、抗紫外、自清潔和電磁屏蔽功能。具體實施方式下面將結合具體實施例來詳細說明本專利技術，在此本專利技術的示意性實施例以及說明用來解釋本專利技術，但并不作為對本專利技術的限定。實施例1：(1)將陶瓷纖維和三角形異形滌綸纖維混紡形成13.7dtex的經線，將氨綸纖維和鈦鎳合金纖維混紡形成9.8dtex的緯線，經線和緯線以平紋組織作為織物結構，以316根/10cm經線密度和266根/10cm緯線密度織造形成基布。(2)將質量比為3:1的粒徑為20-30nm和200-250nm的納米二氧化硅溶膠與粒徑為50-100nm的納米二氧化鈦溶膠加入溶劑中，充分攪拌，再加入質量分數為3％的氧化石墨烯水溶液，一邊攪拌一邊滴加聚苯乙烯高聚物，均質攪拌，得到涂層整理劑，其中涂層整理劑中的組分，按重量份計，包括：納米二氧化硅5份，納米二氧化鈦1份，氧化石墨烯0.5份，聚苯乙烯高聚物3份，溶劑30份。(3)將基布水洗晾干，置于低溫等離子裝備中，在氮氣氛圍下，在2本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種防水防紫外的高強度輕薄面料，包括涂層和基布，其特征在于：所述防水防紫外的高強度輕薄面料的基布由陶瓷纖維、滌綸纖維、氨綸纖維和金屬纖維，所述防水防紫外的高強度輕薄面料的涂層中包括納米二氧化鈦、氧化石墨烯、納米多孔材料和高分子成膜劑，所述納米多孔材料為納米二氧化硅微球自組裝形成的多孔材料，所述高分子成膜劑為聚苯乙烯，所述滌綸纖維為三角形異形滌綸纖維，所述金屬纖維為鈦鎳合金纖維。

【技術特征摘要】
1.一種防水防紫外的高強度輕薄面料，包括涂層和基布，其特征在于：所述防水防紫外的高強度輕薄面料的基布由陶瓷纖維、滌綸纖維、氨綸纖維和金屬纖維，所述防水防紫外的高強度輕薄面料的涂層中包括納米二氧化鈦、氧化石墨烯、納米多孔材料和高分子成膜劑，所述納米多孔材料為納米二氧化硅微球自組裝形成的多孔材料，所述高分子成膜劑為聚苯乙烯，所述滌綸纖維為三角形異形滌綸纖維，所述金屬纖維為鈦鎳合金纖維。2.根據權利要求1所述的一種防水防紫外的高強度輕薄面料，其特征在于：所述基布包括經線和緯線，所述經線由陶瓷纖維和三角形異形滌綸纖維混紡形成，所述緯線由氨綸纖維和鈦鎳合金纖維混紡形成，所述基布由經線和緯線以平紋或者方平組織作為織物結構織造形成。3.一種防水防紫外的高強度輕薄面料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)將陶瓷纖維和三角形異形滌綸纖維混紡形成經線，將氨綸纖維和鈦鎳合金纖維混紡形成緯線，經線和緯線以平紋或者方平組織作為織物結構織造形成基布；(2)將納米二氧化硅溶膠與納米二氧化鈦溶膠加入溶劑中，充分攪拌，再加入氧化石墨烯溶液，再滴加聚苯乙烯高聚物，均質攪拌，得到涂層整理劑；(3)將步驟(1)制備的基布水洗晾干，置于低溫等離子裝備中，在氮氣氛圍下，經低溫等離子體處理得到改性的基布；(4)將步驟(3)制備的改性基布表面噴灑去離子水，潤濕，再涂覆步驟(2)制備的涂層整理劑，烘干，再涂覆，烘干，焙烘，水洗，再經平整熨燙，拉幅定型，得到防水防紫外的高強度輕薄面料。4.根據權...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王文慶，
申請(專利權)人：東莞市聯洲知識產權運營管理有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44