本发明涉及一种新型材料及其制备方法，具体是一种基于胶原蛋白纤维坯布制备的多功能面料及其制备方法，属于材料技术领域。
背景技术：
布料是一种常用的装饰材料，广泛的分布在我们的生产和生活领域中，其应用范围极其广泛。布料从织造方式上可以分为梭织布和针织布二大类；从加工工艺上可以分为坯布、漂白布、染色布、印花布、色织布、混合工艺布（如在色织布上印花、复合布、植绒布、仿皮毛布）等等；从原材料来划分可为棉布、化纤布、麻布、毛纺布、丝绸、及混纺织物等等。
现有布料，无论是天然的棉纤维、麻纤维或丝绸类蛋白纤维，还是各种合成纤维，都是经过纺织工艺制成。与皮革面料相比，布料的优势和劣势都很突出。相比天然皮革，布料的优势在于成本较低，而劣势在于，布料的耐污性、抗水性和防油性较差，最为突出的劣势在于布料的阻燃性。由于皮革中的主要成分是胶原蛋白，胶原蛋白具有天然阻燃的特性，因此皮革类面料具有一定的阻燃性能；而相比之下，由其他的棉纤维、麻纤维、大部分合成纤维等制成的布料，其阻燃方面性能都较差，而绝大多数合成纤维属于极易燃烧的纤维种类。在很多大型公众场所，由于成本的限制，家具、窗帘和壁纸等都是采用合成纤维面料制备而成，其阻燃性能完全不能令人满意；而一味靠添加阻燃剂来提高面料阻燃性能的方法也远远不能解决问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种基于胶原蛋白纤维坯布制备的多功能面料，该面料是以胶原蛋白纤维纺丝织造制成坯布，经静电植绒、磨皮、三防处理制备而成，是一种具有良好的防水、防油、防污、抗菌、阻燃功能的新型多功能面料。
本发明的另一个目的在于提供上述一种多功能面料的制备方法。
本发明的技术方案如下：一种基于胶原蛋白纤维坯布制备的多功能面料，其制备方法包括如下步骤：
（1）静电植绒：
1）坯布涂胶：选择胶原蛋白纤维坯布，采用滚涂工艺，以走线速度1-5m/min，涂胶厚度控制在0.05-1mm，以胶粘剂进行坯布涂胶；
2）一次热烘：以走线速度1-5m/min，将涂胶后的坯布送入热风通道，在温度40-80℃，热烘时间0.5-2min；
3）二次涂胶：采用滚涂工艺，以控制走线速度1-5m/min，涂胶厚度控制在0.05-1mm，以胶粘剂对一次热烘后的坯布进行二次涂胶；
4）二次热烘：以走线速度1-5m/min，将二次涂胶后的坯布送入热风通道，温度控制在40-90℃，热烘时间0.5-2min；
5）植绒：以走线速度1-5m/min，将二次热烘后的坯布进行静电植绒，绒毛经过静电处理后吸附在二次涂胶后坯布的胶层表面，得植绒后的坯布；
6）烘干：以走线速度控制在1-5m/min，将植绒后的坯布送入热风通道烘干，烘干温度梯度分布为：60-90℃，1-3min；90-120℃，1-3min；110-140℃，1-3min；120-160℃，1-2min；140-190℃，1-2min；
7）磨皮：烘干结束，以80-300目砂纸打磨10-120min，得植绒后的坯布；
（2）三防处理：采用有机氟三防整理剂，采用浸涂工艺对步骤7）获得的植绒后的坯布进行浸涂，制得多功能面料；
其中，所述胶原蛋白纤维坯布是采用专利zl201510228478.4所述的可直接纺纱用胶原纤维的制备方法，以蓝湿革为原料经过剪切、超声预处理、转鼓处理、液体解纤、纤维烘干、开松除杂、梳理、纤维表面处理步骤制得胶原纤维，然后再将胶原纤维采用纺纱工艺纺成纱、织造制得。
优选的，所述坯布涂胶步骤所用胶粘剂为双组份水性溶剂型聚氨酯胶粘剂，其固含量为20-50%，粘度为200-5000cps。
优选的，所述二次涂胶步骤所用胶粘剂为单组份水性溶剂型聚氨酯胶粘剂，其固含量为20-50%，粘度为150-5000cps。
