本發(fā)明涉及紡織面料，具體涉及一種多功能阻燃面料的制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著科技的不斷發(fā)展和社會生活水平的不斷提高，人們越來越注重追求品質(zhì)生活，面料作為制造衣服以及家紡用品等紡織品的重要原材料，其發(fā)展成為了人們關注的重點，隨著人們生活品質(zhì)的提高，更多健康性、舒適性和功能性等面料正被越來越多人喜愛。

2、隨著紡織品應用領域的擴大，纖維及其制品燃燒而引起的火災已成為現(xiàn)代社會中重大災害之一，嚴重危害著人類的生命和財產(chǎn)安全。面對這一嚴重的社會問題，阻燃纖維及其紡織品的應用已愈來愈受到人們重視。為有效防止火災的發(fā)生，國內(nèi)外關于阻燃纖維及其紡織品進行了大量的研究工作，歐盟、美國、日本等很多國家都已通過嚴格的法律、法規(guī)，對纖維及其紡織品的應用范圍和阻燃要求日益嚴苛，要求在某些特定場所必須使用具有阻燃功能的纖維或紡織品。

3、在這一背景下，阻燃面料獲得越來越多的關注。阻燃面料主要用于防護作用，在遇到明火或者金屬熔融物可起到保護作用。在工業(yè)生產(chǎn)中，阻燃面料應用前景十分廣闊，除了產(chǎn)業(yè)用紡織品、建筑內(nèi)裝飾、交通工具內(nèi)裝飾等發(fā)揮無可替代的作用外，還在防護服領域內(nèi)發(fā)揮著不少的作用。

4、隨著人們對生活品質(zhì)的要求逐漸提高，人們對面料的舒適性要求越來越高，而且特定的場合，不僅需要具備阻燃功能，還需要具備殺菌抑菌作用。因此，開發(fā)一種兼具阻燃以及抑菌等多功能的面料成為人們對面料更高層次的需求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種多功能阻燃面料的制備方法，制備的面料除具有優(yōu)異的阻燃功能外，還具備良好的抗菌、消臭以及防紫外性能和耐磨性能優(yōu)良的性能，兼具功能性和舒適性、實用性于一體，應用領域廣闊。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

3、一種多功能阻燃面料的制備方法，包括以下步驟：

4、(1)制備阻燃再生纖維素纖維：

5、a、制備阻燃劑分散體系：先將硅系阻燃劑加入到氫氧化鈉溶液中攪拌溶解得到硅系阻燃劑溶液；然后將磷系阻燃劑、分散劑、潤濕劑和增稠劑加入到所述硅系阻燃劑溶液中，利用球磨機進行研磨分散至阻燃劑分散體系的粒徑d97≤1.212μm，得到阻燃劑分散體系；

6、b、制備共混紡絲原液：以纖維素漿粕為原料制備再生纖維素紡絲原液，先在所述紡絲原液中加入相對所述紡絲原液中甲種纖維素的2.1～3.6wt％的變性劑；然后將所述阻燃劑分散體系、成孔劑和海藻酸鈉添加到所述紡絲原液中，得到共混紡絲原液；所述阻燃劑分散體系中的磷系阻燃劑、成孔劑和海藻酸鈉的加入量分別相對所述紡絲原液中甲種纖維素質(zhì)量比為4.5～8.0％、1.0～3.5％、0.8～3.0％；

7、c、紡絲及后處理：將所述共混紡絲原液進入凝固浴進行紡絲，初生絲束經(jīng)過牽伸后得到成型絲束，并經(jīng)過二次牽伸、切斷、緩和脫硫、上油、烘干，最后經(jīng)過開松處理，得到阻燃再生纖維素纖維；

8、(2)多功能阻燃面料的制備：

9、a、紗線準備和織造：將所述阻燃再生纖維素纖維、芳綸纖維和錦綸纖維按照質(zhì)量比為50～65:40～30:10～5混合均勻后，混紡紡紗得到阻燃紗線；利用所述阻燃紗線織造成阻燃面料；

10、b、多功能阻燃面料的制備：采用兩軋兩壓處理工藝對所述阻燃面料進行抗菌消臭整理，處理液浴比為1:20～30，處理液ph值5.5～6.8，處理溫度為28～38℃；所述處理液中含有茶多酚15.0～25.0g/l、綠原酸15.0～20.0g/l、交聯(lián)劑10.0～20.0g/l、滲透劑5.0～10.0g/l；軋余率為58～70％；預烘溫度80～90℃，預烘時間3～5min，繼續(xù)采用蒸汽進行烘干，烘干溫度為85～105℃，烘干后得到含水率為6.5～9.0％的多功能阻燃面料。

11、作為優(yōu)選的一種技術(shù)方案，所述硅系阻燃劑溶液的制備方法為：將硅系阻燃劑加入到溫度為30～50℃、濃度為5～11％的氫氧化鈉溶液中，在攪拌轉(zhuǎn)速300～800r/min下溶解40～80min，制得所述硅系阻燃劑溶液(以二氧化硅含量計)，冷卻至15～25℃?zhèn)溆谩?/p>

