CN115537961B - 一种防水阻燃涤纶面料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防水阻燃涤纶面料，是采用经线和纬线编织形成，其中经线和纬线均是由防水阻燃纤维和涤纶纤维组成；其中，防水阻燃纤维的制备过程包括：(1)制备锑烯纳米片；(2)制备金属铜有机框架包覆锑烯纳米片；(3)腈纶纤维的预处理，形成腈纶纤维纺丝液；(4)制备防水阻燃纤维：将腈纶纤维纺丝液通过干法纺丝处理，再依次经过拉伸、加热、再次拉伸、上油、干燥和牵伸定型处理，最后经过打包处理，得到防水阻燃纤维。本发明与传统的防水阻燃面料的制备过程不同，本发明是在纤维上进行防水阻燃改性后，再将纤维编织形成面料，这样制备出的面料更能够表现出长久的防水阻燃性能。

Description

一种防水阻燃涤纶面料及制备方法
技术领域
本发明涉及面料领域，具体涉及一种防水阻燃涤纶面料及制备方法。
背景技术
随着社会的进步和人民安全性能意识的不断提高，消防、电力、冶金等特种行业对防护服装的要求越来越高，且希望进一步提升服用的性能多样性，这就需要面料既具备本质阻燃，防静电等性能，有需要增加防水的功能。以前都是通过两种面料贴合或者覆膜工艺来实现，制得的面料厚重、不透气，且生产成本高、能耗大等问题。
不过随着科技的发展，出现了各种防水阻燃的试剂所制造的涂层织物。目前的防水技术还是将织物形成涂层织物，涂层织物是采用各种工艺技术，将具有防水阻燃功能的涂层剂涂覆在织物的表面上，使织物表面孔隙被涂层剂封闭或减小到一定程度，从而得到防水性，同时涂层还带有阻燃效果。然而这样处理后的涂层在经过多次洗涤后，很容易被洗涤除去，从而使得织物的防水性和阻燃性大幅度降低。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种防水阻燃涤纶面料及制备方法。
本发明的目的采用以下技术方案来实现：
第一方面，本发明提供一种防水阻燃涤纶面料，是采用经线和纬线编织形成，其中经线和纬线均是由防水阻燃纤维和涤纶纤维组成；
其中，防水阻燃纤维的制备过程包括：
(1)制备锑烯纳米片：
称取金属锑粉在浓硫酸中混合，经过除氧的去离子水处理，制备出锑烯纳米片；
(2)制备金属铜有机框架包覆锑烯纳米片：
先使用尼泊金乙酯、四溴化季戊四醇与碳酸钾制备出有机配体，再使用三水硝酸铜与有机配体反应结合，同时掺入锑烯纳米片，经过超声处理后，制备得到金属铜有机框架包覆锑烯纳米片；
(3)腈纶纤维的预处理：
将将腈纶纤维溶解后，加入金属铜有机框架包覆锑烯纳米片混匀后，形成腈纶纤维纺丝液；
(4)制备防水阻燃纤维：
将腈纶纤维纺丝液通过干法纺丝处理，再依次经过拉伸、加热、再次拉伸、上油、干燥和牵伸定型处理，最后经过打包处理，得到防水阻燃纤维。
优选地，步骤(1)具体为：
称量金属锑粉混合至浓硫酸中，在室温的条件下，搅拌8-12h，之后室温静置1-2h，然后缓慢倾倒至除氧的去离子水中，搅拌均匀后，过滤收集固体，水洗至中性后，真空干燥，得到锑烯纳米片；
其中，金属锑粉的纯度大于99.99％，粒径是10-20nm；浓硫酸的浓度是98％，锑粉与浓硫酸的固液比是(0.1-0.2)g:(10-20)mL，去离子水的加入量是浓硫酸体积的10-15倍。
优选地，步骤(2)具体为：
称量尼泊金乙酯、四溴化季戊四醇与碳酸钾混合至N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌均匀后，在反应釜内密封反应，反应温度是125-130℃，反应时间是48-72h，反应结束后经过提纯处理，得到有机配体；
其中，尼泊金乙酯、四溴化季戊四醇、碳酸钾与N,N-二甲基甲酰胺的固液比是(5.0-6.6)g:(2.3-2.7)g:(21-29)g:100mL。