由于胶原蛋白的表面性质与合成纤维完全不同，因此在实施本发明技术方案时，绒毛应该尽可能选择来自动物体表的真实毛发或表面性质相对更亲水的尼龙等材料制备的人造毛。优选的，所述绒毛为兔毛、羊毛、鹅毛、鸭毛、牛皮绒毛、羊皮绒毛、猪皮绒毛中的一种或几种；所述人造毛为合成纤维类，如尼龙6、尼龙66、尼龙11等。
优选的，所述有机氟三防整理剂为氟代丙烯酸酯共聚物。优选的，所述氟代丙烯酸酯共聚物为聚丙烯酸十二氟庚酯、聚丙烯酸十二氟丁酯、聚丙烯酸十二氟己酯中的一种。
进一步的，所述有机氟三防整理剂固含量为1-38%。
优选的，所述浸涂工艺条件如下：坯布规格：幅宽50-150cm，走线速度1-5m/min，涂布池温度30-80℃，烘干温度50-190℃。
所述将胶原纤维采用纺纱工艺纺成纱、织造制得胶原蛋白坯布可采用常规的纺纱方法。
本发明是在发明人前期的研究的进一步深入研究成果，本申请的发明人对皮革加工过程的蓝湿革下脚料作为原料、提取其中的胶原蛋白纤维以实现资源的再生利用进行了相关的研究，并取得了一定的成果，关于提取蓝湿革下脚料中的胶原蛋白纤维的方法申请了专利并获得授权（专利号：zl201510228478.4，专利名称：一种可直接纺纱用胶原纤维及由其制备的真皮纤维革）。采用该专利技术获得的胶原蛋白纤维（胶原纤维）无需经过接枝改性或复合即可直接采用现有纺丝工艺进行纺丝，采用该专利技术制备得到的胶原蛋白纤维可对进行纺丝、织造成基布，再加工形制成真皮纤维革，尤其适合用于制备高端皮革制品。
本发明的新型面料是基于发明人上述的专利成果，以该专利获得的胶原蛋白纤维纺丝织而成的坯布制备，由于坯布的主要成分为胶原蛋白纤维，因此具有优良的阻燃性能和抗菌特性；同时，通过表面处理工艺，可将有机氟结合在面料纤维外表面，使其具有防水，防油和防污的特性，最终使该面料具有防水、防油、防污、抗菌、阻燃的“五防”功能。
本发明方法在植绒前先对坯布进行预处理，在坯布表面实现单面或双面植绒，提高坯布表面的平整度；并在植绒过程采用特定的胶粘剂、根据坯布特性选择来自动物体表的真毛或表面性质相对更亲水的尼龙等材料制备的人造毛进行植绒，进一步提高的植绒效果和坯布的表面平整度，有利于后续的三防整理工艺，获得高质量的产品。
本发明的多功能面料是一类全新的面料，具有划时代的意义，这种面料将最新型的环保技术，化学整理技术做到了完美结合，使面料的制备技术上了一个新的台阶，这种面料可望在沙发面料，窗帘面料和壁纸面料中获得广泛应用，由于其突出的五防功能，在大型公众场所具有特别突出的应用优势。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步详细说明，这些实施例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。
实施例1采用以下步骤实现本发明：
1、胶原蛋白纤维坯布的制备：采用专利zl201510228478.4实施例3所述的可直接纺纱用胶原纤维的制备方法，以蓝湿革为原料经过剪切、超声预处理、转鼓处理、液体解纤、纤维烘干、开松除杂、梳理、纤维表面处理步骤制得胶原纤维，具体步骤如下：
（1）剪切：以蓝湿革为原料，以皮革剪切机裁剪成生产或设备要求的尺寸，将蓝湿革原料浸入水池中2~5分钟，烘干至含水率60~80%；
（2）超声预处理：制备预处理液，调节ph为7，升温至50℃，将蓝湿革完全浸没于预处理液浸泡12小时，然后将预处理液升温至55℃，调节ph为7.5，再浸泡1.5小时，在当前温度下进行超声低频短时振荡，所采用的超声波条件为：频率40khz，功率600w，超声时间10分钟；预处理液是由质量浓度10%的氢氧化钠溶液与质量浓度45%的异丙醇与丙二醇混合溶液（异丙醇与丙二醇体积比为2:3）按照体积比1:5混合制得；
