CN109930232A - 轻型帐篷布的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明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。
Description
技术领域
本发明属于聚酯纤维技术领域，涉及一种轻型帐篷布及其制备方法。
背景技术
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。
发明内容
本发明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。本发明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，本发明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，本发明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，而本发明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，而本发明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)-；
本发明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℃。
本发明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，本发明通过提高超喂率，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；发明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，又由于本发明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，本发明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，本发明的轻型帐篷布具有优良的不透光效果，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，本发明的轻型帐篷布的撕裂强度和剥离强度远高于现有技术的轻型帐篷布，主要是因为本发明对轻型帐篷布的材质进行了改进，在聚酯分子链中引入了带三甲硅基侧基的二元醇链段，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，结果导致聚合物空洞自由体积的增加，空洞自由体积增加能够使TPU的粘合增进剂中的分子活泼基团如-NH2、-OH等在热处理过程中扩散进入到纤维空隙中，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，使得撕裂强度和剥离强度获得一定的提高。
如上所述的轻型帐篷布的制备方法，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-3,3-二甲基丙烯。
如上所述的轻型帐篷布的制备方法，所述固相缩聚增粘前改性聚酯的制备步骤如下：
(1)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇和带三甲硅基侧基的二元醇配成浆料，加入催化剂、消光剂和稳定剂混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为常压～0.3MPa，酯化反应的温度为250～260℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的90％以上时为酯化反应终点；
(2)缩聚反应；
酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在 30～50min内由常压平稳抽至绝对压力500Pa以下，反应温度为250～260℃，反应时间为30～50min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力100Pa以下，反应温度为270～282℃，反应时间为 50～90min。
如上所述的轻型帐篷布的制备方法，所述对苯二甲酸、乙二醇和带三甲硅基侧基的二元醇的摩尔比为1:1.2～2.0:0.03～0.05，所述催化剂、消光剂和稳定剂的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.03～0.05wt％、0.20～0.25wt％和0.01～0.05wt％ (质量百分比)；本发明带三甲硅基侧基的二元醇的加入量并不限于此，本领域技术人员可实际情况进行调整，但调整幅度不宜过大，添加量过大对聚酯大分子结构的规整性破坏太大，对纤维的结晶度以及力学性能影响过大，不利于纤维的生产和应用，添加量过低，则效果不明显。
如上所述的轻型帐篷布的制备方法，所述催化剂为三氧化二锑、乙二醇锑或醋酸锑，所述消光剂为二氧化钛，所述稳定剂为磷酸三苯酯、磷酸三甲酯或亚磷酸三甲酯。
如上所述的轻型帐篷布的制备方法，所述固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.0～1.2dL/g；特性粘度可在适当范围内进行调整，但是不宜过高或过低，过高，则可纺性下降，过低，则聚酯的分子量偏低，不能满足工业丝的要求。
如上所述的轻型帐篷布的制备方法，所述一定温度的空间是指一对平行排列且非共面的热板之间的空间，热板位于FDY设备中最后一组热定型辊与卷绕辊之间；沿改性聚酯工业丝的运行方向，两热板的长度为3.0～4.0m，两热板的两端齐平；改性聚酯工业丝从两热板中间穿过时，其与两热板之间的距离为5～10mm。
如上所述的轻型帐篷布的制备方法，最后一组热定型辊与卷绕辊之间的间距为300～400mm；两热板与最后一组热定型辊之间的间距为200～300mm。
如上所述的轻型帐篷布的制备方法，所述改性聚酯工业丝的纺丝工艺参数如下：
拉伸、热定型的工艺参数为：
所述压延贴合的温度为175～190℃，压力为5～5.5MPa，时间为60～75s；所述TPU膜位于改性聚酯工业丝织造布的单侧表面，单侧TPU膜的厚度为 15～25μm。
