CN105713353A - 一种新型复合耐老化纺织材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型复合耐老化纺织材料，具有下列重量份的原料配比：聚酯纤维2045份、尼龙纤维2045份、中空纤维2045份、羟丙基甲基纤维素1025份、涤纶2045份、腈纶2045份、剑麻515份、亚麻1525份、木质素纤维510份、甲壳素纤维1525份、羊毛510份、石棉纤维510份、纳米陶瓷粉25份、纳米石墨粉25份、纳米硅粉25份、单宁酸515份、聚β羟基丁酸酯210份、聚ε己内酯510份、稳定剂510份和粘合剂510份，从而能够使得制备而成的纺织材料具有良好的耐老化性能。同时，还公开了相应的制备方法。

Description

一种新型复合耐老化纺织材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及纺织材料技术领域，具体涉及一种新型复合耐老化纺织材料及其制备方法。
背景技术
纺织材料是指纤维及纤维制品，具体表现为纤维、纱线、织物及其复合物。传统的纺织材料可以应用于社会的方方面面。但是应用传统的纺织材料生产的衣物及相关制品的耐用性能不佳，多次使用或洗涤后极易出现老化的现象，使用寿命短。
纺织材料作为原料也可以直接作为产品，正在从传统的天然原料较快地转向产业用纺织用品，同时对于新鲜的复合纺织材料的需求日益加大。目前对于传统的纺织行业的技术革新面临着技术瓶颈，所以研究出一种新型的复合耐老化纺织材料来应对行业的要求及需求，同时提高相应的纺织材料的耐老化性能显得尤为重要。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种新型复合耐老化纺织材料及其制备方法，通过采用特定原料进行组合，配合相应的生产工艺，得到的纺织材料具有优良的耐老化性能，同时其耐用性能大幅度加大，具备良好的应用前景。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种新型复合耐老化纺织材料，由下列重量份的原料制成：聚酯纤维 20-45 份、尼龙纤维 20-45 份、中空纤维 20-45 份、羟丙基甲基纤维素 10-25 份、涤纶 20-45 份、腈纶 20-45 份、剑麻 5-15 份、亚麻 15-25 份、木质素纤维 5-10 份、甲壳素纤维 15-25 份、羊毛 5-10 份、石棉纤维 5-10 份、纳米陶瓷粉 2-5 份、纳米石墨粉 2-5 份、纳米硅粉 2-5 份、单宁酸 5-15 份、聚 - β - 羟基丁酸酯 2-10 份、聚 - ε - 己内酯 5-10 份、稳定剂 5-10 份和粘合剂 5-10 份。
优选地，所述的稳定剂选自甲基戊内酯、β羟基丁酸酯和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯中的一种或几种。
优选地，所述的粘合剂选自亚甲基双丙烯酰胺、氯苯氧异丁酸和二甲基吡啶中的一种或几种。
优选地，所述的纳米石墨粉的粒度指标 D100<1000nm 。
优选地，所述的纳米硅粉的颗粒直径为 80-100nm 。
所述的新型复合耐老化纺织材料的制备方法，包括以下步骤：
（ 1 ）按照重量份称取各原料；
（ 2 ）将聚酯纤维、尼龙纤维、中空纤维、羟丙基甲基纤维素、涤纶和腈纶混合加入 5% 的乙醇溶液中，保温活化 60-90 分钟；
（ 3 ）将剑麻、亚麻、木质素纤维、甲壳素纤维、羊毛、石棉纤维、纳米陶瓷粉、纳米石墨粉和纳米硅粉混合加入 10% 的硼酸溶液中，采用超声波粉碎机，超声粉碎 45-60 分钟；
（ 4 ）将步骤（ 2 ）和步骤（ 3 ）的溶液混合，加入反应釜，然后向混合液中依次加入单宁酸、聚 - β - 羟基丁酸酯、聚 - ε - 己内酯，搅拌 45-60 分钟，搅拌速度为 1500 转 / 分钟；