（3）转鼓处理：超声预处理结束，滤去预处理液，将预处理后的蓝湿革采用转鼓处理工艺，首先在水相环境中转动转鼓，转鼓转速为8转/分钟，时间为5分钟，然后停止转鼓，排出液体，然后再向转鼓内加入水，并且在水相环境中逐渐添加柔软剂氨基硅油乳液，缓慢转动转鼓混合充分后，再接着转动转鼓进行回软处理，转鼓转速为8转/分钟，温度为25℃，时间为4小时；
（4）液体解纤、纤维烘干：液体解纤、纤维烘干：将经过转鼓处理、初步开松回软的蓝湿革转入液体解纤机，通过水力搅拌产生的离心力，将胶原纤维以纺织纤维形式分离出来；然后通过烘干机将从液体解纤机上分离出来的胶原纤维在烘室内进行烘干，烘干方法采用抽风和进风相结合的方式，采用抽风将烘室内的潮湿空气抽出干燥后再通过进风方式将其输送如烘室内，如此循环进行烘干，直至纤维的水分含量35%，所采用烘干温度为70℃；
（5）将烘干后的纤维采用开松工艺进行开松，开松方法为，在开松辊直径为φ380mm、转速为600rpm的参数下进行开松处理，并去除了纤维以外的杂质，获得成束胶原纤维；再通过梳理机，将成束的胶原纤维梳理成单纤维状态的胶原纤维，梳理机上的具体参数为，温度为27℃、湿度为70%、出网速度为3.5m/min；
（6）纤维表面处理：将步骤（5）获得的胶原纤维在氮气保护条件下置于脉冲电场进行表面处理，处理条件为：脉冲频率30hz、电场强度为20kv/cm，处理时间3s，获得胶原纤维；
（7）坯布织造：采用环锭纺纺纱工艺纺成纱、织造基布，制得胶原蛋白纤维坯布；
2、静电植绒：
（1）坯布涂胶：采用滚涂工艺，按走线速度4m/min，涂胶厚度0.05-1mm，以固含量20-25%，粘度为850cps的单组份水性聚氨酯胶粘剂对步骤1制得的胶原蛋白纤维进行坯布涂胶；
（2）一次热烘：以走线速度2m/min，将涂胶后的坯布送入热风通道，在温度60℃，热烘3min；
（3）二次涂胶：采用滚涂工艺，控制走线速度4m/min，涂胶厚度1mm，以固含量45-50%，粘度为2600-3200cps的双组份水性聚氨酯胶粘剂对一次热烘后的坯布进行二次涂胶；
（4）二次热烘：以走线速度5m/min，将二次涂胶后的坯布送入热风通道进行热烘，热烘温度80℃，热烘时间5min；
（5）植绒：以走线速度2m/min，将二次热烘后的坯布进行静电植绒，绒毛经过静电处理后吸附在二次涂胶后坯布的胶层表面，得植绒后的坯布；所采用的绒毛95.5%羊毛、4.5%羊皮绒毛；
（6）烘干：以走线速度5m/min，将植绒后的坯布送入热风通道烘干，烘干温度梯度分布为：70-80℃，2min；95-102℃，2min；115-122℃，2min；135-140℃，1min；145-155℃，1min；
（7）磨皮：烘干结束，以100目砂纸打磨45min，得植绒后的坯布；
3、三防处理：采用固含量为1-38%的有机氟三防整理剂——聚丙烯酸十二氟丁酯，以浸涂工艺对步骤（7）获得的植绒后的坯布进行浸涂，制得多功能面料；所采用的浸涂工艺具体条件如下：坯布规格：幅宽120-150cm，走线速度1m/min，涂布池温度70-80℃，烘干温度150-180℃。
实施例2采用以下步骤实现本发明：
1、胶原蛋白纤维坯布的制备：采用专利zl201510228478.4实施例4所述的可直接纺纱用胶原纤维的制备方法，以蓝湿革为原料经过剪切、超声预处理、转鼓处理、液体解纤、纤维烘干、开松除杂、梳理、纤维表面处理步骤制得胶原纤维具体步骤如下：
（1）剪切：以蓝湿革为原料，以皮革剪切机裁剪成生产或设备要求的尺寸；
