CN117552145B - 一种轮胎再生环保面料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轮胎再生环保面料及其制备方法，通过生物基尼龙和二氧化硅进行纺丝，并在纺丝前通过表面处理清除部分不饱和键，使得生物基尼龙材料与轮胎橡胶材料进行复合，使得橡胶分子附着在生物基尼龙面料上形成抗氧化层，能够使得生物基尼龙面料和轮胎橡胶分子紧密结合，解决现有技术中无法将生物基尼龙材料与轮胎橡胶材料进行复合以及生物基尼龙的抗氧化性和防水性差的缺陷，增强了生物基尼龙面料的抗氧化性，具有扩大复合面料强度以及防水性的能力。去除了不饱和键从而避免了生物基尼龙面料的不饱和键使用中被氧化，增强了生物基尼龙面料的抗氧化性，提高了轮胎橡胶分子的利用率，具有扩大复合面料的强度的能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种纤维制品处理技术领域，涉及一种用合成橡胶处理纤维技术领域，尤其涉及一种轮胎再生环保面料及其制备方法。
背景技术
生物基尼龙是一种由生物基原料制成的尼龙，通常是指通过生物基二胺和生物基二酸进行聚合制备的聚合物。生物基原料可以来自植物油、植物纤维等可再生资源，因此生物基尼龙是一种生物可降解的塑料材料。生物基尼龙的意义在于它具有环保特性，能够减少对石油等非可再生资源的依赖，降低对环境的负面影响。相比传统的石油基尼龙，生物基尼龙在生产过程中产生的温室气体排放更少，且在使用后可以通过生物降解或者循环利用的方式减少对环境的污染。但生物基尼龙材料的分子结构中存在不饱和键，这些不饱和键在光照下容易受到紫外线的攻击，引发自由基反应，进而导致生物基尼龙材料耐久性差和使用过程中发黄变色的缺陷。
轮胎中的橡胶是性能优异的原材料，但目前对废弃轮胎的使用率较低，造成轮胎材料的浪费以及堆积。而将废弃轮胎再生制成环保面料能够提高轮胎利用率，能够有助于环保。且将生物基尼龙和轮胎橡胶材料制成面料后能够弥补生物基尼龙的耐久性差等缺陷，能够有助于轮胎橡胶的再生利用，提高了环保性，且具有优良的防水性。
申请人在中国专利CN114987010A公开了一种高透湿生物基尼龙面料，包括：依次排布的生物基尼龙面料层、PTFE静电纺纳米膜层和尼龙经编底纱，该面料在制备的过程中，是先将PTFE静电纺纳米膜层的空隙长宽比拉伸为1.5:1-3:1这个范围内，再通过将熔融后的生物基热熔胶涂在PTFE静电纺纳米膜层上，并将生物基尼龙面料层和尼龙经编底纱与涂覆热熔胶的PTFE静电纺纳米膜层进行贴合，空隙在1.5:1-3:1这个范围内，PTFE静电纺纳米膜层的纳米级空隙变形呈椭圆状，在孔隙的宽度和表面张力的双重作用下，水滴不能在PTFE静电纺纳米膜层上展开，从而能够有效减少液态水滴的透过率，同时还能够不影响内部水蒸气的排出，进一步提高PTFE静电纺纳米膜层的防水性和透气性。但在日常使用中，长时间在太阳光紫外线的照射下，生物基尼龙面料层容易被氧化，结构发生改变，使得防水性降低，且使用橡胶分子进行表面改性时无法进行有效吸附。