（ 5 ）向反应釜中加入稳定剂，然后加热反应釜，使反应温度提升至 100 ℃，然后加入粘合剂，保持反应釜的搅拌速度 3500 转 / 分钟，持续搅拌 30 分钟；
（ 6 ）对上述处理后的混合溶液进行过滤处理；
（ 7 ）过滤流出的液体进入双螺杆挤出机，对产品挤出、塑型和烘干即可。
优选地，所述步骤（ 2 ）中保温的温度为 40-60 ℃。
优选地，所述步骤（ 3 ）中超声波粉碎机的功率为 200-220W 。
优选地，所述步骤（ 6 ）中过滤处理的过滤孔径是 30-70 微米。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
（ 1 ）本发明的新型复合耐老化纺织材料以聚酯纤维、尼龙纤维、中空纤维、羟丙基甲基纤维素、涤纶、腈纶、剑麻、亚麻、木质素纤维、甲壳素纤维、羊毛、石棉纤维、纳米陶瓷粉、纳米石墨粉、纳米硅粉、单宁酸、聚 - β - 羟基丁酸酯和聚 - ε - 己内酯为主要成分，通过加入稳定剂和粘合剂，辅以活化、粉碎、搅拌、过滤、挤出、塑型、烘干等工艺，使得制备而成的新型纺织材料具有良好的耐老化性能，且其耐用性能大幅度提高。
（ 2 ）本发明的新型复合纺织材料原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
具体实施方式
下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。
实施例 1
（ 1 ）按照重量份称取聚酯纤维 20 份、尼龙纤维 20 份、中空纤维 20 份、羟丙基甲基纤维素 10 份、涤纶 20 份、腈纶 20 份、剑麻 5 份、亚麻 15 份、木质素纤维 5 份、甲壳素纤维 15 份、羊毛 5 份、石棉纤维 5 份、纳米陶瓷粉 2 份、纳米石墨粉 2 份、纳米硅粉2份、单宁酸 5 份、聚 - β - 羟基丁酸酯 2 份、聚 - ε - 己内酯 5 份、甲基戊内酯 5 份和亚甲基双丙烯酰胺 5 份；
（ 2 ）将聚酯纤维、尼龙纤维、中空纤维、羟丙基甲基纤维素、涤纶和腈纶混合加入 5% 的乙醇溶液中，保温活化 60 分钟，保温温度为 40 ℃；
（ 3 ）将剑麻、亚麻、木质素纤维、甲壳素纤维、羊毛、石棉纤维、纳米陶瓷粉、纳米石墨粉和纳米硅粉混合加入 10% 的硼酸溶液中，采用超声波粉碎机，超声粉碎 45 分钟，超声波粉碎机的功率为 200W ；
（ 4 ）将步骤（ 2 ）和步骤（ 3 ）的溶液混合，加入反应釜，然后向混合液中依次加入单宁酸、聚 - β - 羟基丁酸酯、聚 - ε - 己内酯，搅拌 45 分钟，搅拌速度为 1500 转 / 分钟；
（ 5 ）向反应釜中加入甲基戊内酯，然后加热反应釜，使反应温度提升至 100 ℃，然后加入亚甲基双丙烯酰胺，保持反应釜的搅拌速度 3500 转 / 分钟，持续搅拌 30 分钟；
（ 6 ）对上述处理后的混合溶液进行过滤处理，过滤孔径为 30 微米；
（ 7 ）过滤流出的液体进入双螺杆挤出机，对产品挤出、塑型和烘干即可。
制得的纺织材料的性能测试结果如表 1 所示。
实施例 2
（ 1 ）按照重量份称取聚酯纤维 30 份、尼龙纤维 30 份、中空纤维 30 份、羟丙基甲基纤维素 15 份、涤纶 25 份、腈纶 25 份、剑麻 10 份、亚麻 18 份、木质素纤维 7 份、甲壳素纤维 18 份、羊毛 8 份、石棉纤维 6 份、纳米陶瓷粉 2 份、纳米石墨粉 3 份、纳米硅粉3份、单宁酸 6 份、聚 - β - 羟基丁酸酯 5 份、聚 - ε - 己内酯 7 份、β羟基丁酸酯 6 份和氯苯氧异丁酸 6 份；
（ 2 ）将聚酯纤维、尼龙纤维、中空纤维、羟丙基甲基纤维素、涤纶和腈纶混合加入 5% 的乙醇溶液中，保温活化 70 分钟，保温温度为 45 ℃；