（2）超声预处理：制备预处理液，调节ph为7.5，升温40℃，将裁剪好的蓝湿革完全浸没于预处理液浸泡20小时，然后将预处理液升温至60℃，调节ph为7.5，再浸泡1小时，在当前温度下进行超声低频短时振荡，所采用的超声波条件为：频率50khz，功率400w，超声时间15分钟；预处理液是由质量浓度5%的氢氧化钠溶液与质量浓度50%的聚乙二醇溶液按照体积比1:3混合制得；
（3）转鼓处理：超声预处理结束，滤去预处理液，将预处理后的蓝湿革采用转鼓处理工艺，首先在水相环境中转动转鼓，转鼓转速为10转/分钟，时间为5分钟，然后停止转鼓，排出液体，然后再向转鼓内加入水，并且在水相环境中逐渐添加柔软剂三元共聚硅油乳液，缓慢转动转鼓混合充分后，再接着转动转鼓进行回软处理，转鼓转速为10转/分钟，温度为25℃，时间为3.5小时；
（4）液体解纤、纤维烘干：将经过转鼓处理、初步开松回软的蓝湿革转入液体解纤机，通过水力搅拌产生的离心力，将胶原纤维以纺织纤维形式分离出来；然后通过烘干机将从液体解纤机上分离出来的胶原纤维在烘室内进行烘干，烘干方法采用抽风和进风相结合的方式，采用抽风将烘室内的潮湿空气抽出干燥后再通过进风方式将其输送如烘室内，如此循环进行烘干，直至纤维的水分含量25%，所采用烘干温度为80℃；
（5）开松除杂、梳理：将烘干后的纤维采用开松工艺进行开松，开松方法为，在开松辊直径为φ380mm、转速为600rpm的参数下进行开松处理，并去除了纤维以外的杂质，获得成束胶原纤维；再通过梳理机，将成束的胶原纤维梳理成单纤维状态的胶原纤维，梳理机上的具体参数为，温度为27℃、湿度为75%、出网速度为3.5m/min；
（6）纤维表面处理：将步骤（5）获得的胶原纤维在氮气保护条件下置于脉冲电场进行表面处理，处理条件为：脉冲频率20hz、电场强度为20kv/cm，处理时间5s，获得胶原纤维；
（7）坯布织造：采用环锭纺纺纱工艺纺成纱、织造基布，制得胶原蛋白纤维坯布；
2、静电植绒：
（1）坯布涂胶：采用滚涂工艺，按走线速度5m/min，涂胶厚度0.05-1mm，以固含量28.8-30.5%，粘度为3000-3200cps的单组份溶剂型聚氨酯胶粘剂对步骤1制得的胶原蛋白纤维进行坯布涂胶；
（2）一次热烘：以走线速度4m/min，将涂胶后的坯布送入热风通道，在温度80℃，热烘3min；
（3）二次涂胶：采用滚涂工艺，控制走线速度3m/min，涂胶厚度1mm，以固含量26-29%，粘度为1800-2400cps的双组份溶剂型聚氨酯胶粘剂对一次热烘后的坯布进行二次涂胶；
（4）二次热烘：以走线速度3m/min，将二次涂胶后的坯布送入热风通道进行热烘，热烘温度120℃，热烘时间2.5min；
（5）植绒：以走线速度5m/min，将二次热烘后的坯布进行静电植绒，绒毛经过静电处理后吸附在二次涂胶后坯布的胶层表面，得植绒后的坯布；所采用的绒毛为兔毛；
（6）烘干：以走线速度2m/min，将植绒后的坯布送入热风通道烘干，烘干温度梯度分布为：82-88℃，1min；100-108℃，3min；120-126℃，2min；140-150℃，2min；155-170℃，2min；
（7）磨皮：烘干结束，以80目砂纸打磨100min，得植绒后的坯布；
3、三防处理：采用固含量为1-38%的有机氟三防整理剂——聚丙烯酸十二氟己酯，以浸涂工艺对步骤（7）获得的植绒后的坯布进行浸涂，制得多功能面料；所采用的浸涂工艺具体条件如下：坯布规格：幅宽50-80cm，走线速度5m/min，涂布池温度40-50℃，烘干温度90-100℃。
实施例3采用以下步骤实现本发明：
1、胶原蛋白纤维坯布的制备：采用专利zl201510228478.4实施例3所述的可直接纺纱用胶原纤维的制备方法，以蓝湿革为原料经过剪切、超声预处理、转鼓处理、液体解纤、纤维烘干、开松除杂、梳理、纤维表面处理步骤制得胶原纤维，具体步骤如下：