12、作為改進的一種技術(shù)方案，制備阻燃劑分散體系的研磨步驟為：將磷系阻燃劑、分散劑、潤濕劑和增稠劑加入到上述硅系阻燃劑溶液中，利用球磨機進行研磨分散，研磨介質(zhì)采用鋯鋁復合珠，其規(guī)格和比例為φ0.25～0.425:φ0.4～0.6:φ0.6～0.8＝1:1:1，研磨轉(zhuǎn)速2600～3500r/min，研磨時間3.0～5.0h，研磨分散過程中控制溫度維持在15～25℃，最終使阻燃劑分散體系的粒徑d97≤1.212μm。

13、作為改進的一種技術(shù)方案，所述多功能阻燃面料還包括烘干前的柔軟處理和烘干后的定型整理步驟，所述柔軟處理時的柔軟劑為有機硅柔軟劑、氨基修飾葡聚糖、聚苯乙烯馬來酸酐鈉鹽和水的混合物。

14、作為改進的一種技術(shù)方案，所述柔軟處理的工藝為:溫度105～115℃，面料運行速度20～30m/min，超喂率11～15％，柔軟處理時間5～10min；所述柔軟劑中的有機硅柔軟劑、氨基修飾葡聚糖、聚苯乙烯馬來酸酐鈉鹽和水的質(zhì)量比例為10～12:5～8:3～5:100。

15、作為改進的一種技術(shù)方案，所述定型整理的溫度為150～170℃，面料運行速度15～25m/min，定型時間60s～90s。

16、作為優(yōu)選的一種技術(shù)方案，以纖維素漿粕為原料，制備得到再生纖維素纖維紡絲原液，其組成和性能為甲種纖維素:8.91～9.35％，氫氧化鈉:6.32～7.22％，落球粘度為65～106s，熟成度(10％nh4cl值)25～32ml，粘膠酯化度為60～78，粘膠含硫量為2.16～2.58％。

17、作為改進的一種技術(shù)方案，所述變性劑為聚乙二醇(peg-1500)、聚乙烯醇88、脂肪醇聚氧乙烯醚或者脂肪胺聚氧乙烯醚中的一種或多種。

18、作為優(yōu)選的一種技術(shù)方案，所述阻燃劑分散體系中，所述硅系阻燃劑的質(zhì)量分數(shù)為12.5～18.0％(以二氧化硅含量計)，所述磷系阻燃劑的質(zhì)量分數(shù)為15～25％，所述分散劑的質(zhì)量分數(shù)為1.15～2.50％，所述潤濕劑的質(zhì)量分數(shù)為1.5～3.0％，所述增稠劑的質(zhì)量分數(shù)為3.0～6.0％；

19、所述硅系阻燃劑為無水偏硅酸鈉、五水偏硅酸鈉、九水偏硅酸鈉以及na2o·nsio2中的任一種；所述磷系阻燃劑為二硫代焦磷酸酯；所述分散劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、六偏磷酸鈉或者萘磺酸鈉中的任一種；所用潤濕劑為拉開粉；所述增稠劑為海藻酸鈉，其聚合度為300～700。這里的海藻酸鈉不僅起到增稠劑的作用，而且在后續(xù)纖維成型反應中與凝固浴中硫酸鋅發(fā)生反應，生成海藻酸鋅，海藻酸鋅具有優(yōu)良的阻燃效果和抗菌性，從而賦予纖維一定的抗菌性和進一步提高纖維的阻燃性。

20、作為改進的一種技術(shù)方案，所述凝固浴包括硫酸95～110g/l、硫酸鈉280～300g/l，硫酸鋅25.0～38.0g/l，溫度45～50℃。

21、作為改進的一種技術(shù)方案，所述脫硫浴中含有:na2so3?6.0～9.5g/l，溫度60～85℃。

22、作為改進的一種技術(shù)方案，所述上油步驟中的油浴濃度:3.0～5.5g/l，溫度50～70℃。

23、作為改進的一種技術(shù)方案，所述紡絲及后處理步驟中的烘干采用蒸汽烘干，烘干溫度110～130℃，烘干后的纖維素纖維的回潮率10～13％。

24、作為改進的一種技術(shù)方案，所述阻燃面料進行抗菌消臭整理的處理液中，所述交聯(lián)劑為btca、檸檬酸或者馬來酸中的任一種；所述滲透劑為jfc-1、快速滲透劑t中的任一種。所述有機硅柔軟劑為二甲基硅、聚醚型親水有機硅或者氨基改性有機硅。

25、作為改進的一種技術(shù)方案，所述多功能面料的制備中的混紡紡紗步驟包括：

26、(1)開清、梳棉工序:將所述阻燃再生纖維素纖維、芳綸纖維和錦綸纖維按照質(zhì)量比混合均勻，設定打手速度為810～880rpm/min，抓棉機運行效率92～95％；出條速度60～65m/min，生條定量12～16g/5m；

