本發(fā)明屬于座椅面料的制備領(lǐng)域，特別涉及一種高耐磨防污座椅面料的制備方法。
背景技術(shù)：
：座椅(交通工具如汽車、火車、飛機(jī)、沙發(fā)等)內(nèi)飾用材料除了具備傳統(tǒng)紡織品要求的舒適美觀、經(jīng)濟(jì)耐用性能外，在防污、阻燃、抗靜電、易去污和耐日曬等安全環(huán)保性方面有更高的要求。滌綸纖維因其機(jī)械性能和抗折皺性優(yōu)異，且耐霉變、價格較便宜等原因，在交通工具內(nèi)飾紡織品市場占有90％以上的份額，廣泛應(yīng)用于汽車座椅、地毯、車頂內(nèi)飾、安全氣囊等座椅裝飾織物固定在座椅上，往往伴隨著整個座椅的壽命。座椅套不能像服裝一樣經(jīng)常洗滌，所以座椅織物的抗污、自清潔性能倍受關(guān)注。一般服用織物已有性能不錯的商用防污整理劑，顯示較好的防水防油劑的性能，但由于交通工具內(nèi)飾(座椅、地毯等)與服裝面料所承受的污物情況不一樣：座椅用內(nèi)飾往往是正面垂直方向受污，并有較大沖擊力或壓力，而服裝面料常常是側(cè)面受污，沖擊力或壓力較?。环b去污較方便、可以水洗，而座椅內(nèi)飾紡織品基本不能換洗。所以服用紡織品防污、自清潔整理技術(shù)不能簡單的平移到座椅內(nèi)飾功能材料上。近年來，我國汽車、動車、高鐵、飛機(jī)等工業(yè)發(fā)展迅速，因而對交通工具內(nèi)飾紡織品提出了更多更高的功能性要求。為此，需要根據(jù)實際生產(chǎn)情況，綜合考慮各方面因素，優(yōu)化組合，在賦予座椅內(nèi)飾材料相應(yīng)功能性的同時，達(dá)到經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境效益的最大化。隨著我國高檔交通工具國產(chǎn)化的加速發(fā)展，座椅用功能紡織品的市場將十分廣闊，但同時也對我國交通工具用內(nèi)飾材料的研究和開發(fā)提出了更高的要求和更大的挑戰(zhàn)。由此可見，開展自清潔座椅內(nèi)飾功能材料的研究開發(fā)，不僅可以獲得具有自主知識產(chǎn)權(quán)的防污、自清潔內(nèi)飾功能材料，為開發(fā)貼近市場、滿足消費(fèi)者的需求，并且可以為后續(xù)多功能性內(nèi)飾材料的開發(fā)積累經(jīng)驗，為提高我國交通工具的國際競爭力做出貢獻(xiàn)，具有深遠(yuǎn)的意義。早期的拒水整理劑較多的是有機(jī)硅化合物，有機(jī)硅化合物沒有拒油性能，拒水效果也不是十分理想，經(jīng)過有機(jī)硅涂層整理的織物，織物失去了原先的透氣性能，使整理材料一些使用性能大大下降即舒適感大打折扣。近年來含氟整理劑已經(jīng)替代了有機(jī)硅整理劑。含氟整理劑整理在材料表面上，在材料表面排滿具有疏水疏油的基團(tuán)，生成一層很薄拒水拒油薄膜，使織物臨界表面張力降低，達(dá)到拒水拒油效果，并且這層膜只是在材料表面，在材料間歇的地方不形成膜，所以整理后的材料仍能保持良好的透氣和透濕性能，因而得到迅速發(fā)展。上世紀(jì)50年代，美國DuPont公司率先以聚四氟乙烯(PTFE)乳液作為織物整理劑，并發(fā)表了專利。1953年，美國3M公司研制成功以全氟羧酸鉻絡(luò)合物為主體的織物整理劑，由于耐洗滌性很差，很快被性能更好的含氟丙烯酸酯的聚合物所取代，1956年，3M公司研制成功了以“ScotchgardFC-208”為代表的FC系列織物整理劑，其有效成份組成為含氟丙烯酸酯的聚合物。