阅读说明：本技术 一种防水阻燃纺织品及其制备方法 (Waterproof flame-retardant textile and preparation method thereof ) 是由 薛采智 薛创 于 2019-09-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及纺织品领域,具体涉及一种防水阻燃纺织品及其制备方法。本发明公开了一种防水阻燃纺织品,其特征在于,该纺织品从上至下依次设有防水层、阻燃层和抗菌层,所述防水层、阻燃层和抗菌层之间通过针织方式连接；所述防水层是将聚酯纤维和氨纶混纺而成；所述阻燃层是由聚酰胺纤维和聚酯纤维混纺而成；所述抗菌层是由棉纤维纺织而成。本发明解决了目前多数阻燃纤维或织物只有单一的阻燃功能,难以为特殊化市场提供服务,难以满足大众需求的问题。本发明通过设置防水层、阻燃层和抗菌层得到的防水阻燃纺织品,实现了纺织品集阻燃、防水、抗菌为一体的多功能化。(The invention relates to the field of textiles, in particular to a waterproof flame-retardant textile and a preparation method thereof. The invention discloses a waterproof flame-retardant textile which is characterized by being sequentially provided with a waterproof layer, a flame-retardant layer and an antibacterial layer from top to bottom, wherein the waterproof layer, the flame-retardant layer and the antibacterial layer are connected in a knitting mode; the waterproof layer is formed by blending polyester fibers and spandex; the flame-retardant layer is formed by blending polyamide fibers and polyester fibers; the antibacterial layer is formed by spinning cotton fibers. The invention solves the problems that most of the existing flame-retardant fibers or fabrics only have single flame-retardant function, are difficult to provide service for specialized markets and meet the public demands. The waterproof flame-retardant textile is obtained by arranging the waterproof layer, the flame-retardant layer and the antibacterial layer, and the multifunctional textile integrating flame retardance, water resistance and bacteria resistance is realized.)

一种防水阻燃纺织品及其制备方法

技术领域

本发明涉及纺织品领域，具体涉及一种防水阻燃纺织品及其制备方法。

背景技术

纺织品阻燃整理的技术随着科学技术的提高而提高。目前成熟的棉用阻燃剂很多，但一些容易造成再次污染，燃烧过程中会产生毒气及腐蚀性气体的阻燃剂已被禁用。常用的棉织物耐久阻燃剂有

CP和THPC及其改良产品，虽不存在发烟量大、释放有毒氯化氢气体等问题，但这两类阻燃剂均存在释放甲醛(甲醛能诱导至癌症)的问题。

此外，由于纺织产品日益丰富，市场给予了功能性纺织品高度关注，开发赋予织物功能性的产品，对现有的纺织技术进行革新，不仅能满足消费者日益高质量、多功能、样式多、高档化的需求，而且能大力提高产品的附属价值。但目前多数阻燃纤维或织物只有单一的阻燃功能，难以为特殊化市场提供服务，难以满足大众需求。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种防水阻燃纺织品，该纺织品从上至下依次设有防水层、阻燃层和抗菌层，所述防水层、阻燃层和抗菌层之间通过针织方式连接；

所述防水层是将聚酯纤维和氨纶混纺而成；其中，所述聚酯纤维占防水层总重量的75％～85％；所述氨纶占防水层总重量的15％～25％。

所述阻燃层是由聚酰胺纤维和聚酯纤维混纺而成；其中，所述聚酰胺纤维占阻燃层总重量的35％～75％；所述聚酯纤维占阻燃层总重量的25％～65％。

所述抗菌层是由棉纤维纺织而成。

优选地，所述抗菌层是棉纤维纺织成面料后，经过抗菌剂的处理得到；其中，所述抗菌剂按照重量百分比，由20％～30％磷酸铝，15％～20％磷酸钙，50％～65％三聚磷酸铝组成。