将三水硝酸铜与有机配体在常温下混合至N,N-二甲基甲酰胺与去离子水的混合液中，搅拌均匀后，加入锑烯纳米片，在200-300W的超声波的作用下搅拌反应，反应时间是10-20min，反应温度是100-120℃，之后降温至常温，过滤反应产物，使用N,N-二甲基甲酰胺洗涤滤渣，并将洗涤后的滤渣浸没至乙醇中静置至少48h，之后再次过滤收集滤渣，真空干燥，得到金属铜有机框架包覆锑烯纳米片；
其中，N,N-二甲基甲酰胺与去离子水的混合液中，N,N-二甲基甲酰胺与去离子水的体积比是3-5:10；三水硝酸铜、有机配体、锑烯纳米片与混合液的固液比是(1-2)g:(0.2-0.8)g:(0.1-0.3)g:100mL。
优选地，步骤(3)具体为：
将腈纶纤维加入至N,N-二甲基甲酰胺中，升温至80-100℃，搅拌0.5-1h后，加入金属铜有机框架包覆锑烯纳米片，混合搅拌1-2h，形成腈纶纤维纺丝液；
其中，腈纶纤维、金属铜有机框架包覆锑烯纳米片与N,N-二甲基甲酰胺的固液比是1:(0.04-0.08)g:(80-120)mL。
优选地，步骤(4)具体为：
将腈纶纤维纺丝液通过计量泵输送至加热设备内，升温至110-130℃，之后加压至2-3MPa通过喷丝板喷出，经过通有高温氮气的通道，溶剂被蒸发后形成纤维丝，再经过冷凝器的冷凝回收溶剂，将形成的纤维丝经过凝固浴的处理后，依次经过拉伸、加热、再次拉伸、上油、干燥和牵伸定型处理，最后经过打包处理，得到防水阻燃纤维。
优选地，步骤(4)中，拉伸是使用七辊拉伸机进行拉伸，然后依次经过水浴加热和蒸汽加热处理，再次经过七辊拉伸机进行拉伸，接下来依次经过油浴的上油处理、圆网烘燥机的干燥致密化处理、牵引机和张力架的牵伸定型处理，最后打包。
第二方面，本发明提供一种防水阻燃涤纶面料的制备方法，包括以下步骤：
第一步，将制备的防水阻燃纤维与涤纶纤维混纺形成经线和纬线，混纺的过程包括依次进行的混条、头道、二道、三道、四道、粗纱、细纱、并线、捻线、蒸纱和络筒步骤；
第二步，将制备的经线和纬线依次经过浆纱、退浆、编织和染整工艺，即得到防水阻燃涤纶面料。
优选地，所述浆纱是将编制成的纱线经过浆料处理，浆料为表面活性剂和去离子水的混合物，表面活性剂和去离子水的质量比是0.3-0.8:10；表面活性剂为双十八烷基二甲基氯化铵；
优选地，所述退浆是以氢氧化钠溶液作为退浆剂对浆纱后的纱线进行处理，退浆剂中氢氧化钠溶液的浓度是3-5g/L。
优选地，所述染整包括染色和整理，染色是采用浴染法，将编织后的面料放置在染液内，升温至100-120℃处理0.5h；其中，染液中分散染料浓度是12g/L，渗透剂JFC的浓度是1g/L，防泳移剂的浓度是10g/L，染色浴比是1:12；
整理是将染色处理后的面料使用柔软整理剂进出处理定型，整理剂的浓度是50g/L，有效成分是双氢化牛脂基二甲基氯化铵，处理的温度是160-180℃，定型车速是20-30m/min。
优选地，所述编织的过程是经线与纬线是通过一上一下的平纹工艺编织成面料，所述经线的密度为158.4-171.3根/10cm，所述纬线的密度为75.1-78.5根/10cm。
本发明的有益效果为：
1.本发明使用了一种防水阻燃的纤维制备了涤纶面料，与传统的防水阻燃面料的制备过程不同，本发明是将腈纶纤维进行防水阻燃改性后，再与涤纶纤维编织形成面料，这样制备出的面料能够表现出比传统面料更好的性能。
2.本发明所制备的防水阻燃纤维是通过将腈纶纤维溶解后形成腈纶纤维溶液，加入自制的金属铜有机框架包覆锑烯纳米片改性，再次经过纺丝形成纤维得到。在溶解再纺丝的过程中，金属铜有机框架包覆锑烯纳米片能够嵌入在纤维的内部，使纤维的结构发生改变，不仅增强了腈纶纤维的防水性和阻燃性，还增强了纤维的强度。
3.在传统的纺织材料中，有使用锑系化合物作为阻燃物质添加至纤维材料中，其中使用作为的是三氧化二锑，三氧化二锑粉末作为添加剂加入至纤维材料中时，必须使用及其微小的粒子结构，但是即使这样最终得到的纤维的阻燃效果却并不理想。本发明中抛却了传统阻燃材料中常规使用的三氧化二锑，而是采用了自制的锑烯纳米片作为阻燃材料使用。常规材料中使用的阻燃材料一般是锑的氧化物，因为常规的锑单质在空气中不稳定，无法单独使用；而将锑单质经过处理后制备得到纳米二维结构后，其性能则发生了较大改变，在常温常压的空气中具有非常稳定的性质，目前主要在半导体行业使用，通过研究发现，锑烯材料不仅具有更大的比表面积，而且更容易与其他化合物结合，因此本发明通过将锑纳米材料加入至纤维材料中，同时对锑纳米材料进行改性，最终实现纤维材料的改性，从而实现纤维能够产生更多可能的效果。