而后，杜邦、大金工業(yè)、旭硝子等相繼研制成功此類產(chǎn)品，并實現(xiàn)商品化。這些含氟整理劑不僅具有拒水拒油功能，而且還具有防污和異去污功能。雖然有機(jī)氟整理劑具有優(yōu)良的拒水拒油性、透氣性以及耐洗、防污和易去污性能，它的主要成分是全氟烷基(Rf)長鏈化合物，它形成的薄膜具有Rf基所賦予的低臨界表面張力。因此經(jīng)過它處理的材料不僅有拒水性，還有拒油性，而且仍能保持原有的色澤、手感、透氣性和穿著舒適性。目前，含氟整理劑的應(yīng)用重點是防雨外衣織物、服裝、窗簾、工作服及地毯等，在此基礎(chǔ)上可以開發(fā)生產(chǎn)防水劑、防污劑、造紙防油施膠劑等系列產(chǎn)品。但是含氟整理劑的開發(fā)大部分是以全氟辛基磺酰氟為原料，而全氟辛基磺?；衔?PFOS)容易在人體中累積，對健康不利，并且對環(huán)境也有危害。研究人員應(yīng)致力于研發(fā)環(huán)保型面料、皮革整理劑。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高耐磨防污座椅面料的制備方法，該方法不需使用昂貴的儀器設(shè)備，方法簡單，成本低廉，得到的座椅面料具有很好的耐磨性，以滿足車用內(nèi)飾經(jīng)常受磨的需要，有廣泛的推廣和應(yīng)用價值。本發(fā)明的一種高耐磨防污座椅面料的制備方法：(1)將防污整理劑、摩擦牢度提升組分和水混合后，劇烈攪拌，得到整理液；其中，防污整理劑由改性納米二氧化硅水溶膠無氟超拒水成分和含丙烯酸的親水性組分構(gòu)成，超拒水組分和親水性組分的質(zhì)量比為3～5：1～3；(2)將座椅面料浸于步驟(1)中的整理液中，二浸二軋，烘干，焙烘，得到高耐磨防污座椅面料；其中，軋余率為70％～80％。所述步驟(1)中含丙烯酸的親水性組分為丙烯酸、甲基丙烯酸、羥基丙烯酸等中一種與丙三醇、丙二醇、三乙醇胺、二乙醇胺中的一種組成。所述丙烯酸、甲基丙烯酸或羥基丙烯酸與丙三醇、丙二醇、三乙醇胺或二乙醇胺的摩爾比為4：1～3：2。所述步驟(1)中改性納米二氧化硅水溶膠無氟超拒水成分采用溶膠-凝膠法，以水為溶劑以氨水為催化劑，通過前驅(qū)體及改性劑在陰離子表面活性劑作用下的水解縮合反應(yīng)制備而成(201010515767.X)。所述步驟(1)中摩擦牢度提升組分為聚乙烯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、油酸酰胺中的一種或二種；其質(zhì)量占整理液質(zhì)量的1～6％。所述步驟(1)中超拒水成分、親水性組分和水的質(zhì)量比為3～5：1～3：92～96。所述步驟(2)中烘干的條件為：80℃烘干2～5min。所述步驟(2)中烘焙的條件為：150～170℃焙烘1～3min。所述防污整理劑由改性納米二氧化硅水溶膠無氟超拒水成分和含丙烯酸的親水性組分構(gòu)成，具有良好的低溫成膜性能，改變共聚物的組成可調(diào)節(jié)膜的軟硬度，對纖維有良好的粘附性；在座椅面料上施加防污整理劑中添加易成膜、耐磨組分，采用浸軋整理工藝，方法簡單，適應(yīng)面廣，可操作性強(qiáng)。該整理劑具有較好的穩(wěn)定性、優(yōu)異的拒水性，便于滿足開發(fā)高檔座椅面料的需要。本發(fā)明公開防污座椅內(nèi)飾材料主要靠含高化學(xué)活性組分的化合物的水解與縮合，陳化，形成凝膠，并通過浸軋法使凝膠在材料表面成膜，最后經(jīng)過固化燒結(jié)獲得具有微米及納米結(jié)構(gòu)的薄膜。