本发明公开了一种耐磨致密型无尘布的制备方法，属于纺织品制备技术领域。
背景技术：
无尘布由100%聚酯纤维双编织而成，表面柔软，易于擦拭敏感表面，摩擦不脱纤维，具有良好的吸水性及清洁效率。产品的清洗和包装均在超净车间完成。
超细纤维无尘布是发展迅速的差别化纤维的一种，被称为新一代的合成纤维，是一种高品质、高技术的纺织原料，是化学纤维向高技术、高仿真化方向发展的新合纤的典型代表，其具有超细、柔软和坚韧的组织结构。超细坚韧的组织结构可以最大化的集尘以除去工作物表面的落尘以及表面离子，而柔软的组织结构保证了工作物表面不受损伤。因此，如何制备出高性能的超细纤维无尘布成为了人们研发的重点。
超细纤维无尘布的制备过程是先将超细纤维通过机织或针织的方法制成坯布，再经过开纤、定型等后续处理。目前，制备超细纤维无尘布应用最广泛的超细纤维是涤锦复合超细纤维，这种涤锦复合超细纤维是将PET和PA两种聚合物以一定的比例熔融喷丝制备而成。由于PET和PA的化学结构差异较大、二者的界面结合力较弱，因此通过简单的物理、化学工艺即可实现二者的相互分离，分离后得 到的纤维纤度较普通纤维要小，进而制备的无尘布蓬松柔软。现有技术中的加工方法制备得到的涤锦复合超细纤维可以通过开纤等后续处理加工成蓬松柔软的无尘布。但是现有技术中的加工方法制备得到的涤锦复合超细纤维仍旧存在的缺陷在于：涤锦复合超细纤维的收缩率较低；且现有技术中常用开纤方法是用碱减量法来进行，涤锦复合超细纤维在经过碱减量法开纤处理后，失重率能够达到10％以上，从而造成制备得到的无尘布组织不能特别紧密，密度无法满足人们的需求，且耐磨性能和耐腐蚀性能也较差。
因此，发明一种耐磨致密型无尘布对纺织品制备技术领域具有积极意义。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对目前普通无尘布存在耐磨性差、耐腐蚀性差和结构不够紧密，满足不了市场要求的缺陷，提供了一种耐磨致密型无尘布的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种耐磨致密型无尘布的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）将丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和去离子水混合置于烧杯中搅拌，得到搅拌物，再向搅拌物中加入搅拌物质量3％的十八烷醇基聚氧乙烯醚和搅拌物质量1％的偶氮二异丁腈，在氮气保护下搅拌反应，加热升温，得到自制丙烯酸树脂乳液，继续将自制丙烯酸树脂乳液和聚四氟乙烯分散乳液混合搅拌，得到自制混合乳液；
（2）称取16～20g氧化铝和24～32g二氧化钛混合研磨后过100目筛，收集过筛混合粉末，将过筛混合粉末、炭黑和二硫化钼混合置于烧杯中搅拌，得到混合物，向混合物加中入混合物质量7％的甜菜油和混合物质量0.4％的沼液，装入发酵罐中，密封发酵，发酵结束后，取出发酵产物，即为改性混合粉末；
（3）将无水乙醇、氨水和去离子水混合置于烧杯中搅拌反应，得到反应液，再向烧杯中加入反应液体积10％的正硅酸乙酯和混合液体积0.4％的无水乙醇混合反应，得到自制反应液，将自制反应液、丙烯酸乳液和钼酸钠混合置于烧杯中，继续搅拌反应，冷却出料，得到改性自制硅溶胶；
（4）按重量份数计，分别称取30～40份聚酯纤维、12～16份自制混合乳液、6～8份改性混合粉末、10～12份改性自制硅溶胶和20～30份去离子水混合置于混炼机中混炼，再添加2～4份醋酸溶液、3～5份烷基苯磺酸钠和1～3份二甲基硅油，继续混炼，得到混合浆料，将混合浆料倒入双螺杆挤出机中挤压成型，冷却收卷，即得耐磨致密型无尘布。