发明机理：
本发明对轻型帐篷布的材质进行了改进，在聚酯分子链中引入了带三甲硅基侧基的二元醇链段，提高了纤维与TPU薄膜之间的粘合作用，使得抗拉强度和剥离强度获得一定的提高，另外，本发明通过热处理温度与超喂率的相互配合降低了聚酯工业丝的收缩率。
聚合物中的大分子链不是完全紧密的堆砌，在大分子链之间总是有空隙存在，这部分空隙体积即为自由体积。要使小分子渗透到高分子内部，高分子内或高分子间要有足够大的空隙，所以小分子的渗透率和扩散性与高分子结构中的空隙大小(即自由体积的尺寸)有关，在一定范围内，自由体积的尺寸越大，小分子的渗透率越高，扩散性越好。自由体积又分为空洞自由体积和狭缝自由体积，空洞自由体较狭缝自由体积具更大的空间尺寸，对于小分子的渗透率的提升，空洞自由体积较狭缝自由体积效果更加明显。
自由体积的尺寸和类型主要取决于聚合物的结构，影响聚合物结构的主要因素为立体阻碍、侧基大小、侧基结构等。当聚合物主链上某一位置被侧基取代时，必然引起主链活动性的变化，从而改变了链与链间的相互作用力，链与链间的距离亦会发生相应的改变，结果导致内聚能和自由体积的变化，高分子侧链上的取代基的极性、大小和长短等对分子链的刚性、分子间的相互作用乃至聚合物结构的自由体积分数都有一定的影响，因此，取代基不同产生的效应不同，往往导致聚合物的渗透分离性能也各不相同。
本发明通过在聚酯分子链中引入带三甲硅基侧基的二元醇显著提升了轻型帐篷布的拉伸强度和剥离强度，带三甲硅基侧基的二元醇的结构式如下：
式中，R为-CH2-(带三甲硅基侧基的二元醇为3-三甲硅基-1,2-丙二醇)、 -CH(CH3)-(带三甲硅基侧基的二元醇为3-三甲硅基-3-甲基-1,2-丙二醇)或 -C((CH3)2)-(带三甲硅基侧基的二元醇为3-三甲硅基-3,3-二甲基-1,2-丙二醇)。
对于乙二醇直链分子，主链上的C原子处于一上一下呈锯齿形排列，当主链上某个亚甲基上的H原子被甲基(-CH3)取代时，取代基上的C原子与主链C 原子不在同一平面内，于是，中心C上的四个sp3杂化轨道分别与周围四个C 原子上的空轨道重叠，形成四个完全相同的σ键，呈正四面体排列，四个碳原子分别位于正四面体的四个顶点，当甲基的三个氢进一步被甲基或三甲硅基取代时，能够形成一个更大的四面体结构，这种呈正四面体形排列的分子链相对于呈锯齿形排列的分子链，空洞自由体积明显增大了很多，能够显著提高小分子的渗透率和扩散性，此外，由于三甲硅基中碳硅键的键长大于碳碳键的键长，有利于原子自由旋转，进而有利于增大空洞自由体积；而当主链上某个亚甲基上的H 原子被长支链取代基取代时，主要增大的是狭缝自由体积，增大幅度较小，对小分子的渗透率和扩散性的提升效果有限，同时由于长支链取代基的刚性较小，分子链之间容易发生缠结，不利于自由体积的增大。
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，导致改性聚酯的空洞自由体积增大。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自由体积更多的是空洞自由体积，而长支链取代基增大的自由体积更多的是狭缝自由体积，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。带三甲硅基侧基的二元醇的引入使得改性聚酯的空间自由体积增大，特别是空洞自由体积增大更为明显，空洞自由体积的增加能够使氨酯类粘合剂分子的极性基团如-NH2、-OH、-COOH等在热处理过程中扩散进入到纤维空隙中，与聚酯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，使得抗拉强度和剥离强度获得一定的提高。
另外，纤维在后加工拉伸工序中，由于机械应力的作用，纤维取向度大幅增加并且具有一定结晶度，从而使纤维伸长和总形变功减小，但在拉伸过程中，虽然纤维发生的形变大部分是常温下不可恢复的塑性形变，往往已因结晶作用得到固定，然而还有一部分会在室温下因拉伸应力的松弛而恢复，或会在随后的受热处理中发生收缩回复，在纤维的应用过程中这种收缩回复即纤维的收缩率将很大程度地影响纤维的性能(如安全性能、耐久性能等)，假设该纤维用作轮胎帘子线，轮胎在使用过程中，帘子线被反复拉伸、压缩、弯曲，致使轮胎受热，导致帘子线收缩蠕变，但帘子线收缩过大时可能刀子帘子布脱层，进而导致轮胎解体，这给轮胎的使用安全带来极大地隐患。目前在聚酯工业丝的纺丝拉伸过程中，为尽可能地降低聚酯工业丝的收缩率，在进行多道拉伸后往往需要进行紧张热定型 (采用热定型辊在一定张力下对纤维进行定型)，在紧张热定型后到卷绕有超喂率为1～2％的超喂，通过对纤维进行紧张热定型，在一定温度和一定张力的条件下，提高分子链段的活动能力，使得分子间结合得更加紧密，提高纤维的晶粒平均尺寸和结晶度，以降低纤维的收缩率，但由于纤维在拉伸过程中存在一定的高弹形变，在张力减小的情况下会产生弹性回复，因此，卷绕头的速度必须低于最后一组热定型辊的速度即需要一定的超喂率，以保证拉伸后的丝得到一定程度的低张力收缩，得到满意的成品质量和卷装，防止卷装因张力过大而造成塌边，超喂率需控制在一定范围内(1～2％)，过大会对成品质量和卷装产生不良影响。虽然通过紧张热定型+超喂能够一定程度上降低收缩率，但是在紧张热定型过程中，由于纤维的长度被固定不可改变，抑制了大分子链的折叠，因而晶粒生长的速率受到限制，导致结晶存在缺陷(结晶度增加较少)，而单单通过控制超喂无法减少结晶缺陷，这会导致制得的纤维在应用过程中受到热处理时，纤维的大分子链及链段具备较高的活动性，容易产生解取向作用，导致纤维发生一定量的收缩(收缩率较大)。
