一种环保型阻燃面料的制备方法与流程

本发明属于面料的制备领域，具体涉及了一种环保型阻燃面料的制备方法。

背景技术：

1、随着现代科技进步和人们生活水平的提高，人们对服装面料的功能性要求也越来越高，尤其是对于长期处于高温的工作环境的消防、石油化工、冶金铸造、电力电气等行业的工作人员来说，阻燃防火服是一层关系到生命安全的重要皮肤，这层“皮肤”不仅要在短时间内隔绝人体与火源，还要在相对长的时间内代替人体皮肤接受火场的高温炙烤，因此阻燃防火服装对工作人员的生命安全起到了至关重要的保护作用。

2、现有的阻燃面料主要通过纤维本身的阻燃特性以及整理阻燃剂达到阻燃的效果，以这种方式获得的面料其阻燃效果十分有限，而且在洗涤或久穿之后表面的阻燃剂易脱落，造成阻燃效果明显下降的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种环保型阻燃面料的制备方法，针对现有技术中的缺陷，利用生物质材料制备获得阻燃纤维，并采用该阻燃纤维制成阻燃面料，其不仅具有良好的阻燃效果，而且避免了阻燃剂脱落导致阻燃剂阻燃效果下降的问题。该阻燃面料与环保功能面料均采用生物环保材料制得，其生产、使用过程具有低碳、环保、节能的特点，符合经济与环境可持续发展的理念。

2、为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

3、一种环保型阻燃面料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

4、(1)制备改性涤纶纤维：取椰子外壳，经加热炭化后生成具有活性的椰炭；将椰炭与聚酯混融，并加入二甲基丙二醇、表面活性剂、2-丁烯-1,4-二正丁酯、添加剂、对苯二甲酸和乙二醇，在210-260℃与真空条件下聚合，制得聚合熔体，经纺丝后获得改性涤纶纤维

5、(2)制备环保功能面料：取改性涤纶纤维、钛远红外纤维，经开清棉、梳棉、并条、粗细纱、织造与后整理制得该环保功能面料；

6、(3)制备阻燃面料：取海藻酸铵粉末和植酸溶于去离子水中，经搅拌后制得水凝胶，水凝胶经老化与溶剂交换后获得气凝胶；取三聚氰胺纤维，将其与气凝胶混合配制成纺丝液，经纺丝后获得阻燃纤维；阻燃纤维经混纺、编织、后整理后制成阻燃纤维；

7、(4)复合环保功能面料与阻燃面料，获得该环保阻燃性面料。

8、根据权利要求1的一种环保型阻燃面料的制备方法，其特征在于：步骤(1)表面活性剂选用2,5-二甲基-2,5-已炔二醇。

9、根据权利要求1的一种环保型阻燃面料的制备方法，其特征在于：步骤(1)添加剂选用二氧化硅、二氧化锗或氧化铝。

10、根据权利要求1的一种环保型阻燃面料的制备方法，其特征在于：步骤(3)包括有一次老化与二次老化：

11、a、一次老化：将水凝胶加入到海藻酸铵的水溶液中进行一次老化；

12、b、二次老化：将一次老化后的水凝胶加入到植酸水溶液中进行二次老化。

13、根据权利要求4的一种环保型阻燃面料的制备方法，其特征在于：步骤(3)溶剂交换：将二次老化后的水凝胶用正己烷进行溶剂交换，升温干燥后制得气凝胶。

14、根据权利要求1的一种环保型阻燃面料的制备方法，其特征在于：步骤(3)后整理：

15、a、将阻燃面料与nahco3混合后用超声波清洗，得清洗后的阻燃面料；

16、b、将清洗后的阻燃面料进行微波等离子体处理，得到微波等离子体处理后的阻燃面料；

17、c、将微波等离子体处理后的阻燃面料浸于一次整理液中处理，烘干后得到一次整理后的阻燃面料；

18、d、将一次整理后的阻燃面料浸于二次整理液中处理，烘干后得到二次整理后的阻燃面料；

19、e、二次整理后的阻燃面料进行超声波清洗，得到整理后的阻燃面料。

20、根据权利要求6的一种环保型阻燃面料的制备方法，其特征在于：一次整理液包括以下组分：8份纳米氧化锌、0.08份海藻酸钠、0.05份1,3,5-三苯甲酰氧基-2-甲氧基-d-核糖、2份1,3-丁二醇混与90份去离子水；