因此，有必要对现有技术中的生物基尼龙材料制备方法进行改进，以解决上述问题。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种轮胎再生环保面料及其制备方法，旨在解决现有技术中无法将生物基尼龙材料与轮胎橡胶材料进行复合以及生物基尼龙的抗氧化性和防水性差的缺陷。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种轮胎再生环保面料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将生物基尼龙材料加入二氧化硅溶液中，加入表面改性剂并搅拌均匀，生物基尼龙材料为生物基尼龙56、生物基尼龙66和生物基尼龙1010中的一种或多种；
S2：将所述S1中带有生物基尼龙材料的二氧化硅溶液进行静电纺丝，得到生物基尼龙纤维，二氧化硅溶液中的二氧化硅分子为纳米级；
S3：将轮胎进行粉碎、筛选过滤后制成溶液，得到橡胶溶液，向所述S2中的生物基尼龙纤维上喷洒表面活性剂，将生物基尼龙纤维浸入橡胶溶液中；
S4：在所述S3中的生物基尼龙纤维浸入过程中对橡胶溶液进行震荡，直至生物基尼龙纤维接枝完毕，将接枝完毕后的生物基尼龙纤维进行捞出并烘干，将生物基尼龙纤维制备得面料。
本发明一个较佳实施例中，所述S1中的生物基尼龙材料均由生物基二胺和石油基二酸缩聚而成。
本发明一个较佳实施例中，所述S1中的表面改性剂能够为氨基丙基三甲氧基硅烷和氨基丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
本发明一个较佳实施例中，所述S1中二氧化硅纳米溶液的纳米二氧化硅的尺寸为1nm-100nm。
本发明一个较佳实施例中，所述S2中静电纺丝方式为熔体电纺，熔体电纺中使用的溶剂为环己酮和甲乙酮中的一种或多种，纤维熔体的温度为180℃-195℃，纤维熔体的温度比纤维熔点高3%-5%。
本发明一个较佳实施例中，所述S3中橡胶溶液的制备过程为，将处理好的橡胶分子放入有机溶剂中，并向有机溶剂中添加助溶剂，并同时进行搅拌和加热，加热温度低于70℃。
本发明一个较佳实施例中，所述S3中橡胶溶液的有机溶剂能够为环戊烷、环己烷中的一种或多种，环己烷选用椅式环己烷。
本发明一个较佳实施例中，所述S4在生物基尼龙纤维接枝过程中，周期性对生物基尼龙纤维进行震荡，震荡方向垂直于生物基尼龙纤维表面。
为达到上述目的，本发明采用的第二套技术方案为：一种轮胎再生环保面料的制备方法制备的面料，基于所述的一种轮胎再生环保面料的制备方法制备而得；
所述面料织造纹样为斜纹，所述面料上的生物基尼龙纤维的经线之间的空隙尺寸为100nm-200nm。
本发明一个较佳实施例中，所述面料织造形式为双面斜纹，正面和背面上的空隙分别交错设置。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
（1）本发明提供了一种轮胎再生环保面料及其制备方法，通过生物基尼龙和二氧化硅进行纺丝，并在纺丝前通过表面处理清除部分不饱和键，使得生物基尼龙材料与轮胎橡胶材料进行复合，使得橡胶分子附着在生物基尼龙面料上形成抗氧化层，相比于现有技术中的生物基尼龙面料制备方法，能够使得生物基尼龙面料和轮胎橡胶分子紧密结合，解决现有技术中无法将生物基尼龙材料与轮胎橡胶材料进行复合以及生物基尼龙的抗氧化性和防水性差的缺陷，增强了生物基尼龙面料的抗氧化性，提高了轮胎橡胶分子的利用率，具有扩大复合面料强度以及防水性的能力。
（2）本发明中，使用纳米二氧化硅和生物基尼龙材料进行纺丝能够使得生物基尼龙和纳米二氧化硅之间紧密连接，纳米二氧化硅能够作为支撑材料，且加入的表面活性剂能够促进二氧化硅与生物基尼龙上的不饱和键进行反应，相比于现有技术，能够增加生物基尼龙的强度，通过削减生物基尼龙上的不饱和键进行抗氧化性的增强，且生物基尼龙纤维表面上的纳米二氧化硅能够作为与橡胶分子的连接材料，增加与橡胶连接的牢固性。