其实，纤维的热定型方式并不仅为紧张热定型，还包括松弛热定型。松弛热定型又称为自由收缩热定型，即是纤维在完全无张力或张力较小的情况下，通过一定温度对纤维进行热处理，在松弛热定型条件下，纤维可自由收缩，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，加上较充裕的热处理时间，故经过松弛热处理后，纤维的结晶度增加较多(相比于紧张热定型)，从而使纤维内部高弹形变得到恢复同时内应力得到充分松弛，进而使得在应用过程中受到热处理时纤维发生的收缩回复较小。目前的松弛热定型主要用于对聚酯短纤维进行热定型处理，其热处理温度较低(130℃左右)，热处理时间较长，难以适用于长丝生产。本发明通过在聚酯工业丝的加工过程中将聚酯丝束卷绕的超喂率提升至3～5％，同时在FDY设备中最后一道热定型辊与卷绕辊之间设置一对上下平行排列的热板，将聚酯丝束从两热板中间穿过，提高了聚酯丝束的结晶度，恢复了聚酯丝束内部的高弹形变，使得聚酯丝束内应力得到一定量的松弛，进而减少了在应用过程中受到热处理时聚酯工业丝发生的收缩回复。本发明通过热处理温度与较高的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，本发明通过提高超喂率，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。此外，本发明通过热处理温度、热板长度及丝束与热板距离三者的相互配合，一方面克服了现有技术松弛热处理不适用于长丝生产的缺陷，另一方面，提高了纤维结晶的完整性，提高了纤维尺寸的稳定性，减少了其应用过程中的热收缩。
有益效果：
(1)本发明的轻型帐篷布的制备方法，通过在聚酯中引入改性组分—带三甲硅基侧基的二元醇，显著提升了纤维与TPU薄膜之间的粘合作用，使得制备的轻型帐篷布的抗拉强度和剥离强度获得一定的提高；
(2)本发明的轻型帐篷布的制备方法，通过热处理温度与较高的超喂率的相互配合，提高了纤维结晶的完整性，减少了其应用过程中的热收缩；
(3)本发明的轻型帐篷布的制备方法，工艺简单，成本低廉，极具应用前景；
(4)本发明制得的轻型帐篷布，遮光性好，染色性能佳，力学性能优异，应用范围广。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
一种轻型帐篷布的制备方法，具体步骤如下：
(1)制备改性聚酯；
(1.1)酯化反应；
将摩尔比为1:1.2:0.03的对苯二甲酸、乙二醇和3-三甲硅基-1,2-丙二醇配成浆料，加入三氧化二锑、二氧化钛和磷酸三苯酯混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为0.1MPa，酯化反应的温度为250℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的93％时为酯化反应终点，三氧化二锑、二氧化钛和磷酸三苯酯的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.03wt％、0.20wt％和0.02wt％；
(1.2)缩聚反应；
酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在30min内由常压平稳抽至绝对压力为480Pa，反应温度为250℃，反应时间为 31min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力为100Pa，反应温度为270℃，反应时间为50min，制得改性聚酯；
(1.3)对改性聚酯进行固相缩聚增粘得到特性粘度为1.0dL/g的改性聚酯熔体；
(2)将改性聚酯熔体进行熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型、松弛热处理和卷绕制得改性聚酯工业丝；
松弛热处理是指将卷绕的超喂率为4.9％的聚酯丝束经过一对平行排列且非共面同时温度为200℃的热板之间的空间，热板位于FDY设备中最后一组热定型辊与卷绕辊之间，沿聚酯丝束的运行方向，两热板的长度为3.0m，两热板的两端齐平，聚酯丝束从两热板中间穿过时，其与两热板之间的距离为5mm，最后一组热定型辊与卷绕辊之间的间距为300mm，两热板与最后一组热定型辊之间的间距为200mm；
纺丝工艺参数如下：
拉伸、热定型的工艺参数为：
制得的改性聚酯工业丝的单丝纤度为1.5dtex，断裂强度为8.8cN/dtex，线密度偏差率为0.2％，断裂强度CV值为2.4％，断裂伸长率为20.0％，断裂伸长CV 值为6.4％，在190℃×15min×0.01cN/dtex条件下的干热收缩率为2.5％，网络度为10个/m，在130℃的温度条件下的上染率为88.5％，K/S值为24.26；
(3)将改性聚酯工业丝进行染色、整经、织造制得改性聚酯工业丝织造布，在改性聚酯工业丝织造布的单侧表面压延贴合TPU膜制得轻型帐篷布；其中织造是在双轴向经编机完成的，改性聚酯工业丝织造布的织物纵密为3.6线圈/cm，横密为7.1线圈/cm，面密度为38.0g/m2。在压延贴合前还要进行底涂，底涂步骤为：i)以NCO:OH＝2.0:1的摩尔比将异氰酸酯与聚醚多元醇聚合制得反应型湿固化聚氨酯热熔胶；ii)在常温下将反应型湿固化聚氨酯热熔胶涂覆到织物上，上胶量为织物质量的5wt％；iii)在80℃下进行热固化。在热固化处理后的改性聚酯工业丝织造布上进行TPU压延贴合，压延贴合的温度为175℃，压力为5MPa，时间为60s，单侧TPU膜的厚度为15μm。
最终制得的轻型帐篷布的克重为100g/m2，遮光率为95％，撕裂强度为 100N/cm，剥离强度为12N/cm，使用温度范围为-30～+60℃，耐静水压值为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。
对比例1
一种帐篷布的制备方法，其步骤与实施例1基本相同，不同在于步骤(1) 未添加3-三甲硅基-1,2-丙二醇，步骤(2)不经过松弛热处理工序，且卷绕速度为2680m/min，卷绕的超喂率为1.47％。其制得的聚酯工业丝的单丝纤度为1.5dtex，断裂强度为8.3cN/dtex，线密度偏差率为0.2％，断裂强度CV值为2.4％，断裂伸长率为24.0％，断裂伸长CV值为6.4％，在190℃×15min×0.01cN/dtex条件下的干热收缩率为3.5％，网络度为10个/m，在其他测试条件与实施例1相同的条件下，其在130℃的温度条件下的上染率为85.2％，K/S值为22.17；制得的帐篷布的克重为100g/m2，遮光率为93％，撕裂强度为83N/cm，剥离强度为7N/cm，使用温度范围为-30～+60℃，耐静水压值为10KPa。
对比例2