步骤（1）所述的丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和去离子水的体积比为4：1：2，搅拌时间为4～6min，搅拌反应时间为20～24min，加热升温温度为55～65℃，自制丙烯酸树脂乳液和聚四氟乙烯分散乳液的体积比为2：1，混合搅拌时间为9～11min。
步骤（2）所述的研磨时间为10～12min，过筛混合粉末、炭黑和二硫化钼的质量比为3：1：1，搅拌温度为45～65℃，搅拌时间为16～20min，发酵温度为40～45℃，发酵时间为8～10天。
步骤（3）所述的无水乙醇、质量分数为24％的氨水和去离子水的体积比为4：1：2，搅拌反应温度为30～45℃，搅拌反应时间为10～12min，反应温度为50～65℃，反应时间为45～60min，自制反应液、丙烯酸乳液和钼酸钠的质量比为3：2：1，继续搅拌反应温度为95～100℃，继续搅拌反应时间为1～3h。
步骤（4）所述的混炼温度为80～90℃，混炼时间为20～30min，醋酸溶液的质量分数为15％，继续混炼温度为120～160℃，继续混炼时间为1～2h，挤压温度为160～180℃，挤压压力为1～3MPa。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明以聚酯纤维为基体，自制混合乳液、改性混合粉末和改性自制硅溶胶作为补强剂，并辅以醋酸溶液和烷基苯磺酸钠等制备得到耐磨致密型无尘布，首先将丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和去离子水共混，在乳化剂、引发剂和氮气保护的作用下反应得到自制丙烯酸树脂乳液，将其与聚四氟乙烯分散乳液复合而成混合乳液，由于丙烯酸树脂具有耐腐蚀性能，以及聚四氟乙烯分子只含有C、F这两种元素，F原子稠密地排布在C-C主链周围，且聚四氟乙烯分子的螺旋构象使碳链骨架外形成了一个高紧密的氟原子保护层，使聚合物的主链不受外界任何试剂的腐蚀，促使基体具有极其良好的化学稳定性，有效地抵制强酸、强碱和多种化学产品的腐蚀，从而提高无尘布的耐腐蚀性；
（2）本发明将氧化铝和二氧化钛混合研磨得到混合粉末，利用炭黑和二硫化钼对混合粉末进行表面改性，将其与植物油和沼液共同发酵，利用微生物将植物油分解产生亲油性酯基，并在微生物的自交联作用下使得酯基接枝到混合粉末表面，从而提高混合粉末与基体的相容性，另外炭黑具有一定的化学活性，且表面活性点多，在搅拌过程中容易和混合粉末反应，并在基体表面形成网状结构，阻碍了外界因素对无尘布的磨损，从而提高无尘布的耐磨性，在高温体系中，随着二硫化钼用量的增加，对磨面间起增磨作用的二硫化钼粒子增多，使混合粉末与磨件之间的界面剪切强度变大，及磨耗变小，并在基体表面形成粗糙层，提高了表面摩擦力和滞后效应，从而使摩擦系数显著提高，再次提高无尘布的耐磨性；
（3）本发明继续利用丙烯酸乳液和钼酸钠对自制硅溶胶进行改性，由于硅溶胶中的二氧化硅能够与丙烯酸树脂中的羟基发生交联反应，形成网状结构，同时胶态二氧化硅粒子通过-OH键或-O- 键与钼酸钠中的阴离子配位体发生配位交联反应，形成溶胶式结构，可以促使二氧化硅有效地填充在无尘布中，降低无尘布的气孔率，使无尘布间层的结构更加致密，具有广泛的应用前景。
具体实施方式