（3）本发明中，在橡胶溶液的制备过程中使用的溶剂为环戊烷和环己烷等环烷烃，对橡胶分子的溶解性较好，能够在制备橡胶溶液的过程中对橡胶分子进行充分溶解，且具有易挥发性、结构稳定的性质，相比于现有技术，能够提高橡胶的溶解度，并在溶剂挥发过程中增强橡胶分子和生物基尼龙材料的接枝效果，提高生物基尼龙纤维的防水性，且椅式环己烷的结构稳定性好，避免橡胶溶液中的溶剂与生物基尼龙材料结合，保证了生物基尼龙材料的抗氧化性。
（4）本发明中，制备而得的轮胎再生环保面料由生物基尼龙材料和二氧化硅共同纺丝，纤维外表接枝有橡胶层且紧密贴合，橡胶层对生物基尼龙起到了保护作用，能够增强生物基尼龙材料的强度和抗氧化性，相比于现有技术，对生物基尼龙材料的紧密型更好，轮胎橡胶层有助于增强生物基尼龙面料的持久性，提高了生物基尼龙面料的使用周期，而橡胶层的使用周期能够提供长时间的防水性，对生物基尼龙纤维起到防水性能的保护作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
图1是本发明的优选实施例的方法步骤图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示，一种轮胎再生环保面料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将生物基尼龙材料加入二氧化硅溶液中，加入表面改性剂并搅拌均匀，生物基尼龙材料为生物基尼龙56、生物基尼龙66和生物基尼龙1010中的一种或多种。生物基尼龙56、生物基尼龙66和生物基尼龙1010都是生物可降解的尼龙材料，它们的名称中的数字代表了不同的原料和聚合物结构。生物基尼龙56是由己内酰胺和戊内酰胺制成的聚合物，生物基尼龙66是由己二酸和六甲基二胺制成的聚合物，生物基尼龙1010是由癸内酰胺和己内酰胺制成的聚合物。
S2：将所述S1中带有生物基尼龙材料的二氧化硅溶液进行静电纺丝，得到生物基尼龙纤维，二氧化硅溶液中的二氧化硅分子为纳米级。二氧化硅纳米颗粒具有非常高的比表面积，因此具有优异的表面活性。这使得二氧化硅颗粒能够与生物基尼龙面料和接枝物质表面发生相互作用，从而促进两者之间的渗透和结合。
S3：将轮胎进行粉碎、筛选过滤后制成溶液，得到橡胶溶液，向所述S2中的生物基尼龙纤维上喷洒表面活性剂，将生物基尼龙纤维浸入橡胶溶液中。橡胶溶液中橡胶分子为纳米级，能够通过高压均质化和微射流将粉碎过后的轮胎橡胶进行更精细的粉碎。通过先喷洒表面活性剂后再进行橡胶的接枝，使得接枝过程均发生在生物基尼龙表面，避免在橡胶溶液中加入表面改性剂使得橡胶分子进行自主聚合，使得橡胶分子尺寸不一致，影响均散性。
S4：在所述S3中的生物基尼龙纤维浸入过程中对橡胶溶液进行震荡，直至生物基尼龙纤维接枝完毕，将接枝完毕后的生物基尼龙纤维进行捞出并烘干，将生物基尼龙纤维制备得面料。
由于生物基尼龙上的生物基聚合物如聚乳酸和聚己内酯等物质上包含苯环、碳碳双键和碳碳三键等不饱和碳键，这些不饱和键具有高活性，当生物基尼龙面料在使用过程中受到太阳光和紫外线的长期作用下，会催化不饱和键与生物基尼龙上的其余分子之间进行氧化反应，这种氧化反应宏观上表现为面料发黄，会影响面料的使用效果和使用寿命。