一种帐篷布的制备方法，其步骤与实施例1基本相同，不同在于步骤(1) 未添加3-三甲硅基-1,2-丙二醇。其制得的聚酯工业丝的单丝纤度为1.5dtex，断裂强度为8.3cN/dtex，线密度偏差率为0.2％，断裂强度CV值为2.4％，断裂伸长率为24.0％，断裂伸长CV值为6.4％，在190℃×15min×0.01cN/dtex条件下的干热收缩率为2.5％，网络度为10个/m，在其他测试条件与实施例1相同的条件下，其在130℃的温度条件下的上染率为85.0％，K/S值为22.35；制得的帐篷布的克重为100g/m2，遮光率为93％，撕裂强度为80N/cm，剥离强度为7N/cm，使用温度范围为-30～+60℃，耐静水压值为9KPa。
对比例3
一种帐篷布的制备方法，其步骤与实施例1基本相同，不同在于步骤(2) 不经过松弛热处理工序，且卷绕速度为2680m/min，卷绕的超喂率为1.47％。其制得的聚酯工业丝的单丝纤度为1.5dtex，断裂强度为8.2cN/dtex，线密度偏差率为0.2％，断裂强度CV值为2.4％，断裂伸长率为24.0％，断裂伸长CV值为6.4％，在190℃×15min×0.01cN/dtex条件下的干热收缩率为3.5％，网络度为10个/m，在其他测试条件与实施例1相同的条件下，其在130℃的温度条件下的上染率为 88.9％，K/S值为24.38；制得的帐篷布的克重为100g/m2，遮光率为93％，撕裂强度为80N/cm，剥离强度为7N/cm，使用温度范围为-30～+60℃，耐静水压值为 10KPa。
综合分析实施例1及对比例1～3可以发现，本发明通过添加3-三甲硅基-1,2- 丙二醇显著提升了帐篷布的剥离强度及染色性能。3-三甲硅基-1,2-丙二醇通过提高聚酯的空洞自由体积使染料分子及反应型湿固化聚氨酯热熔胶中的分子活泼基团如-NH2、-OH等在热处理过程中容易扩散进入到纤维空隙中，进而提高纤维与TPU薄膜之间的粘合作用，使得染色性能、撕裂强度和剥离强度均获得一定的提高。本发明还通过热处理温度与较高的超喂率的相互配合，提高了纤维结晶的完整性，减少了工业丝应用过程中的热收缩。此外，3-三甲硅基-1,2-丙二醇的添加及松弛热处理对纤维其他性能影响较小，并不影响其加工性能及机械性能。
对比例4
一种帐篷布的制备方法，其步骤与实施例1基本相同，不同在于步骤(1) 采用1,2十二烷基二醇替代3-三甲硅基-1,2-丙二醇。其制得的聚酯工业丝的单丝纤度为1.5dtex，断裂强度为8.5cN/dtex，线密度偏差率为0.2％，断裂强度CV 值为2.4％，断裂伸长率为24.0％，断裂伸长CV值为6.4％，在 190℃×15min×0.01cN/dtex条件下的干热收缩率为2.5％，网络度为10个/m，在其他测试条件与实施例1相同的条件下，其在130℃的温度条件下的上染率为 85.0％，K/S值为22.32；制得的帐篷布的克重为100g/m2，遮光率为93％，撕裂强度为93N/cm，剥离强度为7N/cm，使用温度范围为-30～+60℃，耐静水压值为 11KPa。
与实施例1对比可以发现，三甲硅基相对于长支链取代基更有利于提升纤维的性能，这主要是因为一方面三甲硅基增大的自由体积更多的是空洞自由体积，而长支链取代基增大的自由体积更多的是狭缝自由体积，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，有利于使染料分子及反应型湿固化聚氨酯热熔胶中的分子活泼基团如-NH2、-OH等在热处理过程中扩散进入到纤维空隙中，进而提高纤维与TPU薄膜之间的粘合作用，使得帐篷布的染色性能及撕裂强度和剥离强度获得一定的提高。
实施例2
一种轻型帐篷布的制备方法，具体步骤如下：
(1)制备改性聚酯；
(1.1)制备3-三甲硅基-3-甲基-1,2-丙二醇；
(1.1.1)按1:5:10的摩尔比将3-三甲硅基-3-甲基丙烯、过乙酸和二氯甲烷混合，在35℃的温度条件下反应5h，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；
(1.1.2)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℃，保温反应10min，反应结束后冷却至室温，经中和、蒸馏、分离和提纯得到如式(I)所示的3-三甲硅基-3-甲基-1,2-丙二醇，式(I)中的R为 -CH(CH3)-，浓硫酸为质量浓度为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，浓硫酸的质量占混合物质量之和的0.1％；
(1.2)酯化反应；
将摩尔比为1:1.5:0.04的对苯二甲酸、乙二醇和3-三甲硅基-3-甲基-1,2-丙二醇配成浆料，加入乙二醇锑、二氧化钛和磷酸三甲酯混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为常压，酯化反应的温度为251℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的92％时为酯化反应终点，乙二醇锑、二氧化钛和磷酸三甲酯的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.04wt％、0.22wt％和0.01wt％；
(1.3)缩聚反应；
酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在30min内由常压平稳抽至绝对压力为500Pa，反应温度为252℃，反应时间为 30min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力为100Pa，反应温度为271℃，反应时间为55min，制得改性聚酯；
(1.4)对改性聚酯进行固相缩聚增粘得到特性粘度为1.0dL/g的改性聚酯熔体；
(2)将改性聚酯熔体进行熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型、松弛热处理和卷绕制得改性聚酯工业丝；
松弛热处理是指将卷绕的超喂率为4.2％的聚酯丝束经过一对平行排列且非共面同时温度为207℃的热板之间的空间，热板位于FDY设备中最后一组热定型辊与卷绕辊之间，沿聚酯丝束的运行方向，两热板的长度为3.2m，两热板的两端齐平，聚酯丝束从两热板中间穿过时，其与两热板之间的距离为6mm，最后一组热定型辊与卷绕辊之间的间距为311mm，两热板与最后一组热定型辊之间的间距为220mm；
纺丝工艺参数如下：
拉伸、热定型的工艺参数为：
