一种抗撕裂防辐射面料的制备方法与流程

本发明涉及面料，具体为一种抗撕裂防辐射面料的制备方法。背景技术：1、近年来，人们的健康意识大幅度提升，通过各种运动方式来获得健康，也成为了人民追捧的主要方式。其中，户外运动是以自然环境为场地的带有探险和挑战性的体验性项目；常见的户外运动有蹦极、漂流、登山、攀岩、野外骑行、露营等等，由于户外运动场所的环境较为恶劣，运动强度大，摩擦、碰撞的概率较大，因此对于户外运动的服装、运动鞋、帐篷、背包等户外装备的质量也有较高的要求。目前市面上的涤纶、涤棉、尼龙面料主要存在厚重、撕裂强度不均匀、撕裂强度不理想的现象。2、轻薄、环保、高效是当前医学、通讯、军事、工业等辐射防护领域的发展趋势，目前，辐射防护纺织品的制备方法主要分为两大类：一是制备防辐射纤维，二是对纺织品进行防辐射后整理，但贴身穿着时感觉生硬，且与人体皮肤接触会引起部分人体过敏，从而对人体产生伤害，因此制备出抗撕裂强度和防辐射都较强的面料，具有重要的实用和经济价值。技术实现思路1、本发明的目的在于提供一种抗撕裂防辐射面料及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种抗撕裂防辐射面料，包括防辐射膜和凝胶面料，所述凝胶面料由以下方法制得，将纤维经喷涂处理，得改性纤维；然后边编织边喷涂油酸铁，红外磁加热后，进行碱化改性处理，加入丙烯酰胺，制得凝胶面料。3、进一步的，所述喷涂处理为喷涂正硅酸乙酯-四氧化三铁混合液。4、进一步的，所述碱化改性处理为喷涂n-三甲氧基硅烷丙基-n,n,n-三正丁基氯化铵后，浸泡在十七癸基三甲氧基硅烷。5、进一步的，所述防辐射膜由间氨基苯氨基脲、n-(4-苯酚基)-n,4-二甲基苯-1-磺酰胺、甲醛和碘化铋制得。6、进一步的，一种抗撕裂防辐射面料的制备方法，包括以下制备步骤：7、（1）将预处理棉纤维置于容器中，喷涂预处理棉纤维质量6~14倍的正硅酸乙酯-四氧化三铁混合液，再浸泡于预处理棉纤维质量5~10倍的氨水溶液，氨水溶液中无水乙醇与质量分数为10%~20%氨水的体积比为1:1，30~40khz下振荡55~69min后，置于40~60℃的水浴锅中，100~200rpm下搅拌4~8h，捞出，依次用蒸馏水、酸性乙醇洗涤3~7次后，60~70℃下干燥2~5h，得改性纤维；8、（2）将改性纤维合股形成股线，作为经纱和纬纱，在油酸铁气氛中编织得基础面料；将基础面料浸泡于基础面料质量3~8倍的油酸混液，油酸混液中油酸和十八烯的质量比为1:7~1:13，50~60℃下浸泡30~43min后，再置于磁场中，抽真空至1×10-5~4×10-5pa，以10~20ml/h充入氩气至压力为0.5~1.5mpa后，红外能强度3~6kw/m2下加热20~34min后，捞出，用蒸馏水洗涤3~6次得改性面料前体；9、（3）向改性面料前体喷涂改性面料前体质量4~10倍的环己烷溶液，30~40khz下振荡1~4h，然后加入改性面料前体质量1~4倍的甲苯，相同频率下振荡6~10h后，80~100℃真空干燥7~11h，得碱化前体；将碱化前体和去离子水按质量比1:120~1:140混合，30~40khz下分散5~10min后，加入碱化前体质量2~5倍的十七癸基三甲氧基硅烷，冰浴中静置20~24h后，氮气氛围下，按质量比1:0.001:0.005~1:0.003:0.007加入丙烯酰胺、过硫酸钾和四甲基乙二胺，丙烯酰胺和碱化前体的质量比为4:1~8:1，20~32℃下反应12~18h，得凝胶面料；10、（4）将金属钠溶于金属钠质量15~20倍的无水乙醇，搅拌溶解后，加入金属钠质量0.3~0.7倍的间氨基苯氨基脲、金属钠质量41~50倍的70~84℃的无水乙醇，反应30~44min后，冷却至30~40℃，加入金属钠质量3~9倍的亚硝酸正丁酯，加热至60~70℃，反应10~14h后，冷却至室温，抽滤，用无水乙醚洗涤3~7次，得重氮化合物；11、（5）将重氮化合物、无水乙醇、n-(4-苯酚基)-n,4-二甲基苯-1-磺酰胺按质量比1:15:0.5~1:20:0.9