通过生物基尼龙和二氧化硅进行纺丝，并在纺丝前通过表面处理清除部分不饱和键，使得生物基尼龙材料与轮胎橡胶材料进行复合，使得橡胶分子附着在生物基尼龙面料上形成抗氧化层，能够使得生物基尼龙面料和轮胎橡胶分子紧密结合，解决现有技术中无法将生物基尼龙材料与轮胎橡胶材料进行复合以生物基尼龙的抗氧化性和防水性的缺陷，增强了生物基尼龙面料的抗氧化性，提高了轮胎橡胶分子的利用率，具有扩大复合面料强度以及防水性的能力。
S1中的生物基尼龙由生物基二胺和石油基二酸缩聚而成。生物基尼龙56由戊二胺和己二酸缩聚而成，生物基尼龙66由己二胺和己二酸缩聚而成，生物基尼龙1010由癸二胺和癸二酸缩聚而成。
所述S1中的表面改性剂能够为氨基丙基三甲氧基硅烷和氨基丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。氨基丙基三甲氧基硅烷和氨基丙基三乙氧基硅烷均属于硅烷偶联剂中的一种，且稳定性好，能够分别与二氧化硅和生物基尼龙材料进行反应。对生物基尼龙纤维进行表面改性能够使得增加生物基尼龙纤维的附着性，通常使用联合机改善材料表面的粘合性。使用硅烷偶联剂能够使得偶联剂上的硅烷基团和其他基团能够分别与生物基尼龙纤维和二氧化硅纳米溶液进行反应连接，使得纳米二氧化硅和生物基尼龙纤维能够进行牢固连接。
S2中静电纺丝方式为熔体电纺，熔体电纺中使用的溶剂为环己酮和甲乙酮中的一种或多种，纤维熔体的温度为180℃-195℃，纤维熔体的温度比纤维熔点高3%-5%。通过熔体纺丝法制造高分子纳米纤维，能得到连续均匀的高分子纳米纤维，且纤维直径小，比表面积大，具有较高的抗氧化性。环己酮和甲乙酮具有良好的溶解性和挥发性，能够满足熔体电纺的要求。纤维熔体的温度比纤维熔点高3%-5%能够使得在纺丝过程中熔体整体均高于熔点，避免熔体在纺丝过程中部分变冷使得丝线均匀性降低。
S2中生物基尼龙纤维纺丝结束后，对生物基尼龙纤维进行表面改性。表面改性过程为将生物基尼龙面料置于密闭容器中，并向密闭容器中释放雾化臭氧水溶液，臭氧水溶液浓度为0.5-1mg/L。对生物基尼龙纤维进行表面改性能够使得生物基尼龙纤维的不饱和键进行预先去除，并提高生物基尼龙纤维表面的粘合性，便于后续物质的结合。
对生物基尼龙纤维进行不饱和键的去除有多种方法，其中使用臭氧对生物基尼龙纤维进行不饱和键去除是一种有效方法。臭氧在常温下是一种不稳定物质，能够与其他物质发生氧化反应，在生物基尼龙纤维织造过程中将不饱和键进行氧化，能够减小生物基尼龙纤维上不饱和键的数量。臭氧易溶于水，雾化状态下分散更加均匀，能够对生物基尼龙纤维上进行适度氧化，避免过度氧化使得生物基尼龙纤维性质发生改变。
S2中二氧化硅纳米溶液中的纳米二氧化硅的尺寸为1nm-100nm。二氧化硅纳米溶液的制备过程主要有两种方法：1、将正硅酸乙酯、甲醇、去离子水和氨水分别按照30%、55%、10%和5%的比例进行均匀混合，并逐滴滴入65%的乙醇溶液中，滴入过程中进行搅拌，滴入结束后继续进行搅拌20min，得到纳米二氧化硅；2、向45%的硅酸水溶液中滴加盐酸，硅酸水溶液中的硅酸转化为纳米二氧化硅，生成二氧化硅纳米溶液。
纳米二氧化硅为胶体状能够使得纳米二氧化硅具有吸附性，能够使得在二氧化硅溶液和生物基尼龙面料接枝时的粘合性更好，当且仅当纳米二氧化硅的直径为1nm-100nm时才能成为胶体。