优选地，所述防水层是将聚酯纤维和氨纶混纺后，经过防水整理剂处理后得到；所述防水整理剂由石墨烯粉末、聚氧乙烯烷基胺和N,N-二甲基甲酰胺组成。

优选地，所述阻燃层是由聚酰胺纤维和聚酯纤维混纺后，经过阻燃整理剂处理后得到；所述阻燃整理剂由聚磷酸铵和聚碳硅烷复合而成。

本发明的另一个目的是，提供一种防水阻燃纺织品的制备方法，所述制备方法包括：

步骤1，制备防水层：将聚酯纤维和氨纶混纺成第一面料后，加入至防水整理剂中浸泡1～2min后，轧压，烘干定型，即得到防水层；其中，第一面料与防水整理剂的固液比为1:10～30；

步骤2，制备阻燃层：将聚酰胺纤维和聚酯纤维混纺成第二面料，向所述第二面料中加入二甲苯和阻燃整理剂，双浸三压后，放入120～130℃烘箱内烘干后，再放入40℃的去离子水中，加入过硼酸钠，搅拌30～50min，过滤，水洗，烘干定型，得到阻燃层；其中，第二面料与二甲苯的固液比为1：10～20，所述阻燃整理剂与二甲苯的固液比为1:60～80，所述第二面料与去离子水的固液比为1:10，过硼酸钠与去离子水的固液比为1：20～30；

步骤3，制备抗菌层：使用棉纤维纺织成第三面料后浸泡于N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入抗菌剂，并在90～100℃下搅拌10～20min，冷却，过滤，轧压，烘干定型，得到抗菌层；

步骤4，制备防水阻燃纺织品：将所述防水层与阻燃层通过阻燃黏胶连接，将所述阻燃层和抗菌层通过针织方式连接，得到防水阻燃纺织品。

优选地，所述步骤1和步骤3中轧压为在滚筒压轧机上轧压至残液量为50～80％。

优选地，所述步骤1,2,3中的烘干定型的温度均设置为150～180℃，时间均设置为5～8min。

优选地，所述步骤2中水洗具体为：先放入10～20℃的水中浸泡2～3min后，再放入80～100℃水中浸泡2～3min，最后再次放入10～20℃的水中浸泡2～3min。

优选地，所述防水整理剂的制备方法为：将石墨烯粉末溶于N,N-二甲基甲酰胺中搅拌10min，然后超声3h，再加入聚氧乙烯烷基胺搅拌2h，即得到防水整理剂。

优选地，所述阻燃整理剂的制备方法如下：

1)称取聚碳硅烷加入二甲苯中，搅拌溶解，得到溶液A；其中，所述聚碳硅烷和二甲苯的固液比为1:10～15；

2)称取干燥的聚磷酸铵粉末加入至溶液A中，并在1500rpm下搅拌5min，得到混合液B；

其中，聚磷酸铵粉末与聚碳硅烷溶液的固液比为1:8～12；

3)将混合液B置于100℃条件下干燥10h后，80℃真空干燥2h，得到固体C；

4)将固体C粉碎，得到阻燃整理剂。

本发明的有益效果为：

本发明通过设置防水层、阻燃层和抗菌层得到的防水阻燃纺织品，实现了纺织品集阻燃、防水、抗菌为一体的多功能化。

本发明制备的防水整理剂主要是利用石墨烯的超疏水疏油性和较高的韧性。将石墨烯粉末先溶于N,N-二甲基甲酰胺，得到均匀地石墨烯溶液，再加入表面活性剂聚氧乙烯烷基胺，活化石墨烯，使石墨烯与第一面料的连接更加牢固，经过轧压后烘干定型，使第一面料的防水性能更加优异。

现有的阻燃整理剂主要是使用无机阻燃剂、有机阻燃剂或者两者的复合，虽然阻燃效果有所提升，但是没有改变阻燃剂的结构，导致阻燃剂仍然具有较大的缺陷，比如不耐水、不耐酸碱等。本发明制备的阻燃整理剂，是采用聚碳硅烷作为表面改性剂改性聚磷酸铵形成的改性阻燃剂，首先，该改性阻燃剂的形貌结构与聚磷酸铵相近，因此仍然具有聚磷酸铵不产生腐蚀气体、热稳定性高的优点；其次，聚碳硅烷与聚磷酸铵之间通过聚磷酸铵的-NH₄与聚碳硅烷的Si-H键相互作用，极大的增加了聚磷酸铵的稳定性，同时克服了聚磷酸铵因聚合度较小导致的易吸湿的缺陷。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