制得的改性聚酯工业丝的单丝纤度为1.3dtex，断裂强度为8.5cN/dtex，线密度偏差率为0.8％，断裂强度CV值为2.7％，断裂伸长率为19.0％，断裂伸长CV 值为7.2％，在190℃×15min×0.01cN/dtex条件下的干热收缩率为2.2％，网络度为7个/m，在130℃的温度条件下的上染率为90.2％，K/S值为25.26；
(3)将改性聚酯工业丝进行染色、整经、织造制得改性聚酯工业丝织造布，在改性聚酯工业丝织造布的单侧表面压延贴合TPU膜制得轻型帐篷布；其中织造是在双轴向经编机完成的，改性聚酯工业丝织造布的织物纵密为3.7线圈/cm，横密为7.2线圈/cm，面密度为40.0g/m2。在压延贴合前还要进行底涂，底涂步骤为：i)以NCO:OH＝3.0:1的摩尔比将异氰酸酯与聚醚多元醇聚合制得反应型湿固化聚氨酯热熔胶；ii)在常温下将反应型湿固化聚氨酯热熔胶涂覆到织物上，上胶量为织物质量的7wt％；iii)在90℃下进行热固化。在热固化处理后的改性聚酯工业丝织造布上进行TPU压延贴合，压延贴合的温度为190℃，压力为5.5MPa，时间为75s，单侧TPU膜的厚度为20μm。
最终制得的轻型帐篷布的克重为130g/m2，遮光率为96％，撕裂强度为 120N/cm，剥离强度为12.5N/cm，使用温度范围为-30～+60℃，耐静水压值为 16KPa，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。
实施例3
一种轻型帐篷布的制备方法，具体步骤如下：
(1)制备改性聚酯；
(1.1)制备3-三甲硅基-3-甲基-1,2-丙二醇；
(1.1.1)按1:10:15的摩尔比将3-三甲硅基-3-甲基丙烯、过乙酸和二氯甲烷混合，在40℃的温度条件下反应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；
(1.1.2)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85℃，保温反应15min，反应结束后冷却至室温，经中和、蒸馏、分离和提纯得到如式(I)所示的3-三甲硅基-3-甲基-1,2-丙二醇，式(I)中的R为 -CH(CH3)-，浓硫酸为质量浓度为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1:40，浓硫酸的质量占混合物质量之和的0.15％；
(1.2)酯化反应；
将摩尔比为1:1.8:0.035的对苯二甲酸、乙二醇和3-三甲硅基-3-甲基-1,2- 丙二醇配成浆料，加入醋酸锑、二氧化钛和亚磷酸三甲酯混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为常压，酯化反应的温度为252℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的90％时为酯化反应终点，醋酸锑、二氧化钛和亚磷酸三甲酯的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.04wt％、0.23wt％和0.03wt％；
(1.3)缩聚反应；
酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在35min内由常压平稳抽至绝对压力为450Pa，反应温度为253℃，反应时间为 35min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力为90Pa，反应温度为274℃，反应时间为60min，制得改性聚酯；
(1.4)对改性聚酯进行固相缩聚增粘得到特性粘度为1.1dL/g的改性聚酯熔体；
(2)将改性聚酯熔体进行熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型、松弛热处理和卷绕制得改性聚酯工业丝；
松弛热处理是指将卷绕的超喂率为3.3％的聚酯丝束经过一对平行排列且非共面同时温度为215℃的热板之间的空间，热板位于FDY设备中最后一组热定型辊与卷绕辊之间，沿聚酯丝束的运行方向，两热板的长度为3.3m，两热板的两端齐平，聚酯丝束从两热板中间穿过时，其与两热板之间的距离为7mm，最后一组热定型辊与卷绕辊之间的间距为335mm，两热板与最后一组热定型辊之间的间距为235mm；
纺丝工艺参数如下：
拉伸、热定型的工艺参数为：
制得的改性聚酯工业丝的单丝纤度为1.3dtex，断裂强度为8.5cN/dtex，线密度偏差率为1.5％，断裂强度CV值为2.6％，断裂伸长率为18.8％，断裂伸长CV 值为6.8％，在190℃×15min×0.01cN/dtex条件下的干热收缩率为2.0％，网络度为8个/m，在130℃的温度条件下的上染率为91.2％，K/S值为25.50；
(3)将改性聚酯工业丝进行染色、整经、织造制得改性聚酯工业丝织造布，在改性聚酯工业丝织造布的单侧表面压延贴合TPU膜制得轻型帐篷布；其中织造是在双轴向经编机完成的，改性聚酯工业丝织造布的织物纵密为3.8线圈/cm，横密为7.3线圈/cm，面密度为42.0g/m2。在压延贴合前还要进行底涂，底涂步骤为：i)以NCO:OH＝4.0:1的摩尔比将异氰酸酯与聚醚多元醇聚合制得反应型湿固化聚氨酯热熔胶；ii)在常温下将反应型湿固化聚氨酯热熔胶涂覆到织物上，上胶量为织物质量的8wt％；iii)在100℃下进行热固化。在热固化处理后的改性聚酯工业丝织造布上进行TPU压延贴合，压延贴合的温度为168℃，压力为5.2MPa，时间为70s，单侧TPU膜的厚度为20μm。
最终制得的轻型帐篷布的克重为120g/m2，遮光率为99％，撕裂强度为 128N/cm，剥离强度为13N/cm，使用温度范围为-30～+60℃，耐静水压值为16KPa，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。
实施例4
一种轻型帐篷布的制备方法，具体步骤如下：
(1)制备改性聚酯；
(1.1)制备3-三甲硅基-3-甲基-1,2-丙二醇；
(1.1.1)按1:10:10的摩尔比将3-三甲硅基-3-甲基丙烯、过乙酸和二氯甲烷混合，在36℃的温度条件下反应6h，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；