27、(2)并條工序:采用兩道并條：頭并:并合根數(shù)8根，牽伸總倍數(shù)8.5～9.0倍；二并:并合根數(shù)8根，牽伸總倍數(shù)7.5～8.0倍；

28、(3)粗紗工序:羅拉間距10mm×26mm×36mm，牽伸總倍數(shù)8.5～9.0倍，捻系數(shù)為75～90，條干cv為3.1～4.5％；

29、(4)細紗工序:羅拉間距17mm×38mm，牽伸總倍數(shù)20～35倍，捻度85～100捻/10cm，得到捻系數(shù)370～400的z捻向阻燃紗線，紗線的線密度為16～40tex。

30、所述的芳綸纖維為芳綸1313、芳綸1414以及芳砜綸中的一種，市售產(chǎn)品即可。所述的錦綸6短纖維、錦綸66纖維為市售的常規(guī)產(chǎn)品即可。芳綸纖維具有良好的阻燃性能和強度，賦予面料良好的阻燃效果；錦綸纖維的導熱系數(shù)達到0.244-0.337，導熱系數(shù)較高，相較于其他纖維能夠快速導熱，賦予涼爽感覺，同時錦綸纖維具有較好的耐磨性。

31、由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

32、本發(fā)明的多功能阻燃面料的制備方法，從制備阻燃纖維、面料選用優(yōu)良原材料以及后整理等多個方面優(yōu)化生產(chǎn)工藝，從而賦予面料抗菌、消臭以及阻燃等多功能，并且制備的面料手感柔軟、耐磨性強，兼具功能性和舒適性、實用性于一體。

33、1)首先在阻燃纖維制備階段，利用多元素協(xié)效阻燃(硅、磷、金屬元素等)、多機理共同阻燃(凝聚相阻燃、物理吸熱等)，共同賦予制備纖維的良好阻燃性；在阻燃分散體系中加入分散劑、潤濕劑和增稠劑，提高了阻燃劑顆粒的潤濕和分散性，增稠劑不僅使阻燃劑體系粘稠度增加，提高其分散穩(wěn)定性，同時在后期可以更好的與紡絲原液共混，避免對紡絲原液粘度和紡絲性能影響過大，影響可紡性，從而保證了后續(xù)阻燃纖維以及阻燃面料的阻燃效果均勻性。

34、2)本發(fā)明在制備阻燃體系時選用海藻酸鈉作為增稠劑，在阻燃劑體系制備時起到增稠劑的作用，在制備共混紡絲原液時再次加入海藻酸鈉，在后續(xù)纖維成型反應中與凝固浴中的硫酸鋅發(fā)生絡合反應，生成海藻酸鋅，海藻酸鋅具有優(yōu)良的阻燃效果和抗菌性，從而提高了纖維以及面料的阻燃性能和抗菌性能，因而，本發(fā)明制備阻燃性能優(yōu)良的阻燃纖維只需要加入極少量的阻燃劑即可達到優(yōu)異的阻燃效果。減少無機阻燃劑的加入，可有效避免對纖維的物理機械性能的影響。

35、3)本發(fā)明在制備共混紡絲原液時加入變性劑，變性劑不僅可以延緩纖維成型，提高纖維的拉伸性能，而且本發(fā)明加入變性劑的延緩成型作用也可使海藻酸鈉與酸浴中硫酸鋅更好、更充分的反應，從而起到強化功能的作用。

36、2、本發(fā)明選用具有良好阻燃性能和強度的芳綸纖維，賦予面料良好的阻燃效果；錦綸纖維的導熱系數(shù)達到0.244-0.337，導熱系數(shù)較高，相較于其他纖維能夠快速導熱，賦予面料涼爽感覺，同時錦綸纖維具有較好的耐磨性，結(jié)合阻燃再生纖維素纖維，混合紡絲后織造，使得面料具有多功能性。

37、3、本發(fā)明中在面料后整理過程中利用綠原酸、茶多酚以及交聯(lián)劑的作用，不僅賦予面料良好的抗菌、消臭效果，對堿性和酸性臭氣都有作用，茶多酚還賦予了纖維良好的抗紫外效果，而且通過功能性物質(zhì)與纖維素纖維基體間的交聯(lián)作用增強功能性的持久性。

38、4、本發(fā)明制備的多功能面料，經(jīng)檢測對金黃色葡萄球菌的抑制率≥91.2％，對大腸桿菌的抑制率≥92.0％，對白色念珠菌的抑制率≥89.6％(gb/t20944.3-2008《紡織品抗菌性能的評價》第3部分:振蕩法)；對氨氣的減少率≥90.1％(gb/t?33610.2-2017紡織品消臭性能的測定第2部分:檢知管法)，對三甲胺的減少率≥87.5％，對異戊酸減少率≥90.6％(gb/t?33610.3-2019紡織品消臭性能的測定第3部分:氣相色譜法)；面料的續(xù)燃時間≤2s，陰燃時間≤3s，損毀長度≤100mm(gb/t?5455-2014中條件a規(guī)定的方法測試)；紫外線透過率≤5.1％(gb/t18830-2009紡織品防紫外線性能的評定)。