（ 3 ）将剑麻、亚麻、木质素纤维、甲壳素纤维、羊毛、石棉纤维、纳米陶瓷粉、纳米石墨粉和纳米硅粉混合加入 10% 的硼酸溶液中，采用超声波粉碎机，超声粉碎 50 分钟，超声波粉碎机的功率为 210W ；
（ 4 ）将步骤（ 2 ）和步骤（ 3 ）的溶液混合，加入反应釜，然后向混合液中依次加入单宁酸、聚 - β - 羟基丁酸酯、聚 - ε - 己内酯，搅拌 50 分钟，搅拌速度为 1500 转 / 分钟；
（ 5 ）向反应釜中加入β羟基丁酸酯，然后加热反应釜，使反应温度提升至 100 ℃，然后加入氯苯氧异丁酸，保持反应釜的搅拌速度 3500 转 / 分钟，持续搅拌 30 分钟；
（ 6 ）对上述处理后的混合溶液进行过滤处理，过滤孔径为 40 微米；
（ 7 ）过滤流出的液体进入双螺杆挤出机，对产品挤出、塑型和烘干即可。
制得的纺织材料的性能测试结果如表 1 所示。
实施例 3
（ 1 ）按照重量份称取聚酯纤维 40 份、尼龙纤维 40 份、中空纤维 40 份、羟丙基甲基纤维素 20 份、涤纶 40 份、腈纶 40 份、剑麻 13 份、亚麻 20 份、木质素纤维 8 份、甲壳素纤维 20 份、羊毛 9 份、石棉纤维 8 份、纳米陶瓷粉 3 份、纳米石墨粉 4 份、纳米硅粉4份、单宁酸 12 份、聚 - β - 羟基丁酸酯 8 份、聚 - ε - 己内酯 8 份、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯 8 份和二甲基吡啶 8 份；
（ 2 ）将聚酯纤维、尼龙纤维、中空纤维、羟丙基甲基纤维素、涤纶和腈纶混合加入 5% 的乙醇溶液中，保温活化 80 分钟，保温温度为 50 ℃；
（ 3 ）将剑麻、亚麻、木质素纤维、甲壳素纤维、羊毛、石棉纤维、纳米陶瓷粉、纳米石墨粉和纳米硅粉混合加入 10% 的硼酸溶液中，采用超声波粉碎机，超声粉碎 55 分钟，超声波粉碎机的功率为 215W ；
（ 4 ）将步骤（ 2 ）和步骤（ 3 ）的溶液混合，加入反应釜，然后向混合液中依次加入单宁酸、聚 - β - 羟基丁酸酯、聚 - ε - 己内酯，搅拌 55 分钟，搅拌速度为 1500 转 / 分钟；
（ 5 ）向反应釜中加入、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，然后加热反应釜，使反应温度提升至 100 ℃，然后加入二甲基吡啶，保持反应釜的搅拌速度 3500 转 / 分钟，持续搅拌 30 分钟；
（ 6 ）对上述处理后的混合溶液进行过滤处理，过滤孔径为 60 微米；
（ 7 ）过滤流出的液体进入双螺杆挤出机，对产品挤出、塑型和烘干即可。
制得的纺织材料的性能测试结果如表 1 所示。
实施例 4
（ 1 ）按照重量份称取聚酯纤维 45 份、尼龙纤维 45 份、中空纤维 45 份、羟丙基甲基纤维素 25 份、涤纶 45 份、腈纶 45 份、剑麻 15 份、亚麻 25 份、木质素纤维 10 份、甲壳素纤维 25 份、羊毛 10 份、石棉纤维 10 份、纳米陶瓷粉 5 份、纳米石墨粉 5 份、纳米硅粉5份、单宁酸 15 份、聚 - β - 羟基丁酸酯 10 份、聚 - ε - 己内酯 10 份、甲基戊内酯 5 份、β羟基丁酸酯 5 份、亚甲基双丙烯酰胺 5 份和氯苯氧异丁酸 5 份；
（ 2 ）将聚酯纤维、尼龙纤维、中空纤维、羟丙基甲基纤维素、涤纶和腈纶混合加入 5% 的乙醇溶液中，保温活化 90 分钟，保温温度为 60 ℃；
（ 3 ）将剑麻、亚麻、木质素纤维、甲壳素纤维、羊毛、石棉纤维、纳米陶瓷粉、纳米石墨粉和纳米硅粉混合加入 10% 的硼酸溶液中，采用超声波粉碎机，超声粉碎 60 分钟，超声波粉碎机的功率为 220W ；
（ 4 ）将步骤（ 2 ）和步骤（ 3 ）的溶液混合，加入反应釜，然后向混合液中依次加入单宁酸、聚 - β - 羟基丁酸酯、聚 - ε - 己内酯，搅拌 60 分钟，搅拌速度为 1500 转 / 分钟；