(1.1.2)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84℃，保温反应12min，反应结束后冷却至室温，经中和、蒸馏、分离和提纯得到如式(I)所示的3-三甲硅基-3-甲基-1,2-丙二醇，式(I)中的R为 -CH(CH3)-，浓硫酸为质量浓度为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1:30，浓硫酸的质量占混合物质量之和的0.14％；
(1.2)酯化反应；
将摩尔比为1:1.9:0.04的对苯二甲酸、乙二醇和3-三甲硅基-3-甲基-1,2-丙二醇配成浆料，加入醋酸锑、二氧化钛和磷酸三苯酯混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为0.3MPa，酯化反应的温度为254℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的96％时为酯化反应终点，醋酸锑、二氧化钛和磷酸三苯酯的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.03wt％、0.25wt％和0.05wt％；
(1.3)缩聚反应；
酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在40min内由常压平稳抽至绝对压力为410Pa，反应温度为255℃，反应时间为 32min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力为95Pa，反应温度为275℃，反应时间为70min，制得改性聚酯；
(1.4)对改性聚酯进行固相缩聚增粘得到特性粘度为1.2dL/g的改性聚酯熔体；
(2)将改性聚酯熔体进行熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型、松弛热处理和卷绕制得改性聚酯工业丝；
松弛热处理是指将卷绕的超喂率为4.8％的聚酯丝束经过一对平行排列且非共面同时温度为222℃的热板之间的空间，热板位于FDY设备中最后一组热定型辊与卷绕辊之间，沿聚酯丝束的运行方向，两热板的长度为3.4m，两热板的两端齐平，聚酯丝束从两热板中间穿过时，其与两热板之间的距离为8mm，最后一组热定型辊与卷绕辊之间的间距为346mm，两热板与最后一组热定型辊之间的间距为250mm；
纺丝工艺参数如下：
拉伸、热定型的工艺参数为：
制得的改性聚酯工业丝的单丝纤度为1.1dtex，断裂强度为8.5cN/dtex，线密度偏差率为-1.5％，断裂强度CV值为2.7％，断裂伸长率为18.9％，断裂伸长CV 值为7.5％，在190℃×15min×0.01cN/dtex条件下的干热收缩率为2.4％，网络度为6个/m，在130℃的温度条件下的上染率为90.3％，K/S值为25.21；
(3)将改性聚酯工业丝进行染色、整经、织造制得改性聚酯工业丝织造布，在改性聚酯工业丝织造布的单侧表面压延贴合TPU膜制得轻型帐篷布；织造及底涂的工艺参数同实施例1，压延贴合的温度为175℃，压力为5.5MPa，时间为 75s，单侧TPU膜的厚度为25μm。
最终制得的轻型帐篷布的克重为140g/m2，遮光率为99％，撕裂强度为 125N/cm，剥离强度为12.6N/cm，使用温度范围为-30～+60℃，耐静水压值为16.8KPa，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。
实施例5
一种轻型帐篷布的制备方法，具体步骤如下：
(1)制备改性聚酯；
(1.1)制备3-三甲硅基-3,3-二甲基-1,2-丙二醇；
(1.1.1)按1:8:12的摩尔比将3-三甲硅基-3,3-二甲基丙烯、过乙酸和二氯甲烷混合，在40℃的温度条件下反应5h，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；
(1.1.2)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85℃，保温反应10min，反应结束后冷却至室温，经中和、蒸馏、分离和提纯得到如式(I)所示的3-三甲硅基-3,3-二甲基-1,2-丙二醇，式(I)中的R 为-C((CH3)2)-，浓硫酸为质量浓度为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1:25，浓硫酸的质量占混合物质量之和的0.12％；
(1.2)酯化反应；
将摩尔比为1:2.0:0.042的对苯二甲酸、乙二醇和3-三甲硅基-3,3-二甲基 -1,2-丙二醇配成浆料，加入乙二醇锑、二氧化钛和亚磷酸三甲酯混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为0.2MPa，酯化反应的温度为256℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的99％时为酯化反应终点，乙二醇锑、二氧化钛和亚磷酸三甲酯的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.03wt％、0.20wt％和 0.04wt％；
(1.3)缩聚反应；
酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在45min内由常压平稳抽至绝对压力为490Pa，反应温度为257℃，反应时间为 40min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力为90Pa，反应温度为277℃，反应时间为75min，制得改性聚酯；
(1.4)对改性聚酯进行固相缩聚增粘得到特性粘度为1.05dL/g的改性聚酯熔体；
(2)将改性聚酯熔体进行熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型、松弛热处理和卷绕制得改性聚酯工业丝；
松弛热处理是指将卷绕的超喂率为4.0％的聚酯丝束经过一对平行排列且非共面同时温度为232℃的热板之间的空间，热板位于FDY设备中最后一组热定型辊与卷绕辊之间，沿聚酯丝束的运行方向，两热板的长度为3.6m，两热板的两端齐平，聚酯丝束从两热板中间穿过时，其与两热板之间的距离为8.5mm，最后一组热定型辊与卷绕辊之间的间距为368mm，两热板与最后一组热定型辊之间的间距为260mm；