一种防水阻燃纺织品，该纺织品从上至下依次设有防水层、阻燃层和抗菌层，防水层、阻燃层和抗菌层之间通过针织方式连接；

其中，抗菌层是棉纤维纺织成面料后，经过抗菌剂的处理得到；其中，所述抗菌剂按照重量百分比，由20％磷酸铝，15％磷酸钙，65％三聚磷酸铝组成。

防水层是将聚酯纤维和氨纶混纺后，经过防水整理剂处理后得到；其中，所述防水整理剂由石墨烯粉末、聚氧乙烯烷基胺和N,N-二甲基甲酰胺组成；聚酯纤维占防水层总重量的75％，氨纶占防水层总重量的25％。

阻燃层是由聚酰胺纤维和聚酯纤维混纺后，经过阻燃整理剂处理后得到；所述阻燃整理剂由聚磷酸铵和聚碳硅烷复合而成；聚酰胺纤维占阻燃层总重量的35％，聚酯纤维占阻燃层总重量的65％。

上述防水阻燃纺织品的制备方法包括：

步骤1，制备防水层：将聚酯纤维和氨纶混纺成第一面料后，加入至防水整理剂中浸泡1min后，轧压，烘干定型，即得到防水层；其中，第一面料与防水整理剂的固液比为1:10；

步骤2，制备阻燃层：将聚酰胺纤维和聚酯纤维混纺成第二面料，向所述第二面料中加入二甲苯和阻燃整理剂，双浸三压后，放入120℃烘箱内烘干后，再放入40℃的去离子水中，加入过硼酸钠，搅拌30min，过滤，水洗，烘干定型，得到阻燃层；其中，第二面料与二甲苯的固液比为1：10，所述阻燃整理剂与二甲苯的固液比为1:60，第二面料与去离子水的固液比为1:10，过硼酸钠与去离子水的固液比为1：20；

步骤3，制备抗菌层：使用棉纤维纺织成第三面料后浸泡于N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入抗菌剂，并在90℃下搅拌10～20min，冷却，过滤，轧压，烘干定型，得到抗菌层；

步骤4，制备防水阻燃纺织品：将所述防水层与阻燃层通过阻燃黏胶连接，将所述阻燃层和抗菌层通过针织方式连接，得到防水阻燃纺织品。

其中，步骤1和步骤3中轧压为在滚筒压轧机上轧压至残液量为50％。

步骤1,2,3中的烘干定型的温度均设置为150℃，时间均设置为5min。

步骤2中水洗具体为：先放入10～20℃的水中浸泡2min后，再放入80℃水中浸泡2min，最后再次放入10℃的水中浸泡2min。

防水整理剂的制备方法为：将石墨烯粉末溶于N,N-二甲基甲酰胺中搅拌10min，然后超声3h，再加入聚氧乙烯烷基胺搅拌2h，即得到防水整理剂。

阻燃整理剂的制备方法如下：

1)称取聚碳硅烷加入二甲苯中，搅拌溶解，得到溶液A；其中，所述聚碳硅烷和二甲苯的固液比为1:10；

2)称取干燥的聚磷酸铵粉末加入至溶液A中，并在1500rpm下搅拌5min，得到混合液B；其中，聚磷酸铵粉末与聚碳硅烷溶液的固液比为1:8；

3)将混合液B置于100℃条件下干燥10h后，80℃真空干燥2h，得到固体C；

4)将固体C粉碎，得到阻燃整理剂。

实施例2

一种防水阻燃纺织品，该纺织品从上至下依次设有防水层、阻燃层和抗菌层，防水层、阻燃层和抗菌层之间通过针织方式连接；防水层是将聚酯纤维和氨纶混纺后，经过防水整理剂处理后得到；防水整理剂由石墨烯粉末、聚氧乙烯烷基胺和N,N-二甲基甲酰胺组成。其中，聚酯纤维占防水层总重量的85％；氨纶占防水层总重量的15％。