（ 5 ）向反应釜中加入甲基戊内酯和β羟基丁酸酯，然后加热反应釜，使反应温度提升至 100 ℃，然后加入亚甲基双丙烯酰胺和氯苯氧异丁酸，保持反应釜的搅拌速度 3500 转 / 分钟，持续搅拌 30 分钟；
（ 6 ）对上述处理后的混合溶液进行过滤处理，过滤孔径为 70 微米；
（ 7 ）过滤流出的液体进入双螺杆挤出机，对产品挤出、塑型和烘干即可。
制得的纺织材料的性能测试结果如表 1 所示。
对比例 1
（ 1 ）按照重量份称取尼龙纤维 20 份、羟丙基甲基纤维素 10 份、涤纶 20 份、亚麻 15 份、木质素纤维 5 份、甲壳素纤维 15 份、羊毛 5 份、石棉纤维 5 份、纳米陶瓷粉 2 份、纳米硅粉2份、单宁酸 5 份、聚 - β - 羟基丁酸酯 2 份、聚 - ε - 己内酯 5 份、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯 5 份和氯苯氧异丁酸 5 份；
（ 2 ）将尼龙纤维、羟丙基甲基纤维素和涤纶混合加入 5% 的乙醇溶液中，保温活化 60 分钟，保温温度为 40 ℃；
（ 3 ）将亚麻、木质素纤维、甲壳素纤维、羊毛、石棉纤维、纳米陶瓷粉和纳米硅粉混合加入 10% 的硼酸溶液中，采用超声波粉碎机，超声粉碎 45 分钟，超声波粉碎机的功率为 200W ；
（ 4 ）将步骤（ 2 ）和步骤（ 3 ）的溶液混合，加入反应釜，然后向混合液中依次加入单宁酸、聚 - β - 羟基丁酸酯、聚 - ε - 己内酯，搅拌 45 分钟，搅拌速度为 1500 转 / 分钟；
（ 5 ）向反应釜中加入甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，然后加热反应釜，使反应温度提升至 100 ℃，然后加入氯苯氧异丁酸，保持反应釜的搅拌速度 3500 转 / 分钟，持续搅拌 30 分钟；
（ 6 ）对上述处理后的混合溶液进行过滤处理，过滤孔径为 30 微米；
（ 7 ）过滤流出的液体进入双螺杆挤出机，对产品挤出、塑型和烘干即可。
制得的纺织材料的性能测试结果如表 1 所示。
对比例 2
（ 1 ）按照重量份称取聚酯纤维 45 份、尼龙纤维 45 份、中空纤维 45 份、腈纶 45 份、剑麻 15 份、亚麻 25 份、羊毛 10 份、石棉纤维 10 份、纳米陶瓷粉 5 份、纳米石墨粉 5 份、单宁酸 15 份、聚 - β - 羟基丁酸酯 10 份、聚 - ε - 己内酯 10 份、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯 10 份和二甲基吡啶 10 份；
（ 2 ）将聚酯纤维、尼龙纤维、中空纤维和腈纶混合加入 5% 的乙醇溶液中，保温活化 90 分钟，保温温度为 60 ℃；
（ 3 ）将剑麻、亚麻、羊毛、石棉纤维、纳米陶瓷粉和纳米石墨粉混合加入 10% 的硼酸溶液中，采用超声波粉碎机，超声粉碎 60 分钟，超声波粉碎机的功率为 220W ；
（ 4 ）将步骤（ 2 ）和步骤（ 3 ）的溶液混合，加入反应釜，然后向混合液中依次加入单宁酸、聚 - β - 羟基丁酸酯、聚 - ε - 己内酯，搅拌 60 分钟，搅拌速度为 1500 转 / 分钟；
（ 5 ）向反应釜中加入甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，然后加热反应釜，使反应温度提升至 100 ℃，然后加入二甲基吡啶，保持反应釜的搅拌速度 3500 转 / 分钟，持续搅拌 30 分钟；
（ 6 ）对上述处理后的混合溶液进行过滤处理，过滤孔径为 70 微米；
（ 7 ）过滤流出的液体进入双螺杆挤出机，对产品挤出、塑型和烘干即可。
制得的纺织材料的性能测试结果如表 1 所示。