纺丝工艺参数如下：
拉伸、热定型的工艺参数为：
制得的改性聚酯工业丝的单丝纤度为2.0dtex，断裂强度为8.3cN/dtex，线密度偏差率为1.0％，断裂强度CV值为2.6％，断裂伸长率为18.8％，断裂伸长CV 值为6.8％，在190℃×15min×0.01cN/dtex条件下的干热收缩率为2.3％，网络度为7个/m，在130℃的温度条件下的上染率为90.3％，K/S值为25.41；
(3)将改性聚酯工业丝进行染色、整经、织造制得改性聚酯工业丝织造布，在改性聚酯工业丝织造布的单侧表面压延贴合TPU膜制得轻型帐篷布；织造及底涂的工艺参数同实施例1，压延贴合的温度为180℃，压力为5.2MPa，时间为 60s，单侧TPU膜的厚度为19μm。
最终制得的轻型帐篷布的克重为110g/m2，遮光率为96％，撕裂强度为 110N/cm，剥离强度为12.5N/cm，使用温度范围为-30～+60℃，耐静水压值为 15.5KPa，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。
实施例6
一种轻型帐篷布的制备方法，具体步骤如下：
(1)制备改性聚酯；
(1.1)制备3-三甲硅基-3,3-二甲基-1,2-丙二醇；
(1.1.1)按1:10:10的摩尔比将3-三甲硅基-3,3-二甲基丙烯、过乙酸和二氯甲烷混合，在35℃的温度条件下反应6h，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；
(1.1.2)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℃，保温反应15min，反应结束后冷却至室温，经中和、蒸馏、分离和提纯得到如式(I)所示的3-三甲硅基-3,3-二甲基-1,2-丙二醇，式(I)中的R 为-C((CH3)2)-，浓硫酸为质量浓度为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1:35，浓硫酸的质量占混合物质量之和的0.14％；
(1.2)酯化反应；
将摩尔比为1:1.2:0.05的对苯二甲酸、乙二醇和3-三甲硅基-3,3-二甲基-1,2-丙二醇配成浆料，加入三氧化二锑、二氧化钛和磷酸三甲酯混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为0.2MPa，酯化反应的温度为258℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的95％时为酯化反应终点，三氧化二锑、二氧化钛和磷酸三甲酯的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.04wt％、0.23wt％和 0.01wt％；
(1.3)缩聚反应；
酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在35min内由常压平稳抽至绝对压力为430Pa，反应温度为258℃，反应时间为 40min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力为94Pa，反应温度为280℃，反应时间为80min，制得改性聚酯；
(1.4)对改性聚酯进行固相缩聚增粘得到特性粘度为1.1dL/g的改性聚酯熔体；
(2)将改性聚酯熔体进行熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型、松弛热处理和卷绕制得改性聚酯工业丝；
松弛热处理是指将卷绕的超喂率为3.0％的聚酯丝束经过一对平行排列且非共面同时温度为235℃的热板之间的空间，热板位于FDY设备中最后一组热定型辊与卷绕辊之间，沿聚酯丝束的运行方向，两热板的长度为3.8m，两热板的两端齐平，聚酯丝束从两热板中间穿过时，其与两热板之间的距离为9mm，最后一组热定型辊与卷绕辊之间的间距为384mm，两热板与最后一组热定型辊之间的间距为280mm；
纺丝工艺参数如下：
拉伸、热定型的工艺参数为：
制得的改性聚酯工业丝的单丝纤度为1.0dtex，断裂强度为8.0cN/dtex，线密度偏差率为0.4％，断裂强度CV值为3.0％，断裂伸长率为18.0％，断裂伸长CV 值为8.0％，在190℃×15min×0.01cN/dtex条件下的干热收缩率为1.8％，网络度为3个/m，在130℃的温度条件下的上染率为92.3％，K/S值为26.31；
(3)将改性聚酯工业丝进行染色、整经、织造制得改性聚酯工业丝织造布，在改性聚酯工业丝织造布的单侧表面压延贴合TPU膜制得轻型帐篷布；织造及底涂的工艺参数同实施例2，压延贴合的温度为175℃，压力为5.5MPa，时间为 90s，单侧TPU膜的厚度为25μm。
最终制得的轻型帐篷布的克重为140g/m2，遮光率为100％，撕裂强度为 130N/cm，剥离强度为13N/cm，使用温度范围为-30～+60℃，耐静水压值为17KPa，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。
实施例7
一种轻型帐篷布的制备方法，具体步骤如下：
(1)制备改性聚酯；
(1.1)制备3-三甲硅基-3,3-二甲基-1,2-丙二醇；
(1.1.1)按1:5:15的摩尔比将3-三甲硅基-3,3-二甲基丙烯、过乙酸和二氯甲烷混合，在37℃的温度条件下反应7h，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；
(1.1.2)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82℃，保温反应12min，反应结束后冷却至室温，经中和、蒸馏、分离和提纯得到如式(I)所示的3-三甲硅基-3,3-二甲基-1,2-丙二醇，式(I)中的R 为-C((CH3)2)-，浓硫酸为质量浓度为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1:29，浓硫酸的质量占混合物质量之和的0.13％；
(1.2)酯化反应；