阻燃层是由聚酰胺纤维和聚酯纤维混纺后，经过阻燃整理剂处理后得到；阻燃整理剂由聚磷酸铵和聚碳硅烷复合而成。其中，聚酰胺纤维占阻燃层总重量的75％；聚酯纤维占阻燃层总重量的25％。

抗菌层是棉纤维纺织成面料后，经过抗菌剂的处理得到；其中，所述抗菌剂按照重量百分比，由30％磷酸铝，20％磷酸钙，50％三聚磷酸铝组成。

上述防水阻燃纺织品的制备方法包括：

步骤1，制备防水层：将聚酯纤维和氨纶混纺成第一面料后，加入至防水整理剂中浸泡2min后，轧压，烘干定型，即得到防水层；其中，第一面料与防水整理剂的固液比为1:30；

步骤2，制备阻燃层：将聚酰胺纤维和聚酯纤维混纺成第二面料，向第二面料中加入二甲苯和阻燃整理剂，双浸三压后，放入130℃烘箱内烘干后，再放入40℃的去离子水中，加入过硼酸钠，搅拌50min，过滤，水洗，烘干定型，得到阻燃层；其中，第二面料与二甲苯的固液比为1：20，阻燃整理剂与二甲苯的固液比为1:80，第二面料与去离子水的固液比为1:10，过硼酸钠与去离子水的固液比为1：30；

步骤3，制备抗菌层：使用棉纤维纺织成第三面料后浸泡于N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入抗菌剂，并在100℃下搅拌20min，冷却，过滤，轧压，烘干定型，得到抗菌层；

步骤4，制备防水阻燃纺织品：将防水层与阻燃层通过阻燃黏胶连接，将阻燃层和抗菌层通过针织方式连接，得到防水阻燃纺织品。

步骤1和步骤3中轧压为在滚筒压轧机上轧压至残液量为80％。

步骤1,2,3中的烘干定型的温度均设置为180℃，时间均设置为8min。

步骤2中水洗具体为：先放入20℃的水中浸泡2min后，再放入100℃水中浸泡3min，最后再次放入20℃的水中浸泡3min。

防水整理剂的制备方法为：将石墨烯粉末溶于N,N-二甲基甲酰胺中搅拌10min，然后超声3h，再加入聚氧乙烯烷基胺搅拌2h，即得到防水整理剂。

所述阻燃整理剂的制备方法如下：

1)称取聚碳硅烷加入二甲苯中，搅拌溶解，得到溶液A；其中，所述聚碳硅烷和二甲苯的固液比为1:15；

2)称取干燥的聚磷酸铵粉末加入至溶液A中，并在1500rpm下搅拌5min，得到混合液B；其中，聚磷酸铵粉末与聚碳硅烷溶液的固液比为1:12；

3)将混合液B置于100℃条件下干燥10h后，80℃真空干燥2h，得到固体C；

4)将固体C粉碎，得到阻燃整理剂。

实施例3

一种防水阻燃纺织品，该纺织品从上至下依次设有防水层、阻燃层和抗菌层，防水层、阻燃层和抗菌层之间通过针织方式连接；

防水层是将聚酯纤维和氨纶混纺后，经过防水整理剂处理后得到；防水整理剂由石墨烯粉末、聚氧乙烯烷基胺和N,N-二甲基甲酰胺组成。其中，聚酯纤维占防水层总重量的85％；氨纶占防水层总重量的15％。

阻燃层是由聚酰胺纤维和聚酯纤维混纺后，经过阻燃整理剂处理后得到；阻燃整理剂由聚磷酸铵和聚碳硅烷复合而成。其中，聚酰胺纤维占阻燃层总重量的75％；聚酯纤维占阻燃层总重量的25％。