S3中橡胶溶液的制备过程为，将处理好的橡胶分子放入有机溶剂中，并向有机溶剂中添加助溶剂，并同时进行搅拌和加热，加热温度低于70℃。由于轮胎橡胶中有存在杂质的可能性，在制备橡胶分子时需提前进行筛选过滤，使得杂质去除。通过溶解法能够使得橡胶分子的溶解在溶剂中，当橡胶析出时能够获得更加均匀以及细腻的橡胶分子。在橡胶溶解过程中加热能够加速橡胶溶解速度，且当加热温度低于70℃时，能够避免有机溶剂的挥发而使得橡胶溶解速度减缓。
S3中橡胶溶液的有机溶剂能够为环戊烷、环己烷中的一种或多种，环己烷选用椅式环己烷。在橡胶溶液的制备过程中使用的溶剂为环戊烷和环己烷等环烷烃，对橡胶分子的溶解性较好，能够在制备橡胶溶液的过程中对橡胶分子进行充分溶解，且具有易挥发性、结构稳定的性质，能够提高橡胶的溶解度，并在溶剂挥发过程中增强橡胶分子与二氧化硅的接枝效果，且椅式环己烷的结构稳定性好，避免橡胶溶液中的溶剂与生物基尼龙材料结合，保证了生物基尼龙材料的抗氧化性。环戊烷和环己烷均为环烷烃，碳碳键均为饱和键，在作为有机溶剂时能够对橡胶等有机分子进行溶解。环戊烷和环己烷性质稳定，且常温下均为液态，并在加热后进行挥发，对橡胶的接枝过程非常适用。环己烷拥有多种异型架构，包括船式、椅式、半椅式和扭船式等架构，其中椅式的稳定性最好，当使用椅式环己烷作为溶剂时能够使得避免与生物基尼龙面料进行反应。
S4在生物基尼龙纤维接枝过程中，周期性对生物基尼龙纤维进行挤压，挤压方向垂直于生物基尼龙纤维表面。对生物基尼龙纤维进行垂直表面挤压能够使得生物基尼龙纤维与橡胶分子能够充分聚合，保证生物基尼龙纤维上橡胶的均匀附着性。
S4中的生物基尼龙面料织造方式为机织，选用斜纹织造，经纬纱细度一致，细度为25S-40S。机织面料能够使得生物基尼龙面料的纤维结构更加紧凑，能够提高生物基尼龙面料的强度，斜纹织造使得生物基面料上的纹样紧密程度提升，经纬纱之间的空隙变小，能够保证生物基尼龙面料的紧密性。当纤维细度为25S-40S时，织造过程中能够使得纤维空隙适中，纤维织造过程中保证防水性能。
在生物基尼龙纤维上接枝有橡胶层，橡胶层的厚度为50nm-60nm，橡胶层选用原料为丁腈橡胶、氟橡胶和异戊二烯橡胶中的一种或多种。橡胶层厚度应避免过大和过小，防止改性效果不足或者影响生物基尼龙面料原有性质。丁腈橡胶、氟橡胶和异戊二烯橡胶均具有良好的耐磨性和使用周期，直接选用或者混合选用能够改善生物基尼龙的使用周期。
制备而得的轮胎再生环保面料由生物基尼龙材料和二氧化硅共同纺丝，纤维外表接枝有橡胶层且紧密贴合，橡胶层对生物基尼龙起到了保护作用，能够增强生物基尼龙材料的强度和抗氧化性，对生物基尼龙材料的紧密型更好，轮胎橡胶层有助于增强生物基尼龙面料的持久性，提高了生物基尼龙面料的使用周期，而橡胶层的使用周期能够提供长时间的防水性，对生物基尼龙纤维起到防水性能的保护作用。
为达到上述目的，本发明采用的第二套技术方案为：一种轮胎再生环保面料的制备方法制备的面料，基于一种轮胎再生环保面料的制备方法制备而得。
所述面料织造纹样为斜纹，所述面料上的生物基尼龙纤维的经线之间的空隙尺寸为100nm-200nm。经线之间的空隙位于100nm-200nm，水滴的直径为400nm，能够有效防止水滴的进入，起到防水的作用。
所述面料织造形式为双面斜纹，正面和背面上的空隙分别交错设置。双面斜纹指的是面料正面和背面均进行斜纹制造，纤维交织点较少，织物密度较大，能够提高织物防水性，且正面和背面上的空隙分别交错设置能够降低面料的透湿率，对面料的防水性能有较大提高。
实施例一
本实施例制备一种轮胎再生环保面料，包括以下步骤：