4.涤纶面料属于高强度的纤维，具有很好的强度和韧性，不容易损坏，加上它高弹性的特点，即使是经历了反复搓揉，也不会变形，会恢复原型，是人们常用的抗皱面料之一。为了进一步增强面料的性质，本发明选择在涤纶纤维中加入弹性好、强度高的腈纶纤维，对腈纶纤维使用金属铜有机框架包覆锑烯纳米片处理形成新的纤维丝，使用该纤维丝织造形成面料后，不仅在阻燃效果上得到较好的增强，还在防水耐磨性方面得到了改善。
具体实施方式
为了更清楚的说明本发明，对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
下面结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
一种防水阻燃涤纶面料，是采用经线和纬线编织形成，其中经线和纬线均是由防水阻燃纤维和涤纶纤维组成；
其中，防水阻燃纤维的制备过程包括：
(1)制备锑烯纳米片：
称量金属锑粉混合至浓硫酸中，在室温的条件下，搅拌8h，之后室温静置1h，然后缓慢倾倒至除氧的去离子水中，搅拌均匀后，过滤收集固体，水洗至中性后，真空干燥，得到锑烯纳米片；其中，金属锑粉的纯度大于99.99％，粒径是10-20nm；浓硫酸的浓度是98％，锑粉与浓硫酸的固液比是0.1g:10mL，去离子水的加入量是浓硫酸体积的10倍。
(2)制备金属铜有机框架包覆锑烯纳米片：
称量尼泊金乙酯、四溴化季戊四醇与碳酸钾混合至N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌均匀后，在反应釜内密封反应，反应温度是130℃，反应时间是60h，反应结束后经过提纯处理，得到有机配体；其中，尼泊金乙酯、四溴化季戊四醇、碳酸钾与N,N-二甲基甲酰胺的固液比是5.0g:2.3g:21g:100mL。
将三水硝酸铜与有机配体在常温下混合至N,N-二甲基甲酰胺与去离子水的混合液中，搅拌均匀后，加入锑烯纳米片，在300W的超声波的作用下搅拌反应，反应时间是20min，反应温度是120℃，之后降温至常温，过滤反应产物，使用N,N-二甲基甲酰胺洗涤滤渣，并将洗涤后的滤渣浸没至乙醇中静置至少48h，之后再次过滤收集滤渣，真空干燥，得到金属铜有机框架包覆锑烯纳米片；其中，N,N-二甲基甲酰胺与去离子水的混合液中，N,N-二甲基甲酰胺与去离子水的体积比是3-5:10；三水硝酸铜、有机配体、锑烯纳米片与混合液的固液比是1g:0.2g:0.1g:100mL。
(3)腈纶纤维的预处理：
将腈纶纤维加入至N,N-二甲基甲酰胺中，升温至100℃，搅拌1h后，加入金属铜有机框架包覆锑烯纳米片，混合搅拌1-2h，形成腈纶纤维纺丝液；其中，腈纶纤维、金属铜有机框架包覆锑烯纳米片与N,N-二甲基甲酰胺的固液比是1:0.04g:80mL。
(4)制备防水阻燃纤维：
将腈纶纤维纺丝液通过计量泵输送至加热设备内，升温至110℃，之后加压至2MPa通过喷丝板喷出，经过通有高温氮气的通道，溶剂被蒸发后形成纤维丝，再经过冷凝器的冷凝回收溶剂，将形成的纤维丝经过凝固浴的处理后，使用七辊拉伸机进行拉伸，然后依次经过水浴加热和蒸汽加热处理，再次经过七辊拉伸机进行拉伸，接下来依次经过油浴的上油处理、圆网烘燥机的干燥致密化处理、牵引机和张力架的牵伸定型处理，最后打包，得到防水阻燃纤维。
上述防水阻燃涤纶面料的制备方法，包括以下步骤：
第一步，将制备的防水阻燃纤维与涤纶纤维混纺形成经线和纬线，混纺的过程包括依次进行的混条、头道、二道、三道、四道、粗纱、细纱、并线、捻线、蒸纱和络筒步骤；