（1）剪切：以蓝湿革为原料，以皮革剪切机裁剪成生产或设备要求的尺寸，将蓝湿革原料浸入水池中2~5分钟，烘干至含水率60~80%；
（2）超声预处理：制备预处理液，调节ph为7，升温至50℃，将蓝湿革完全浸没于预处理液浸泡12小时，然后将预处理液升温至55℃，调节ph为7.5，再浸泡1.5小时，在当前温度下进行超声低频短时振荡，所采用的超声波条件为：频率40khz，功率600w，超声时间10分钟；预处理液是由质量浓度10%的氢氧化钠溶液与质量浓度45%的异丙醇与丙二醇混合溶液（异丙醇与丙二醇体积比为2:3）按照体积比1:5混合制得；
（3）转鼓处理：超声预处理结束，滤去预处理液，将预处理后的蓝湿革采用转鼓处理工艺，首先在水相环境中转动转鼓，转鼓转速为8转/分钟，时间为5分钟，然后停止转鼓，排出液体，然后再向转鼓内加入水，并且在水相环境中逐渐添加柔软剂氨基硅油乳液，缓慢转动转鼓混合充分后，再接着转动转鼓进行回软处理，转鼓转速为8转/分钟，温度为25℃，时间为4小时；
（4）液体解纤、纤维烘干：液体解纤、纤维烘干：将经过转鼓处理、初步开松回软的蓝湿革转入液体解纤机，通过水力搅拌产生的离心力，将胶原纤维以纺织纤维形式分离出来；然后通过烘干机将从液体解纤机上分离出来的胶原纤维在烘室内进行烘干，烘干方法采用抽风和进风相结合的方式，采用抽风将烘室内的潮湿空气抽出干燥后再通过进风方式将其输送如烘室内，如此循环进行烘干，直至纤维的水分含量35%，所采用烘干温度为70℃；
（5）将烘干后的纤维采用开松工艺进行开松，开松方法为，在开松辊直径为φ380mm、转速为600rpm的参数下进行开松处理，并去除了纤维以外的杂质，获得成束胶原纤维；再通过梳理机，将成束的胶原纤维梳理成单纤维状态的胶原纤维，梳理机上的具体参数为，温度为27℃、湿度为70%、出网速度为3.5m/min；
（6）纤维表面处理：将步骤（5）获得的胶原纤维在氮气保护条件下置于脉冲电场进行表面处理，处理条件为：脉冲频率30hz、电场强度为20kv/cm，处理时间3s，获得胶原纤维；
（7）坯布织造：采用环锭纺纺纱工艺纺成纱、织造基布，制得胶原蛋白纤维坯布；
2、静电植绒：
（1）坯布涂胶：采用滚涂工艺，按走线速度2m/min，涂胶厚度0.05mm，以固含量40.5%，粘度为4200cps的单组份水性聚氨酯胶粘剂对步骤1制得的胶原蛋白纤维进行坯布涂胶；
（2）一次热烘：以走线速度12m/min，将涂胶后的坯布送入热风通道，在温度75℃，热烘3min；
（3）二次涂胶：采用滚涂工艺，控制走线速度4m/min，涂胶厚度0.05mm，以固含量30-35%，粘度为2700-2800cps的双组份水性聚氨酯胶粘剂对一次热烘后的坯布进行二次涂胶；
（4）二次热烘：以走线速度4m/min，将二次涂胶后的坯布送入热风通道进行热烘，热烘温度110℃，热烘时间5min；
（5）植绒：以走线速度1m/min，将二次热烘后的坯布进行静电植绒，绒毛经过静电处理后吸附在二次涂胶后坯布的胶层表面，得植绒后的坯布；所采用的绒毛为35%羊毛、50%鸭毛、15%兔毛；
（6）烘干：以走线速度3m/min，将植绒后的坯布送入热风通道烘干，烘干温度梯度分布为：85-90℃，2min；105-120℃，3min；130-140℃，2min；150-160℃，1.5min；170-180℃，1.5min；
（7）磨皮：烘干结束，以300目砂纸打磨30min，得植绒后的坯布；
3、三防处理：采用固含量为1-38%的有机氟三防整理剂——聚丙烯酸十二氟庚酯，以浸涂工艺对步骤（7）获得的植绒后的坯布进行浸涂，制得多功能面料；所采用的浸涂工艺具体条件如下：坯布规格：幅宽100-120cm，走线速度3m/min，涂布池温度65-70℃，烘干温度110-120℃。