21、二次整理液包括以下组分：20份磷酸二氢铵、40份三氧化二锑、18份二甲聚硅氧烷、4-6重量份二甲基硅油、300重量份水。

22、根据权利要求1的一种环保型阻燃面料的制备方法，其特征在于：步骤(4)采用复合机将环保功能面料与阻燃面料进行复合，所用复合材料为热熔胶膜；该复合机包括进布端、收布端与复合段，进布端设有第一进布辊，第一进布辊用于输出环保功能面料；复合段包括前复合机构与后复合机构，前复合机构设有第二进布辊、第一导辊、第一张力辊与第一复合辊，第二进布辊用于输送热熔胶膜，第一导辊设置于前复合机构的进口处，且设置有两个，分别用于引导环保功能面料与热熔胶膜通过；第一张力辊设于第一复合辊的两侧，用于控制张力，第一复合辊预复合热熔胶膜与环保功能面料，复合后由前复合机构的出口送出至后复合机构；

23、后复合机构设有第三进布辊、第二导辊、第二张力辊、第二复合辊与加压辊，第三进布辊用于输送阻燃面料，第二导辊设置于后复合机构的进口处，且设置有两个，分别用于引导预复合的环保功能面料与阻燃面料通过；第二张力辊设于第二复合辊的两侧，用于控制张力，第二复合辊在热环境下复合环保功能面料与阻燃面料，形成复合面料；加压辊设有两个，用于控制第二复合辊对面料的压力；复合后由后复合机构的出口送出至收布端，收布端设有收布辊，用于收卷复合面料。

24、本发明的复合机可分两段进行复合，先将环保功能面料与热熔胶膜预复合，使得热熔胶膜贴合于环保功能面料；再将环保功能面料与阻燃面料热复合，复合后的面料贴合紧密且牢固，不易剥离，具有良好的复合效果。该复合机实现了流水线式的自动化复合生产工序，显著提升生产效率，降低工人负担，减少人力成本支出。

25、进一步，前复合机构与后复合机构之间设有矫正机构，矫正机构包括左向矫正转辊、右向矫正转辊与偏移识别组件，左向矫正转辊配备有第一升降气缸，通过第一升降气缸控制左向矫正转辊升降，左向矫正转辊设有左向凸缘，用于引导右偏的面料向左归正；右向矫正转辊配备有第二升降气缸，第二升降气缸控制右向矫正转辊升降，右向矫正转辊设有右向凸缘，用于引导左偏的面料向右归正；偏移识别组件包括第一光电传感器、第一感应片、第二光电传感器与第二感应片，第一光电传感器与第一感应片识别面料左偏，第二光电传感器与第二感应片识别面料右偏。

26、在实际生产过程中发现，环保功能面料与热熔胶膜在预复合后，其输送位置会发生左偏或者右偏，从而导致在与阻燃面料复合时，无法准确或相对准确的对齐，复合后两层面料的偏差较大，增加后续生产工艺的难度。因此本发明设置了该矫正机构，通过偏移识别组件识别预复合面料的是否偏移以及偏移方向，如预复合面料左偏时，第一光电传感器与第一感应片由原来的感应状态中断(被面料遮挡)，从而识别到面料发生左偏；根据偏移识别组件识别到的偏移方向，适应性的控制左向矫正转辊与右向矫正转辊执行矫正作业；如左偏时，控制第二升降气缸带动右向矫正转辊上升至贴合面料位置，启动旋转，再右向凸缘的帮助下，持续的引导左偏的面料向右归正，直至偏移识别组件未识别到左偏。如右偏时，控制第一升降气缸带动左向矫正转辊上升至贴合面料位置，启动旋转，再左向凸缘的帮助下，持续的引导右偏的面料向左归正，直至偏移识别组件未识别到右偏。基于该矫正机构能够实现不停机归正面料的输送位置，从而避免复合偏移的问题。