第二步，将制备的经线和纬线依次经过浆纱、退浆、编织和染整工艺，浆纱是将编制成的纱线经过浆料处理，浆料为双十八烷基二甲基氯化铵和去离子水的混合物，双十八烷基二甲基氯化铵和去离子水的质量比是0.3:10；退浆是以氢氧化钠溶液作为退浆剂对浆纱后的纱线进行处理，退浆剂中氢氧化钠溶液的浓度是3g/L。染整包括染色和整理，染色是采用浴染法，将编织后的面料放置在染液内，升温至100℃处理0.5h；其中，染液中分散染料浓度是12g/L，渗透剂JFC的浓度是1g/L，防泳移剂的浓度是10g/L，染色浴比是1:12；退浆是以氢氧化钠溶液作为退浆剂对浆纱后的纱线进行处理，退浆剂中氢氧化钠溶液的浓度是3g/L。编织的过程是经线与纬线是通过一上一下的平纹工艺编织成面料，所述经线的密度为158.4根/10cm，所述纬线的密度为75.1根/10cm。染整包括染色和整理，染色是采用浴染法，将编织后的面料放置在染液内，升温至100℃处理0.5h；其中，染液中分散染料浓度是12g/L，渗透剂JFC的浓度是1g/L，防泳移剂的浓度是10g/L，染色浴比是1:12；整理是将染色处理后的面料使用柔软整理剂进出处理定型，整理剂的浓度是50g/L，有效成分是双氢化牛脂基二甲基氯化铵，处理的温度是160℃，定型车速是20m/min，最终得到防水阻燃涤纶面料。
实施例2
一种防水阻燃涤纶面料，是采用经线和纬线编织形成，其中经线和纬线均是由防水阻燃纤维和涤纶纤维组成；
其中，防水阻燃纤维的制备过程包括：
(1)制备锑烯纳米片：
称量金属锑粉混合至浓硫酸中，在室温的条件下，搅拌10h，之后室温静置1h，然后缓慢倾倒至除氧的去离子水中，搅拌均匀后，过滤收集固体，水洗至中性后，真空干燥，得到锑烯纳米片；其中，金属锑粉的纯度大于99.99％，粒径是10-20nm；浓硫酸的浓度是98％，锑粉与浓硫酸的固液比是0.1g:15mL，去离子水的加入量是浓硫酸体积的10倍。
(2)制备金属铜有机框架包覆锑烯纳米片：
称量尼泊金乙酯、四溴化季戊四醇与碳酸钾混合至N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌均匀后，在反应釜内密封反应，反应温度是125-130℃，反应时间是60h，反应结束后经过提纯处理，得到有机配体；其中，尼泊金乙酯、四溴化季戊四醇、碳酸钾与N,N-二甲基甲酰胺的固液比是5.8g:2.5g:25g:100mL。
将三水硝酸铜与有机配体在常温下混合至N,N-二甲基甲酰胺与去离子水的混合液中，搅拌均匀后，加入锑烯纳米片，在200W的超声波的作用下搅拌反应，反应时间是15min，反应温度是110℃，之后降温至常温，过滤反应产物，使用N,N-二甲基甲酰胺洗涤滤渣，并将洗涤后的滤渣浸没至乙醇中静置至少48h，之后再次过滤收集滤渣，真空干燥，得到金属铜有机框架包覆锑烯纳米片；其中，N,N-二甲基甲酰胺与去离子水的混合液中，N,N-二甲基甲酰胺与去离子水的体积比是4:10；三水硝酸铜、有机配体、锑烯纳米片与混合液的固液比是1g:0.5g:0.2g:100mL。
(3)腈纶纤维的预处理：
将腈纶纤维加入至N,N-二甲基甲酰胺中，升温至90℃，搅拌1h后，加入金属铜有机框架包覆锑烯纳米片，混合搅拌1-2h，形成腈纶纤维纺丝液；其中，腈纶纤维、金属铜有机框架包覆锑烯纳米片与N,N-二甲基甲酰胺的固液比是1:0.06g:100mL。
(4)制备防水阻燃纤维：
将腈纶纤维纺丝液通过计量泵输送至加热设备内，升温至120℃，之后加压至3MPa通过喷丝板喷出，经过通有高温氮气的通道，溶剂被蒸发后形成纤维丝，再经过冷凝器的冷凝回收溶剂，将形成的纤维丝经过凝固浴的处理后，使用七辊拉伸机进行拉伸，然后依次经过水浴加热和蒸汽加热处理，再次经过七辊拉伸机进行拉伸，接下来依次经过油浴的上油处理、圆网烘燥机的干燥致密化处理、牵引机和张力架的牵伸定型处理，最后打包，得到防水阻燃纤维。
上述防水阻燃涤纶面料的制备方法，包括以下步骤：