抗菌层是棉纤维纺织成面料后，经过抗菌剂的处理得到；其中，所述抗菌剂按照重量百分比，由30％磷酸铝，20％磷酸钙，50％三聚磷酸铝组成。

上述防水阻燃纺织品的制备方法包括：

步骤1，制备防水层：将聚酯纤维和氨纶混纺成第一面料后，加入至防水整理剂中浸泡1～2min后，轧压，烘干定型，即得到防水层；其中，第一面料与防水整理剂的固液比为1:20；

步骤2，制备阻燃层：将聚酰胺纤维和聚酯纤维混纺成第二面料，向第二面料中加入二甲苯和阻燃整理剂，双浸三压后，放入125℃烘箱内烘干后，再放入40℃的去离子水中，加入过硼酸钠，搅拌40min，过滤，水洗，烘干定型，得到阻燃层；其中，第二面料与二甲苯的固液比为1：15，阻燃整理剂与二甲苯的固液比为1:70，第二面料与去离子水的固液比为1:10，过硼酸钠与去离子水的固液比为1：25；

步骤3，制备抗菌层：使用棉纤维纺织成第三面料后浸泡于N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入抗菌剂，并在95℃下搅拌15min，冷却，过滤，轧压，烘干定型，得到抗菌层；

步骤4，制备防水阻燃纺织品：将防水层与阻燃层通过阻燃黏胶连接，将阻燃层和抗菌层通过针织方式连接，得到防水阻燃纺织品。

步骤1和步骤3中轧压为在滚筒压轧机上轧压至残液量为70％。

步骤1,2,3中的烘干定型的温度均设置为150～180℃，时间均设置为5～8min。

步骤2中水洗具体为：先放入15℃的水中浸泡3min后，再放入90℃水中浸泡3min，最后再次放入15℃的水中浸泡3min。

防水整理剂的制备方法为：将石墨烯粉末溶于N,N-二甲基甲酰胺中搅拌10min，然后超声3h，再加入聚氧乙烯烷基胺搅拌2h，即得到防水整理剂。

所述阻燃整理剂的制备方法如下：

1)称取聚碳硅烷加入二甲苯中，搅拌溶解，得到溶液A；其中，所述聚碳硅烷和二甲苯的固液比为1:15；

2)称取干燥的聚磷酸铵粉末加入至溶液A中，并在1500rpm下搅拌5min，得到混合液B；其中，聚磷酸铵粉末与聚碳硅烷溶液的固液比为1:10；

3)将混合液B置于100℃条件下干燥10h后，80℃真空干燥2h，得到固体C；

4)将固体C粉碎，得到阻燃整理剂。

对比例

采用与实施例3相同的步骤，只是不使用抗菌剂，防水整理剂和阻燃整理剂处理。

为了更加清晰的说明本发明的内容，本发明进行了阻燃性、防水性和抗菌性的性能检测，具体如下：

(1)阻燃性能测试：

将实施例1、实施例2、实施例3和对比例中提供的纺织品按照标准GB 8624-2012进行阻燃检测，结果如表1所示：

表1阻燃性能检测

	实施例1	实施例2	实施例3	对比例
					极限氧指数/％	29.1	32.1	33.4	18
阴燃时间/s	4	2	1	＞10
					损毁长度/mm	＜100	＜100	＜100	＞100

由表1可知，本发明实施例3所制备的纺织品的极限氧指数能够达到33.4％，阴燃时间1s，损毁长度小于100mm，阻燃性能优异。

(2)防水性能测试：

将实施例、实施例2、实施例3和对比例进行防水性测试，测试结果显示如表2：

表2防水性能检测

	实施例1	实施例2	实施例3	对比例
					与水滴接触角	112°	118°	123°	＜100°

由表2可知，本发明实施例3所制备的纺织品与水滴的接触角达到了123°，证明防水性能较好。

(3)抗菌性能测试：

抗菌性能按照GB/T20944.3-2008的标准进行检测，以抑菌率为计算值作为结果，结果如表3所示：

表3抗菌性能检测

由表3可知，本发明实施例1、2、3所制备的纺织品对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑制率较高，其中，实施例3所制备的纺织品对金黄色葡萄球菌的抑制率达到99.8％,对大肠杆菌的抑制率达到99.7％。

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。