27、进一步，第二复合辊内设有气流通道，气流通道的一端连接进气管，进气管连接于风机箱的出气口上，通过进气管向内送入热空气，第二复合辊的表面设有出气孔，其与气流通道连通，热空气从出气孔吹出并吹向复合中的面料；后复合机构的侧壁上设有风网，风网内设有出气通道，出气通道通过出气管连接于风机箱的进气口上，风机箱内配备有加热器，加热器用于加热空气。该第二复合辊能够向复合中的面料由内而外的吹送热风，使得热熔胶膜能够均匀充分受热，从而提升去对阻燃面料与环保功能面料复合效果，达到复合牢固，不易剥离的目的。并在此基础上设置风网、出气通道与风机箱，实现循环往复的输送热风给第二复合辊，进一步保证各段热熔胶膜能够均匀充分受热，并维持后复合机构内的热环境，对于复合有益。

28、由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：

29、本发明利用生物质材料制备获得阻燃纤维，并采用该阻燃纤维制成阻燃面料，其不仅具有良好的阻燃效果，而且避免了阻燃剂脱落导致阻燃剂阻燃效果下降的问题。该阻燃面料与环保功能面料均采用生物环保材料制得，其生产、使用过程具有低碳、环保、节能的特点，符合经济与环境可持续发展的理念。

30、改性涤纶纤维具有健康、舒适、环保的特点，钛远红外纤维在吸收人体或外界的热辐射后，可释放远红外线，这些远红外线有助于生物的成长，可促进人体皮肤表面为微血管的血液循环，具有生态、环保与保健的功效，从而赋予环保功能面料一定的功能性。

31、将阻燃面料通过后整理后，进一步赋予了其阻燃性能，并同时赋予其耐磨性能、抗菌性能与抗紫外性能。

32、本发明的复合机可分两段进行复合，先将环保功能面料与热熔胶膜预复合，使得热熔胶膜贴合于环保功能面料；再将环保功能面料与阻燃面料热复合，复合后的面料贴合紧密且牢固，不易剥离，具有良好的复合效果。该复合机实现了流水线式的自动化复合生产工序，显著提升生产效率，降低工人负担，减少人力成本支出。

33、本发明设置有矫正机构，通过偏移识别组件识别预复合面料的是否偏移以及偏移方向，如预复合面料左偏时，第一光电传感器与第一感应片由原来的感应状态中断(被面料遮挡)，从而识别到面料发生左偏；根据偏移识别组件识别到的偏移方向，适应性的控制左向矫正转辊与右向矫正转辊执行矫正作业；如左偏时，控制第二升降气缸带动右向矫正转辊上升至贴合面料位置，启动旋转，再右向凸缘的帮助下，持续的引导左偏的面料向右归正，直至偏移识别组件未识别到左偏。如右偏时，控制第一升降气缸带动左向矫正转辊上升至贴合面料位置，启动旋转，再左向凸缘的帮助下，持续的引导右偏的面料向左归正，直至偏移识别组件未识别到右偏。基于该矫正机构能够实现不停机归正面料的输送位置，从而避免复合偏移的问题。

34、第二复合辊能够向复合中的面料由内而外的吹送热风，使得热熔胶膜能够均匀充分受热，从而提升去对阻燃面料与环保功能面料复合效果，达到复合牢固，不易剥离的目的。并在此基础上设置风网、出气通道与风机箱，实现循环往复的输送热风给第二复合辊，进一步保证各段热熔胶膜能够均匀充分受热，并维持后复合机构内的热环境，对于复合有益。