第一步，将制备的防水阻燃纤维与涤纶纤维混纺形成经线和纬线，混纺的过程包括依次进行的混条、头道、二道、三道、四道、粗纱、细纱、并线、捻线、蒸纱和络筒步骤；
第二步，将制备的经线和纬线依次经过浆纱、退浆、编织和染整工艺，浆纱是将编制成的纱线经过浆料处理，浆料为双十八烷基二甲基氯化铵和去离子水的混合物，双十八烷基二甲基氯化铵和去离子水的质量比是0.5:10；退浆是以氢氧化钠溶液作为退浆剂对浆纱后的纱线进行处理，退浆剂中氢氧化钠溶液的浓度是4g/L。染整包括染色和整理，染色是采用浴染法，将编织后的面料放置在染液内，升温至110℃处理0.5h；其中，染液中分散染料浓度是12g/L，渗透剂JFC的浓度是1g/L，防泳移剂的浓度是10g/L，染色浴比是1:12；退浆是以氢氧化钠溶液作为退浆剂对浆纱后的纱线进行处理，退浆剂中氢氧化钠溶液的浓度是4g/L。编织的过程是经线与纬线是通过一上一下的平纹工艺编织成面料，所述经线的密度为165.4根/10cm，所述纬线的密度为76.7根/10cm。染整包括染色和整理，染色是采用浴染法，将编织后的面料放置在染液内，升温至100℃处理0.5h；其中，染液中分散染料浓度是12g/L，渗透剂JFC的浓度是1g/L，防泳移剂的浓度是10g/L，染色浴比是1:12；整理是将染色处理后的面料使用柔软整理剂进出处理定型，整理剂的浓度是50g/L，有效成分是双氢化牛脂基二甲基氯化铵，处理的温度是160℃，定型车速是20m/min，最终得到防水阻燃涤纶面料。
实施例3
一种防水阻燃涤纶面料，是采用经线和纬线编织形成，其中经线和纬线均是由防水阻燃纤维和涤纶纤维组成；
其中，防水阻燃纤维的制备过程包括：
(1)制备锑烯纳米片：
称量金属锑粉混合至浓硫酸中，在室温的条件下，搅拌8-12h，之后室温静置1-2h，然后缓慢倾倒至除氧的去离子水中，搅拌均匀后，过滤收集固体，水洗至中性后，真空干燥，得到锑烯纳米片；其中，金属锑粉的纯度大于99.99％，粒径是10-20nm；浓硫酸的浓度是98％，锑粉与浓硫酸的固液比是0.1g:10mL，去离子水的加入量是浓硫酸体积的10-15倍。
(2)制备金属铜有机框架包覆锑烯纳米片：
称量尼泊金乙酯、四溴化季戊四醇与碳酸钾混合至N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌均匀后，在反应釜内密封反应，反应温度是125℃，反应时间是48h，反应结束后经过提纯处理，得到有机配体；其中，尼泊金乙酯、四溴化季戊四醇、碳酸钾与N,N-二甲基甲酰胺的固液比是5.0g:2.3g:21g:100mL。
将三水硝酸铜与有机配体在常温下混合至N,N-二甲基甲酰胺与去离子水的混合液中，搅拌均匀后，加入锑烯纳米片，在200W的超声波的作用下搅拌反应，反应时间是10min，反应温度是100℃，之后降温至常温，过滤反应产物，使用N,N-二甲基甲酰胺洗涤滤渣，并将洗涤后的滤渣浸没至乙醇中静置至少48h，之后再次过滤收集滤渣，真空干燥，得到金属铜有机框架包覆锑烯纳米片；其中，N,N-二甲基甲酰胺与去离子水的混合液中，N,N-二甲基甲酰胺与去离子水的体积比是3:10；三水硝酸铜、有机配体、锑烯纳米片与混合液的固液比是1g:0.2g:0.1g:100mL。
(3)腈纶纤维的预处理：
将腈纶纤维加入至N,N-二甲基甲酰胺中，升温至80℃，搅拌0.5h后，加入金属铜有机框架包覆锑烯纳米片，混合搅拌1h，形成腈纶纤维纺丝液；其中，腈纶纤维、金属铜有机框架包覆锑烯纳米片与N,N-二甲基甲酰胺的固液比是1:0.04g:80mL。
(4)制备防水阻燃纤维：
将腈纶纤维纺丝液通过计量泵输送至加热设备内，升温至110℃，之后加压至2MPa通过喷丝板喷出，经过通有高温氮气的通道，溶剂被蒸发后形成纤维丝，再经过冷凝器的冷凝回收溶剂，将形成的纤维丝经过凝固浴的处理后，使用七辊拉伸机进行拉伸，然后依次经过水浴加热和蒸汽加热处理，再次经过七辊拉伸机进行拉伸，接下来依次经过油浴的上油处理、圆网烘燥机的干燥致密化处理、牵引机和张力架的牵伸定型处理，最后打包，得到防水阻燃纤维。