混合，冷却至0~5℃，二氧化碳气氛下，静置44~50h后，加入重氮化合物质量2~6倍的质量分数为20%的盐酸，静置22~27h后抽滤，用去离子水洗涤3~6次，50~60℃干燥2~5h得偶联化合物；12、（6）氮气保护下，按质量比1:3:0.2:0.5~1:6:0.2:0.9加入偶联化合物、甲醇、甲醛和凝胶面料，100~200rpm下搅拌20~25h得配合物；加入四氢呋喃至完全溶解后，加入配合物质量0.1~0.3倍的氢化钠，静置至无气泡产生，再加入配合物质量0.3~0.6倍的碘化铋、配合物质量2~6倍的四氢呋喃，50~100rpm下搅拌28~42min，捞出，用去离子水洗涤4~8次，60~70℃干燥2~5h得抗撕裂防辐射面料。13、进一步的，步骤（1）所述预处理棉纤维：将棉纤维浸泡于棉纤维质量2~6倍的质量分数为5%的硫酸中，25~35khz下震荡15~30min后，用蒸馏水洗涤至溶液ph为6~7；再浸泡于棉纤维质量2~6倍的质量分数为8%、温度为86~100℃的氢氧化钠中，恒温浸泡55~70min，用蒸馏水洗涤3~8次后，60~70℃干燥1.5~3.5h。14、进一步的，步骤（1）所述正硅酸乙酯-四氧化三铁混合液：将四氧化三铁溶于四氧化三铁质量90~100倍的氯仿，再加入四氧化三铁质量650~700倍的十六烷基三甲基溴化铵溶液，十六烷基三甲基溴化铵溶液中十六烷基三甲基溴化铵和去离子水的质量比为1:50，水浴法加热到50~60℃，50~100rpm下搅拌6~14min后，按质量比1:7:2~1:14:6加入正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水，正硅酸乙酯和四氧化三铁的质量比为4.3:1~7.5:1。15、进一步的，步骤（2）所述基础面料的克重为160~220g/m2。16、进一步的，步骤（2）所述磁场强度为3~8t。17、进一步的，步骤（3）所述环己烷溶液的制备方法：n-三甲氧基硅烷丙基-n,n,n-三正丁基氯化铵和环己烷按质量比为1:4.6混合制得。18、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：19、本发明先改性纤维，再以此为基础制成凝胶面料，然后包覆防辐射膜，以实现抗撕裂、防辐射的效果。20、首先，本发明进行第一次喷涂处理，利用纤维的羟基，与正硅酸乙酯的羟基形成化学键合，从而将其吸附于纤维上，并将四氧化三铁分散其中，超声下形成多孔二氧化硅，从而在纤维表面形成非均匀的凸起状颗粒；接着进行第二次喷涂处理，在编织过程中，雾化油酸铁溶液，红外磁加热下，气相油酸铁穿过二氧化硅孔道，定向堆叠沉积于四氧化三铁表面，沿着孔道继续生长出四氧化三铁晶须，互相交联，凸起状颗粒形成集中交联中心，形成非均匀的交联网络结构，撕裂过程中使应力通过集中交联点均匀分散到周围的分子上，提高面料的抗撕裂性；然后进行第三次喷涂处理，不断喷涂n-三甲氧基硅烷丙基-n,n,n-三正丁基氯化铵，进行碱化改性凸起状颗粒，并以十七癸基三甲氧基硅烷为油相，在接触碱化的颗粒时，链上的甲氧基发生水解，产生两亲性活性分子，颗粒自发乳化并且自组装到水油界面进而形成水包油乳液，包裹住纤维面料后，加入丙烯酰胺，在引发剂的帮助和颗粒乳液交联作用下，以交联网络结构为骨架，形成凝胶，有效粘着纤维，有利于抑制面料撕裂时裂纹的产生和扩展，提高面料的抗撕裂性。21、其次，利用间氨基苯氨基脲、n-(4-苯酚基)-n,4-二甲基苯-1-磺酰胺、甲醛和碘化铋改性凝胶面料；间氨基苯氨基脲经重氮化后，与n-(4-苯酚基)-n,4-二甲基苯-1-磺酰胺发生偶联反应，形成偶联化合物；然后在甲醛的交联作用下，偶联化合物与凝胶面料表面的氨基反应，将其接枝于面料表面，形成防辐射膜；再与碘化铋，通过双酚基、氨基配合，形成铋配合物，有效阻挡射线辐照，使面料具有防辐射效果；并且间氨基苯氨基脲、n-(4-苯酚基)-n,4-二甲基苯-1-磺酰胺、甲醛有效激活铋离子光催化活性，抑制了光生电子-空穴对复合，有效降解射线辐照，提高面料的防辐射能力。