本發(fā)明的高耐磨防污座椅面料的性能測試：(1)接觸角的測定：將織物平整地粘附在玻璃片上，用德國克呂士DSA30接觸角測量儀測量織物表面與水/油的靜態(tài)接觸角，純水體積一律為5μL，油(正十六烷)體積一律為3μL，每個試樣在同一樣品不同位置測試5次，取平均值。(2)拒水拒油等級的測定：座椅面料拒水性能評定。參照3M方法評定整理后織物的拒水性能。標(biāo)準(zhǔn)溶液是由水與異丙醇按不同體積比配制而成，用1-10級來表示，拒水等級分別由不能潤濕織物表面的測試液的最高等級確定。異丙醇的體積比越大，該溶液的表面張力越低，拒水級數(shù)越高，織物拒水性能越好。如果試樣不能阻止某一配比溶液的潤濕或滲透，則表明此試樣的拒水性低于該配比溶液對應(yīng)的拒水等級。標(biāo)準(zhǔn)液的配制及對應(yīng)評定等級詳見表1。表13M拒水效果測試標(biāo)準(zhǔn)及試劑組成具體操作方法：用取液槍取1級標(biāo)準(zhǔn)試液50μL，在織物表面間隔一定距離同時滴5滴，每滴直徑大約5mm，以45°觀察液滴在30s內(nèi)的反光程度、邊緣穩(wěn)定性。如果反光程度、邊緣穩(wěn)定性好，再滴加高一級的標(biāo)準(zhǔn)試液，觀察30s(混合試液法為3min)，繼續(xù)此步操作，直到某級標(biāo)準(zhǔn)試液滴在織物表面上30s后鋪展為止，使其表面不鋪展的最后一個等級為該織物的拒水等級。拒油性評定，參照3M標(biāo)準(zhǔn)評定整理后織物的拒油性能。采用一系列不同表面張力的烴類作為標(biāo)準(zhǔn)液，滴于織物表面上，觀察溶液在織物表面的潤濕情況。拒油級別以織物表面不潤濕的測試液體的最高等級確定。拒油標(biāo)準(zhǔn)液、對應(yīng)等級與表面張力詳見表2。表23M拒油效果測試標(biāo)準(zhǔn)及試劑組分拒油等級試劑組成表面張力(25℃)/(10-5N/cm)1礦物油31.45265％礦物油/35％正十六烷29.603正十六烷27.304正十四烷26.355正十二烷24.706葵烷23.507辛烷21.408庚烷19.75具體操作方法：用取液槍取1級標(biāo)準(zhǔn)試液50μL，在織物表面間隔一定距離同時滴5滴，每滴直徑大約5mm，以45°角觀察液滴在30s內(nèi)的反光程度、邊緣穩(wěn)定性。如果反光程度、邊緣穩(wěn)定性好，再滴加高一級的標(biāo)準(zhǔn)試液，觀察30s，繼續(xù)此步操作，直到某級標(biāo)準(zhǔn)試液滴在織物表面上30s后鋪展為止，使其表面不鋪展的最后一個等級為該織物的拒油等級。(3)耐磨性能的測定：馬丁代爾耐磨實驗按SMTC5241-2011(V1)(即GB/T21196.1-2007)執(zhí)行，使試樣在12kP的重壓下做李莎茹圖形運(yùn)動。有益效果本發(fā)明采用非C8有機(jī)氟防污劑，不含PFOA、PFOS等物質(zhì)，生態(tài)環(huán)保；在整理工作液中加入摩擦牢度提升組分(一些易揮發(fā)或易煅燒的而易成膜的高分子有機(jī)物如聚乙二醇、聚乙烯醇、聚苯乙烯、油酸酰胺等)，增加了成膜的粗糙度，提供了座椅面料的耐磨牢度；本發(fā)明的方法不需使用昂貴的儀器設(shè)備，方法簡單，成本低廉，具得到的座椅面料有很好的耐磨性，以滿足車用內(nèi)飾經(jīng)常受磨的需要，有廣泛的推廣和應(yīng)用價值。