上述防水阻燃涤纶面料的制备方法，包括以下步骤：
第一步，将制备的防水阻燃纤维与涤纶纤维混纺形成经线和纬线，混纺的过程包括依次进行的混条、头道、二道、三道、四道、粗纱、细纱、并线、捻线、蒸纱和络筒步骤；
第二步，将制备的经线和纬线依次经过浆纱、退浆、编织和染整工艺，浆纱是将编制成的纱线经过浆料处理，浆料为双十八烷基二甲基氯化铵和去离子水的混合物，双十八烷基二甲基氯化铵和去离子水的质量比是0.3:10；退浆是以氢氧化钠溶液作为退浆剂对浆纱后的纱线进行处理，退浆剂中氢氧化钠溶液的浓度是3g/L。染整包括染色和整理，染色是采用浴染法，将编织后的面料放置在染液内，升温至100℃处理0.5h；其中，染液中分散染料浓度是12g/L，渗透剂JFC的浓度是1g/L，防泳移剂的浓度是10g/L，染色浴比是1:12；退浆是以氢氧化钠溶液作为退浆剂对浆纱后的纱线进行处理，退浆剂中氢氧化钠溶液的浓度是3g/L。编织的过程是经线与纬线是通过一上一下的平纹工艺编织成面料，所述经线的密度为158.4根/10cm，所述纬线的密度为75.1根/10cm。染整包括染色和整理，染色是采用浴染法，将编织后的面料放置在染液内，升温至100℃处理0.5h；其中，染液中分散染料浓度是12g/L，渗透剂JFC的浓度是1g/L，防泳移剂的浓度是10g/L，染色浴比是1:12；整理是将染色处理后的面料使用柔软整理剂进出处理定型，整理剂的浓度是50g/L，有效成分是双氢化牛脂基二甲基氯化铵，处理的温度是160℃，定型车速是20m/min，最终得到防水阻燃涤纶面料。
对比例1
一种防水阻燃涤纶面料，与实施例1的区别是，防水阻燃纤维的制备方法不同，将防水阻燃纤维制备过程中的金属铜有机框架包覆锑烯纳米片替换为等粒径等量的三氧化二锑粉末。
防水阻燃纤维的制备方法包括：
(1)腈纶纤维的预处理：
将腈纶纤维加入至N,N-二甲基甲酰胺中，升温至100℃，搅拌1h后，加入三氧化二锑粉末，混合搅拌1-2h，形成腈纶纤维纺丝液；其中，腈纶纤维、三氧化二锑粉末与N,N-二甲基甲酰胺的固液比是1:0.04g:80mL。
(2)制备防水阻燃纤维：
将腈纶纤维纺丝液通过计量泵输送至加热设备内，升温至110℃，之后加压至2MPa通过喷丝板喷出，经过通有高温氮气的通道，溶剂被蒸发后形成纤维丝，再经过冷凝器的冷凝回收溶剂，将形成的纤维丝经过凝固浴的处理后，使用七辊拉伸机进行拉伸，然后依次经过水浴加热和蒸汽加热处理，再次经过七辊拉伸机进行拉伸，接下来依次经过油浴的上油处理、圆网烘燥机的干燥致密化处理、牵引机和张力架的牵伸定型处理，最后打包，得到防水阻燃纤维。
对比例2
一种防水阻燃涤纶面料，与实施例1的区别是，防水阻燃纤维的制备方法不同，将防水阻燃纤维制备过程中的锑烯纳米片替换为等粒径等量的三氧化二锑粉末。
防水阻燃纤维的制备方法包括：
(1)制备金属铜有机框架包覆三氧化二锑粉末：
称量尼泊金乙酯、四溴化季戊四醇与碳酸钾混合至N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌均匀后，在反应釜内密封反应，反应温度是130℃，反应时间是60h，反应结束后经过提纯处理，得到有机配体；其中，尼泊金乙酯、四溴化季戊四醇、碳酸钾与N,N-二甲基甲酰胺的固液比是5.0g:2.3g:21g:100mL。
将三水硝酸铜与有机配体在常温下混合至N,N-二甲基甲酰胺与去离子水的混合液中，搅拌均匀后，加入三氧化二锑粉末，在300W的超声波的作用下搅拌反应，反应时间是20min，反应温度是120℃，之后降温至常温，过滤反应产物，使用N,N-二甲基甲酰胺洗涤滤渣，并将洗涤后的滤渣浸没至乙醇中静置至少48h，之后再次过滤收集滤渣，真空干燥，得到金属铜有机框架包覆三氧化二锑粉末；其中，N,N-二甲基甲酰胺与去离子水的混合液中，N,N-二甲基甲酰胺与去离子水的体积比是3-5:10；三水硝酸铜、有机配体、三氧化二锑粉末与混合液的固液比是1g:0.2g:0.1g:100mL。