步骤1：选用生物基尼龙56和纳米二氧化硅溶液，并依据生物基尼龙56分子、纳米二氧化硅分子和氨基丙基三甲氧基硅烷分子以100：3：1的质量比进行均匀混合，得到混合溶液；
步骤2：将生物基尼龙56和纳米二氧化硅的混合溶液静电纺丝制备细度为30S的生物基尼龙纤维；
步骤3：将生物基尼龙56和纳米二氧化硅共同纺丝后的生物基尼龙纤维进行表面处理后浸入质量分数为35%的丁腈橡胶溶液中1h，并不断进行搅拌，将生物基尼龙面料取出并烘干，通过机织进行斜纹织造得到生物基尼龙面料。
实施例二
本实施例制备一种轮胎再生环保面料，包括以下步骤：
步骤1：选用生物基尼龙56和纳米二氧化硅溶液，并依据生物基尼龙56分子、纳米二氧化硅分子和氨基丙基三甲氧基硅烷分子以100：3：1的质量比进行均匀混合，得到混合溶液；
步骤2：将生物基尼龙56和纳米二氧化硅的混合溶液静电纺丝制备细度为30S的生物基尼龙纤维；
步骤3：将生物基尼龙56和纳米二氧化硅共同纺丝后的生物基尼龙纤维进行表面处理后浸入质量分数为40%的丁腈橡胶溶液中1h，并不断进行搅拌，将生物基尼龙面料取出并烘干，通过机织进行斜纹织造得到生物基尼龙面料。
实施例三
步骤1：选用生物基尼龙56和纳米二氧化硅溶液，并依据生物基尼龙56分子、纳米二氧化硅分子和氨基丙基三甲氧基硅烷分子以100：3：1的质量比进行均匀混合，得到混合溶液；
步骤2：将生物基尼龙56和纳米二氧化硅的混合溶液静电纺丝制备细度为30S的生物基尼龙纤维；
步骤3：将生物基尼龙56和纳米二氧化硅共同纺丝后的生物基尼龙纤维进行表面处理后浸入质量分数为45%的丁腈橡胶溶液中1h，并不断进行搅拌，将生物基尼龙面料取出并烘干，通过机织进行斜纹织造得到生物基尼龙面料。
实施例四
本实施例制备一种轮胎再生环保面料，包括以下步骤：
步骤1：选用生物基尼龙56和纳米二氧化硅溶液，并依据生物基尼龙56分子、纳米二氧化硅分子和氨基丙基三甲氧基硅烷分子以100：4：1的质量比进行均匀混合，得到混合溶液；
步骤2：将生物基尼龙56和纳米二氧化硅的混合溶液静电纺丝制备细度为30S的生物基尼龙纤维；
步骤3：将生物基尼龙56和纳米二氧化硅共同纺丝后的生物基尼龙纤维进行表面处理后浸入质量分数为35%的丁腈橡胶溶液中1h，并不断进行搅拌，将生物基尼龙面料取出并烘干，通过机织进行斜纹织造得到生物基尼龙面料。
实施例五
本实施例制备一种轮胎再生环保面料，包括以下步骤：
步骤1：选用生物基尼龙56和纳米二氧化硅溶液，并依据生物基尼龙56分子、纳米二氧化硅分子和氨基丙基三甲氧基硅烷分子以100：4：1的质量比进行均匀混合，得到混合溶液；
步骤2：将生物基尼龙56和纳米二氧化硅的混合溶液静电纺丝制备细度为30S的生物基尼龙纤维；
步骤3：将生物基尼龙56和纳米二氧化硅共同纺丝后的生物基尼龙纤维进行表面处理后浸入质量分数为40%的丁腈橡胶溶液中1h，并不断进行搅拌，将生物基尼龙面料取出并烘干，通过机织进行斜纹织造得到生物基尼龙面料。
实施例六
本实施例制备一种轮胎再生环保面料，包括以下步骤：
步骤1：选用生物基尼龙56和纳米二氧化硅溶液，并依据生物基尼龙56分子、纳米二氧化硅分子和氨基丙基三甲氧基硅烷分子以100：4：1的质量比进行均匀混合，得到混合溶液；
步骤2：将生物基尼龙56和纳米二氧化硅的混合溶液静电纺丝制备细度为30S的生物基尼龙纤维；
步骤3：将生物基尼龙56和纳米二氧化硅共同纺丝后的生物基尼龙纤维进行表面处理后浸入质量分数为45%的丁腈橡胶溶液中1h，并不断进行搅拌，将生物基尼龙面料取出并烘干，通过机织进行斜纹织造得到生物基尼龙面料。