具體實施方式下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實施例1座椅面料→二浸二軋整理液(軋余率70％)→80℃烘干2.5min→160℃焙烘1min。其中，整理液：取按專利號201010515767.X制備的改性SiO2水溶膠4g(將2g甲基三甲氧基硅烷、0.19g(0.8CMC)十二烷基硫酸鈉與100g水混合，在25℃下劇烈攪拌1h后，緩慢滴加催化劑氨水3mL，攪拌3h，再添加2g十二烷基三甲氧基硅烷，繼續(xù)攪拌3h，制得改性SiO2水溶膠)，含丙烯酸的親水性組分(丙烯酸與丙三醇摩爾比3:1混合)2g，摩擦牢度提升組分(聚乙烯)2％(占整理液質(zhì)量)，水92g劇烈攪拌配制成。座椅面料的防污耐磨性能測試結(jié)果見表3。表3注：*CA指水或油滴與座椅面料的接觸角；**3M指3M公司方法測試的拒水或拒油等級。實施例2座椅面料→二浸二軋(軋余率80％)→80℃烘干3min→150℃焙烘1.5min。其中，整理液：取按專利號201010515767.X制備的改性SiO2水溶膠3.5g(將2g甲基三甲氧基硅烷、0.19g(0.8CMC)十二烷基硫酸鈉與100g水混合，在25℃下劇烈攪拌1h后，緩慢滴加催化劑氨水3mL，攪拌3h，再添加2g十二烷基三甲氧基硅烷，繼續(xù)攪拌3h，制得改性SiO2水溶膠)，含丙烯酸的親水性組分(甲基丙烯酸與丙二醇摩爾比2:1混合)3g，摩擦牢度提升組分(聚乙烯與聚乙烯醇摩爾比4：1)2％(占整理液質(zhì)量)，水90g劇烈攪拌配制成整理液。座椅面料的防污耐磨性能測試結(jié)果見表4。表4注：*CA指水或油滴與座椅面料的接觸角；**3M指3M公司方法測試的拒水或拒油等級。實施例3座椅織物→二浸二軋(軋余率75％)→80℃烘干2min→170℃焙烘1min。其中，整理液：取按專利號201010515767.X制備的改性SiO2水溶膠4g(將2g甲基三甲氧基硅烷、0.19g(0.8CMC)十二烷基硫酸鈉與100g水混合，在25℃下劇烈攪拌1h后，緩慢滴加催化劑氨水3mL，攪拌3h，再添加2g十二烷基三甲氧基硅烷，繼續(xù)攪拌3h，制得改性SiO2水溶膠)，含丙烯酸的親水性組分(羥基丙烯酸與三乙醇胺摩爾比3:2混合)2g，摩擦牢度提升組分(油酸乙酰)3％(占整理液質(zhì)量)，水91g劇烈攪拌配制成整理液。座椅面料的防污耐磨性能測試結(jié)果見表5。表5注：*CA指水或油滴與座椅面料的接觸角；**3M指3M公司方法測試的拒水或拒油等級。實施例4座椅織物→二浸二軋(軋余率80％)→80℃烘干2min→160℃焙烘1.5min。其中，整理液：取按專利號201010515767.X制備的改性SiO2水溶膠4g(將2g甲基三甲氧基硅烷、0.19g(0.8CMC)十二烷基硫酸鈉與100g水混合，在25℃下劇烈攪拌1h后，緩慢滴加催化劑氨水3mL，攪拌3h，再添加2g十二烷基三甲氧基硅烷，繼續(xù)攪拌3h，制得改性SiO2水溶膠)，含丙烯酸的親水性組分(丙烯酸與二乙醇胺摩爾比4:1混合)1.5g，摩擦牢度提升組分(油酸乙酰與聚乙烯醇摩爾比3：1)2％(占整理液質(zhì)量)，水92g劇烈攪拌配制成整理液。座椅面料的防污性能測試結(jié)果見表6。表6注：*CA指水或油滴與座椅面料的接觸角；**3M指3M公司方法測試的拒水或拒油等級。當(dāng)前第1頁1 2 3