将摩尔比为1:2.0:0.05的对苯二甲酸、乙二醇和3-三甲硅基-3,3-二甲基-1,2-丙二醇配成浆料，加入乙二醇锑、二氧化钛和磷酸三苯酯混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为0.3MPa，酯化反应的温度为260℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的91％时为酯化反应终点，乙二醇锑、二氧化钛和磷酸三苯酯的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.05wt％、0.25wt％和 0.05wt％；
(1.3)缩聚反应；
酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在50min内由常压平稳抽至绝对压力为400Pa，反应温度为260℃，反应时间为 50min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力为88Pa，反应温度为282℃，反应时间为90min，制得改性聚酯；
(1.4)对改性聚酯进行固相缩聚增粘得到特性粘度为1.15dL/g的改性聚酯熔体；
(2)将改性聚酯熔体进行熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型、松弛热处理和卷绕制得改性聚酯工业丝；
松弛热处理是指将卷绕的超喂率为5.0％的聚酯丝束经过一对平行排列且非共面同时温度为240℃的热板之间的空间，热板位于FDY设备中最后一组热定型辊与卷绕辊之间，沿聚酯丝束的运行方向，两热板的长度为4.0m，两热板的两端齐平，聚酯丝束从两热板中间穿过时，其与两热板之间的距离为10mm，最后一组热定型辊与卷绕辊之间的间距为400mm，两热板与最后一组热定型辊之间的间距为300mm；
纺丝工艺参数如下：
拉伸、热定型的工艺参数为：
制得的改性聚酯工业丝的单丝纤度为1.1dtex，断裂强度为8.1cN/dtex，线密度偏差率为-0.5％，断裂强度CV值为2.9％，断裂伸长率为18.1％，断裂伸长CV 值为8.0％，在190℃×15min×0.01cN/dtex条件下的干热收缩率为2.6％，网络度为4个/m，在130℃的温度条件下的上染率为92.0％，K/S值为26.11；
(3)将改性聚酯工业丝进行染色、整经、织造制得改性聚酯工业丝织造布，在改性聚酯工业丝织造布的单侧表面压延贴合TPU膜制得轻型帐篷布；织造及底涂的工艺参数同实施例3，压延贴合的温度为175℃，压力为5.5MPa，时间为 75s，单侧TPU膜的厚度为15μm。
最终制得的轻型帐篷布的克重为110g/m2，遮光率为99％，撕裂强度为 128N/cm，剥离强度为12.8N/cm，使用温度范围为-30～+60℃，耐静水压值为 15.5KPa，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。
Claims (10)
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-3,3-二甲基丙烯。
4.根据权利要求3所述的轻型帐篷布的制备方法，其特征在于，所述固相缩聚增粘前改性聚酯的制备步骤如下：
(1)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇和带三甲硅基侧基的二元醇配成浆料，加入催化剂、消光剂和稳定剂混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为常压～0.3MPa，酯化反应的温度为250～260℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的90％以上时为酯化反应终点；
(2)缩聚反应；
酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在30～50min内由常压平稳抽至绝对压力500Pa以下，反应温度为250～260℃，反应时间为30～50min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力100Pa以下，反应温度为270～282℃，反应时间为50～90min。
5.根据权利要求4所述的轻型帐篷布的制备方法，其特征在于，所述对苯二甲酸、乙二醇和带三甲硅基侧基的二元醇的摩尔比为1:1.2～2.0:0.03～0.05，所述催化剂、消光剂和稳定剂的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.03～0.05wt％、0.20～0.25wt％和0.01～0.05wt％。
6.根据权利要求5所述的轻型帐篷布的制备方法，其特征在于，所述催化剂为三氧化二锑、乙二醇锑或醋酸锑，所述消光剂为二氧化钛，所述稳定剂为磷酸三苯酯、磷酸三甲酯或亚磷酸三甲酯。
7.根据权利要求6所述的轻型帐篷布的制备方法，其特征在于，所述固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.0～1.2dL/g。
8.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，所述一定温度的空间是指一对平行排列且非共面的热板之间的空间，热板位于FDY设备中最后一组热定型辊与卷绕辊之间；沿改性聚酯工业丝的运行方向，两热板的长度为3.0～4.0m，两热板的两端齐平；改性聚酯工业丝从两热板中间穿过时，其与两热板之间的距离为5～10mm。
9.根据权利要求8所述的轻型帐篷布的制备方法，其特征在于，最后一组热定型辊与卷绕辊之间的间距为300～400mm；两热板与最后一组热定型辊之间的间距为200～300mm。
10.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，所述改性聚酯工业丝的纺丝工艺参数如下：
拉伸、热定型的工艺参数为：
所述压延贴合的温度为175～190℃，压力为5～5.5MPa，时间为60～75s；所述TPU膜位于改性聚酯工业丝织造布的单侧表面，单侧TPU膜的厚度为15～25μm。
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