实施例七
本实施例制备一种轮胎再生环保面料，包括以下步骤：
步骤1：选用生物基尼龙56和纳米二氧化硅溶液，并依据生物基尼龙56分子、纳米二氧化硅分子和氨基丙基三甲氧基硅烷分子以100：5：1的质量比进行均匀混合，得到混合溶液；
步骤2：将生物基尼龙56和纳米二氧化硅的混合溶液静电纺丝制备细度为30S的生物基尼龙纤维；
步骤3：将生物基尼龙56和纳米二氧化硅共同纺丝后的生物基尼龙纤维进行表面处理后浸入质量分数为35%的丁腈橡胶溶液中1h，并不断进行搅拌，将生物基尼龙面料取出并烘干，通过机织进行斜纹织造得到生物基尼龙面料。
实施例八
步骤1：选用生物基尼龙56和纳米二氧化硅溶液，并依据生物基尼龙56分子、纳米二氧化硅分子和氨基丙基三甲氧基硅烷分子以100：5：1的质量比进行均匀混合，得到混合溶液；
步骤2：将生物基尼龙56和纳米二氧化硅的混合溶液静电纺丝制备细度为30S的生物基尼龙纤维；
步骤3：将生物基尼龙56和纳米二氧化硅共同纺丝后的生物基尼龙纤维进行表面处理后浸入质量分数为40%的丁腈橡胶溶液中1h，并不断进行搅拌，将生物基尼龙面料取出并烘干，通过机织进行斜纹织造得到生物基尼龙面料。
实施例九
步骤1：选用生物基尼龙56和纳米二氧化硅溶液，并依据生物基尼龙56分子、纳米二氧化硅分子和氨基丙基三甲氧基硅烷分子以100：5：1的质量比进行均匀混合，得到混合溶液；
步骤2：将生物基尼龙56和纳米二氧化硅的混合溶液静电纺丝制备细度为30S的生物基尼龙纤维；
步骤3：将生物基尼龙56和纳米二氧化硅共同纺丝后的生物基尼龙纤维进行表面处理后浸入质量分数为45%的丁腈橡胶溶液中1h，并不断进行搅拌，将生物基尼龙面料取出并烘干，通过机织进行斜纹织造得到生物基尼龙面料。
对比例一
本对比例制备一种生物尼龙面料，选用生物基尼龙56通过静电纺丝制备细度为30S的生物基尼龙纤维，通过机织进行斜纹织造得到生物基尼龙面料。
检测实验一：
将实施例一到九和对比例中的面料裁剪成长宽均为10cm的样品。
将80mL体积百分比浓度为50％的乙醇溶液和20mLDPPH·乙醇溶液(0.1mmol/L)进行混合，得到DPPH测试液。将若干样品分别放入DPPH测试液中，检测此时吸光度A0，于避光环境中以37℃进行震荡水浴加热0.5h，检测此时吸光度A1；将DPPH测试液于避光环境中以37℃进行震荡水浴加热0.5h，检测此时吸光度A2。由公式，DPPH自由基清除率=]×100%得到面料的DPPH自由基清除率如下表一所示。
表一 实施例一到九和对比例中的面料的自由基清除率
| 样品来源 | DPPH自由基清除率（%） | 样品来源 | DPPH自由基清除率（%） |
| 实施例一 | 76.2 | 实施例六 | 82.3 |
| 实施例二 | 78.5 | 实施例七 | 78.2 |
| 实施例三 | 81.1 | 实施例八 | 80.5 |
| 实施例四 | 77.4 | 实施例九 | 84.0 |
| 实施例五 | 79.6 | 对比例一 | 0 |
如表一所示，使用纳米二氧化碳和生物基尼龙进行混合静电纺丝后进行橡胶接枝聚合后的生物基尼龙面料，能够提高生物基尼龙1010上的DPPH自由基清除率，而DPPH自由基清除率与织物的抗氧化能力相关，织物抗氧化能力越强，对DPPH中的自由基的清除能力越强，DPPH自由基清除率越高。因此，使用纳米二氧化硅和轮胎再生橡胶与生物基尼龙1010进行接枝聚合得到的轮胎再生环保面料具备良好的抗氧化能力。