(3)腈纶纤维的预处理：
将腈纶纤维加入至N,N-二甲基甲酰胺中，升温至100℃，搅拌1h后，加入金属铜有机框架包覆三氧化二锑粉末，混合搅拌1-2h，形成腈纶纤维纺丝液；其中，腈纶纤维、金属铜有机框架包覆三氧化二锑粉末与N,N-二甲基甲酰胺的固液比是1:0.04g:80mL。
(4)制备防水阻燃纤维：
将腈纶纤维纺丝液通过计量泵输送至加热设备内，升温至110℃，之后加压至2MPa通过喷丝板喷出，经过通有高温氮气的通道，溶剂被蒸发后形成纤维丝，再经过冷凝器的冷凝回收溶剂，将形成的纤维丝经过凝固浴的处理后，使用七辊拉伸机进行拉伸，然后依次经过水浴加热和蒸汽加热处理，再次经过七辊拉伸机进行拉伸，接下来依次经过油浴的上油处理、圆网烘燥机的干燥致密化处理、牵引机和张力架的牵伸定型处理，最后打包，得到防水阻燃纤维。
分别选取实施例1、对比例1-3制备的面料作为试样，分别对其进行强度、耐磨性、弹性、吸湿透气性和抑菌性方面的检测：
1.拉伸强度：
在标准大气条件下(20±2℃、65±5％RH)，裁取6.5cm×6.5cm大小的试样，每种试样各三个，参照GB/T 3923.1-1997的标准，采用等速拉伸试验仪的断裂强力，取平均值。
2.防水性：
参照GB/T 4745-2012的标准，采用沾水等级来划分：
1级一一受淋表面全部润湿。
2级一一受淋表面有一半润滑湿，这通常是指小块不连接的润湿面积总和。
3级一一受淋表面仅有不连接的小面积润湿。
4级一一受淋表面没有润湿，但在表面沾有小水珠。
5级一一受淋表面没有润湿，在表面也未沾有小水珠。
洗涤是在标准大气条件下(20±2℃、65±5％RH)，清水中洗涤30min算作一次洗涤。
3.阻燃性
参照GB/T 5454-1997的标准，采用氧指数法来表示阻燃性能；同时用垂直燃烧性UL-94的等级来辅助判断。
洗涤是在标准大气条件下(20±2℃、65±5％RH)，清水中洗涤30min算作一次洗涤。
4.耐磨性：
参考GB/T 21196.2-2007的标准，在标准大气条件下(20+2℃、65+5％RH)，裁取6.5cm×6.5cm大小的试样，每种试样各三个，使用马丁代尔耐磨试验机对其进行耐磨性的检测，不断摩擦直至试样磨损。其中，摩擦负荷质量为797±7g。
将实施例1/2/3与对比例1/2中制备的涤纶面料的性能做了实验检测，结果如下：
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2
经向断裂强力(N) 514.1 525.3 517.6 437.5 489.6
纬向断裂强力(N) 518.7 524.9 519.8 432.7 489.1
防水性(级) 4 4 4 3 4
水洗50次防水性(级) 4 4 4 2 3
垂直燃烧性UL-94(级) V0 V0 V0 V0 V0
氧指数(％) 33 34 34 32 33
水洗50次氧指数(％) 32 33 34 27 30
耐磨性(次) ＞20000 ＞20000 ＞20000 ＜15000 15000-20000
从上面表格中的数据能够看出，实施例1-3具有高力学强度、防沾水等级、阻燃性和耐磨性，同时经过水洗50次后，仍然能够保持防水性和阻燃性的变化较小，说明其防水和阻燃效果更加稳定。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种防水阻燃涤纶面料，其特征在于，是采用经线和纬线编织形成，其中经线和纬线均是由防水阻燃纤维和涤纶纤维组成；
其中，防水阻燃纤维的制备过程包括：
（1）制备锑烯纳米片：
称取金属锑粉在浓硫酸中混合，经过除氧的去离子水处理，制备出锑烯纳米片；
（2）制备金属铜有机框架包覆锑烯纳米片：
先使用尼泊金乙酯、四溴化季戊四醇与碳酸钾制备出有机配体，再使用三水硝酸铜与有机配体反应结合，同时掺入锑烯纳米片，经过超声处理后，制备得到金属铜有机框架包覆锑烯纳米片；
（3）腈纶纤维的预处理：
将腈纶纤维溶解后，加入金属铜有机框架包覆锑烯纳米片混匀后，形成腈纶纤维纺丝液；