按体积比为4：1：2将丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和去离子水混合置于烧杯中搅拌4～6min，得到搅拌物，再向搅拌物中加入搅拌物质量3％的十八烷醇基聚氧乙烯醚和搅拌物质量1％的偶氮二异丁腈，在氮气保护下搅拌反应20～24min，加热升温至55～65℃，得到自制丙烯酸树脂乳液，继续将自制丙烯酸树脂乳液和聚四氟乙烯分散乳液按体积比为2：1混合搅拌9～11min，得到自制混合乳液；称取16～20g氧化铝和24～32g二氧化钛混合研磨10～12min后过100目筛，收集过筛混合粉末，将过筛混合粉末、炭黑和二硫化钼按质量比为3：1：1混合置于烧杯中，在温度为45～65℃下搅拌16～20min，得到混合物，向混合物中加入混合物质量7％的甜菜油和混合物质量0.4％的沼液，装入发酵罐中，在温度为40～45℃下密封发酵8～10天，发酵结束后，取出发酵产物，即为改性混合粉末；按体积比为4：1：2将无水乙醇、质量分数为24％的氨水和去离子水混合置于烧杯中，在温度为30～45℃下搅拌反应10～12min，得到反应液，再向烧杯中加入反应液体积10％的正硅酸乙酯和混合液体积0.4％的无水乙醇，在温度为50～65℃下混合反应45～60min，得到自制反应液，将自制反应液、丙烯酸乳液和钼酸钠按质量比为3：2：1混合置于烧杯中，在温度为95～100℃下继续搅拌反应1～3h，冷却出料，得到改性自制硅溶胶；按重量份数计，分别称取30～40份聚酯纤维、12～16份自制混合乳液、6～8份改性混合粉末、10～12份改性自制硅溶胶和20～30份去离子水混合置于混炼机中，在温度为80～90℃下混炼20～30min，再添加2～4份质量分数为15％的醋酸溶液、3～5份烷基苯磺酸钠和1～3份二甲基硅油，在温度为120～160℃下继续混炼1～2h，得到混合浆料，将混合浆料倒入双螺杆挤出机中，在温度为160～180℃、压力为1～3MPa的条件下挤压成型，冷却收卷，即得耐磨致密型无尘布。
实例1
按体积比为4：1：2将丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和去离子水混合置于烧杯中搅拌4min，得到搅拌物，再向搅拌物中加入搅拌物质量3％的十八烷醇基聚氧乙烯醚和搅拌物质量1％的偶氮二异丁腈，在氮气保护下搅拌反应20min，加热升温至55℃，得到自制丙烯酸树脂乳液，继续将自制丙烯酸树脂乳液和聚四氟乙烯分散乳液按体积比为2：1混合搅拌9min，得到自制混合乳液；称取16g氧化铝和24g二氧化钛混合研磨10min后过100目筛，收集过筛混合粉末，将过筛混合粉末、炭黑和二硫化钼按质量比为3：1：1混合置于烧杯中，在温度为45℃下搅拌16min，得到混合物，向混合物中加入混合物质量7％的甜菜油和混合物质量0.4％的沼液，装入发酵罐中，在温度为40℃下密封发酵8天，发酵结束后，取出发酵产物，即为改性混合粉末；按体积比为4：1：2将无水乙醇、质量分数为24％的氨水和去离子水混合置于烧杯中，在温度为30℃下搅拌反应10min，得到反应液，再向烧杯中加入反应液体积10％的正硅酸乙酯和混合液体积0.4％的无水乙醇，在温度为50℃下混合反应45min，得到自制反应液，将自制反应液、丙烯酸乳液和钼酸钠按质量比为3：2：1混合置于烧杯中，在温度为95℃下继续搅拌反应1h，冷却出料，得到改性自制硅溶胶；按重量份数计，分别称取30份聚酯纤维、12份自制混合乳液、6份改性混合粉末、10份改性自制硅溶胶和20份去离子水混合置于混炼机中，在温度为80℃下混炼20min，再添加2份质量分数为15％的醋酸溶液、3份烷基苯磺酸钠和1份二甲基硅油，在温度为120℃下继续混炼1h，得到混合浆料，将混合浆料倒入双螺杆挤出机中，在温度为160℃、压力为1MPa的条件下挤压成型，冷却收卷，即得耐磨致密型无尘布。