检测试验二：
将实施例一到九和对比例中的面料裁剪成长宽均为10cm的样品。
使用接触角测量仪分别对各个织物进行接触角检测，接触角如表二所示。
表二 实施例一到九和对比例中的面料的接触角
| 样品来源 | 接触角（°） | 样品来源 | 接触角（°） |
| 实施例一 | 158.2 | 实施例六 | 162.4 |
| 实施例二 | 158.9 | 实施例七 | 162.1 |
| 实施例三 | 160.3 | 实施例八 | 163.0 |
| 实施例四 | 160.5 | 实施例九 | 163.8 |
| 实施例五 | 161.7 | 对比例一 | 153.4 |
如表二所示，使用纳米二氧化碳和生物基尼龙进行混合静电纺丝后进行橡胶接枝聚合后的生物基尼龙面料，能够提高生物基尼龙纤维上的接触角，接触角的大小与面料的防水性相关，接触角越大则防水性越好。实施例一到九的接触角均大于对比例中的接触角，实施例一到九的防水性均优于对比例的防水性，使用二氧化硅和橡胶制成对生物基尼龙进行聚合，能够提高生物基尼龙材料的防水性。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。
Claims (5)
1.一种轮胎再生环保面料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将生物基尼龙材料加入二氧化硅溶液中，加入表面改性剂并搅拌均匀，生物基尼龙材料为生物基尼龙56、生物基尼龙66和生物基尼龙1010中的一种或多种，所述表面改性剂能够为氨基丙基三甲氧基硅烷和氨基丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种；
S2：将所述S1中带有生物基尼龙材料的二氧化硅溶液进行静电纺丝，得到生物基尼龙纤维，二氧化硅溶液中的二氧化硅为纳米级；
S3：将轮胎进行粉碎、筛选过滤后制成溶液，得到橡胶溶液，向所述S2中的生物基尼龙纤维上喷洒表面活性剂，将生物基尼龙纤维浸入橡胶溶液中，橡胶溶液的制备过程为：将处理好的橡胶分子放入有机溶剂中，并向有机溶剂中添加助溶剂，并同时进行搅拌和加热，加热温度低于70℃，橡胶溶液的有机溶剂能够为环戊烷、环己烷中的一种或多种，环己烷选用椅式环己烷；
S4：在所述S3中的生物基尼龙纤维浸入过程中对橡胶溶液进行周期性震荡，震荡方向垂直于生物基尼龙纤维表面，直至生物基尼龙纤维接枝完毕，将接枝完毕后的生物基尼龙纤维进行捞出并烘干，将生物基尼龙纤维制备得到面料。
2.根据权利要求1所述的一种轮胎再生环保面料的制备方法，其特征在于：所述S1中的生物基尼龙材料均由生物基二胺和石油基二酸缩聚而成。
3.根据权利要求1所述的一种轮胎再生环保面料的制备方法，其特征在于：所述S1中二氧化硅纳米溶液的纳米二氧化硅的尺寸为1nm-100nm。
4.一种轮胎再生环保面料的制备方法制备的面料，其特征在于，基于权利要求1-3中任一项所述的一种轮胎再生环保面料的制备方法制备而得；
所述面料织造纹样为斜纹，所述面料上的生物基尼龙纤维的经线之间的空隙尺寸为100nm-200nm。
5.根据权利要求4所述的一种轮胎再生环保面料的制备方法制备的面料，其特征在于：所述面料织造形式为双面斜纹，正面和背面上的空隙分别交错设置。
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