（4）制备防水阻燃纤维：
将腈纶纤维纺丝液通过干法纺丝处理，再依次经过拉伸、加热、再次拉伸、上油、干燥和牵伸定型处理，最后经过打包处理，得到防水阻燃纤维。
2.根据权利要求1所述的一种防水阻燃涤纶面料，其特征在于，步骤（1）具体为：
称量金属锑粉混合至浓硫酸中，在室温的条件下，搅拌8-12h，之后室温静置1-2h，然后缓慢倾倒至除氧的去离子水中，搅拌均匀后，过滤收集固体，水洗至中性后，真空干燥，得到锑烯纳米片；
其中，金属锑粉的纯度大于99.99%，粒径是10-20nm；浓硫酸的浓度是98%，锑粉与浓硫酸的固液比是（0.1-0.2）g:（10-20）mL，去离子水的加入量是浓硫酸体积的10-15倍。
3.根据权利要求1所述的一种防水阻燃涤纶面料，其特征在于，步骤（2）的有机配体制备过程为：
称量尼泊金乙酯、四溴化季戊四醇与碳酸钾混合至N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌均匀后，在反应釜内密封反应，反应温度是125-130℃，反应时间是48-72h，反应结束后经过提纯处理，得到有机配体；
其中，尼泊金乙酯、四溴化季戊四醇、碳酸钾与N,N-二甲基甲酰胺的固液比是（5.0-6.6）g:（2.3-2.7）g:（21-29）g:100mL。
4.根据权利要求1所述的一种防水阻燃涤纶面料，其特征在于，步骤（2）的金属铜有机框架包覆锑烯纳米片的制备过程为：
将三水硝酸铜与有机配体在常温下混合至N,N-二甲基甲酰胺与去离子水的混合液中，搅拌均匀后，加入锑烯纳米片，在200-300W的超声波的作用下搅拌反应，反应时间是10-20min，反应温度是100-120℃，之后降温至常温，过滤反应产物，使用N,N-二甲基甲酰胺洗涤滤渣，并将洗涤后的滤渣浸没至乙醇中静置至少48h，之后再次过滤收集滤渣，真空干燥，得到金属铜有机框架包覆锑烯纳米片；
其中，N,N-二甲基甲酰胺与去离子水的混合液中，N,N-二甲基甲酰胺与去离子水的体积比是3-5:10；三水硝酸铜、有机配体、锑烯纳米片与混合液的固液比是（1-2）g:（0.2-0.8）g:（0.1-0.3）g:100mL。
5.根据权利要求1所述的一种防水阻燃涤纶面料，其特征在于，步骤（3）具体为：
将腈纶纤维加入至N,N-二甲基甲酰胺中，升温至80-100℃，搅拌0.5-1h后，加入金属铜有机框架包覆锑烯纳米片，混合搅拌1-2h，形成腈纶纤维纺丝液；
其中，腈纶纤维、金属铜有机框架包覆锑烯纳米片与N,N-二甲基甲酰胺的固液比是1:（0.04-0.08）g:（80-120）mL。
6.根据权利要求1所述的一种防水阻燃涤纶面料，其特征在于，步骤（4）具体为：
将腈纶纤维纺丝液通过计量泵输送至加热设备内，升温至110-130℃，之后加压至2-3MPa通过喷丝板喷出，经过通有高温氮气的通道，溶剂被蒸发后形成纤维丝，再经过冷凝器的冷凝回收溶剂，将形成的纤维丝经过凝固浴的处理后，依次经过拉伸、加热、再次拉伸、上油、干燥和牵伸定型处理，最后经过打包处理，得到防水阻燃纤维。
7.根据权利要求1所述的一种防水阻燃涤纶面料，其特征在于，步骤（4）中，拉伸是使用七辊拉伸机进行拉伸，然后依次经过水浴加热和蒸汽加热处理，再次经过七辊拉伸机进行拉伸，接下来依次经过油浴的上油处理、圆网烘燥机的干燥致密化处理、牵引机和张力架的牵伸定型处理，最后打包。
8.一种权利要求1-7任一所述的防水阻燃涤纶面料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，将制备的防水阻燃纤维与涤纶纤维混纺形成经线和纬线，混纺的过程包括依次进行的混条、头道、二道、三道、四道、粗纱、细纱、并线、捻线、蒸纱和络筒步骤；
第二步，将制备的经线和纬线依次经过浆纱、编织、退浆和染整工艺，即得到防水阻燃涤纶面料。
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