将实施例 1-4 和对比例 1-2 的纺织材料分别进行耐老化性能测试。
表 1
本发明的新型复合耐老化纺织材料以聚酯纤维、尼龙纤维、中空纤维、羟丙基甲基纤维素、涤纶、腈纶、剑麻、亚麻、木质素纤维、甲壳素纤维、羊毛、石棉纤维、纳米陶瓷粉、纳米石墨粉、纳米硅粉、单宁酸、聚 - β - 羟基丁酸酯和聚 - ε - 己内酯为主要成分，通过加入稳定剂和粘合剂，辅以活化、粉碎、搅拌、过滤、挤出、塑型、烘干等工艺，使得制备而成的新型纺织材料具有良好的耐老化性能，且其耐用性能大幅度提高。本发明的新型复合纺织材料原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种新型复合耐老化纺织材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成：聚酯纤维20-45份、尼龙纤维20-45份、中空纤维20-45份、羟丙基甲基纤维素10-25份、涤纶20-45份、腈纶20-45份、剑麻5-15份、亚麻15-25份、木质素纤维5-10份、甲壳素纤维15-25份、羊毛5-10份、石棉纤维5-10份、纳米陶瓷粉2-5份、纳米石墨粉2-5份、纳米硅粉2-5份、单宁酸5-15份、聚-β-羟基丁酸酯2-10份、聚-ε-己内酯5-10份、稳定剂5-10份和粘合剂5-10份。
2.根据权利要求1所述的新型复合耐老化纺织材料，其特征在于：所述的稳定剂选自甲基戊内酯、β羟基丁酸酯和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的新型复合耐老化纺织材料，其特征在于：所述的粘合剂选自亚甲基双丙烯酰胺、氯苯氧异丁酸和二甲基吡啶中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的新型复合耐老化纺织材料，其特征在于：所述的纳米石墨粉的粒度指标D100<1000nm。
5.根据权利要求1所述的新型复合耐老化纺织材料，其特征在于：所述的纳米硅粉的颗粒直径为80-100nm。
6.根据权利要求1～5任一所述的新型复合耐老化纺织材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将聚酯纤维、尼龙纤维、中空纤维、羟丙基甲基纤维素、涤纶和腈纶混合加入5%的乙醇溶液中，保温活化60-90分钟；
（3）将剑麻、亚麻、木质素纤维、甲壳素纤维、羊毛、石棉纤维、纳米陶瓷粉、纳米石墨粉和纳米硅粉混合加入10%的硼酸溶液中，采用超声波粉碎机，超声粉碎45-60分钟；
（4）将步骤（2）和步骤（3）的溶液混合，加入反应釜，然后向混合液中依次加入单宁酸、聚-β-羟基丁酸酯、聚-ε-己内酯，搅拌45-60分钟，搅拌速度为1500转/分钟；
（5）向反应釜中加入稳定剂，然后加热反应釜，使反应温度提升至100℃，然后加入粘合剂，保持反应釜的搅拌速度3500转/分钟，持续搅拌30分钟；
（6）对上述处理后的混合溶液进行过滤处理；
（7）过滤流出的液体进入双螺杆挤出机，对产品挤出、塑型和烘干即可。
7.根据权利要求6所述的新型复合耐老化纺织材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中保温的温度为40-60℃。
8.根据权利要求6所述的新型复合耐老化纺织材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中超声波粉碎机的功率为200-220W。
9.根据权利要求6所述的新型复合耐老化纺织材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（6）中过滤处理的过滤孔径是30-70微米。
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