实例2
按体积比为4：1：2将丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和去离子水混合置于烧杯中搅拌5min，得到搅拌物，再向搅拌物中加入搅拌物质量3％的十八烷醇基聚氧乙烯醚和搅拌物质量1％的偶氮二异丁腈，在氮气保护下搅拌反应22min，加热升温至60℃，得到自制丙烯酸树脂乳液，继续将自制丙烯酸树脂乳液和聚四氟乙烯分散乳液按体积比为2：1混合搅拌10min，得到自制混合乳液；称取18g氧化铝和28g二氧化钛混合研磨11min后过100目筛，收集过筛混合粉末，将过筛混合粉末、炭黑和二硫化钼按质量比为3：1：1混合置于烧杯中，在温度为55℃下搅拌18min，得到混合物，向混合物中加入混合物质量7％的甜菜油和混合物质量0.4％的沼液，装入发酵罐中，在温度为42℃下密封发酵9天，发酵结束后，取出发酵产物，即为改性混合粉末；按体积比为4：1：2将无水乙醇、质量分数为24％的氨水和去离子水混合置于烧杯中，在温度为40℃下搅拌反应11min，得到反应液，再向烧杯中加入反应液体积10％的正硅酸乙酯和混合液体积0.4％的无水乙醇，在温度为60℃下混合反应55min，得到自制反应液，将自制反应液、丙烯酸乳液和钼酸钠按质量比为3：2：1混合置于烧杯中，在温度为97℃下继续搅拌反应2h，冷却出料，得到改性自制硅溶胶；按重量份数计，分别称取35份聚酯纤维、14份自制混合乳液、7份改性混合粉末、11份改性自制硅溶胶和25份去离子水混合置于混炼机中，在温度为85℃下混炼25min，再添加3份质量分数为15％的醋酸溶液、4份烷基苯磺酸钠和2份二甲基硅油，在温度为140℃下继续混炼1.5h，得到混合浆料，将混合浆料倒入双螺杆挤出机中，在温度为170℃、压力为2MPa的条件下挤压成型，冷却收卷，即得耐磨致密型无尘布。
实例3
按体积比为4：1：2将丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和去离子水混合置于烧杯中搅拌6min，得到搅拌物，再向搅拌物中加入搅拌物质量3％的十八烷醇基聚氧乙烯醚和搅拌物质量1％的偶氮二异丁腈，在氮气保护下搅拌反应24min，加热升温至65℃，得到自制丙烯酸树脂乳液，继续将自制丙烯酸树脂乳液和聚四氟乙烯分散乳液按体积比为2：1混合搅拌11min，得到自制混合乳液；称取20g氧化铝和32g二氧化钛混合研磨12min后过100目筛，收集过筛混合粉末，将过筛混合粉末、炭黑和二硫化钼按质量比为3：1：1混合置于烧杯中，在温度为65℃下搅拌20min，得到混合物，向混合物中加入混合物质量7％的甜菜油和混合物质量0.4％的沼液，装入发酵罐中，在温度为45℃下密封发酵10天，发酵结束后，取出发酵产物，即为改性混合粉末；按体积比为4：1：2将无水乙醇、质量分数为24％的氨水和去离子水混合置于烧杯中，在温度为45℃下搅拌反应12min，得到反应液，再向烧杯中加入反应液体积10％的正硅酸乙酯和混合液体积0.4％的无水乙醇，在温度为65℃下混合反应60min，得到自制反应液，将自制反应液、丙烯酸乳液和钼酸钠按质量比为3：2：1混合置于烧杯中，在温度为100℃下继续搅拌反应3h，冷却出料，得到改性自制硅溶胶；按重量份数计，分别称取40份聚酯纤维、16份自制混合乳液、8份改性混合粉末、12份改性自制硅溶胶和30份去离子水混合置于混炼机中，在温度为90℃下混炼30min，再添加4份质量分数为15％的醋酸溶液、5份烷基苯磺酸钠和3份二甲基硅油，在温度为160℃下继续混炼2h，得到混合浆料，将混合浆料倒入双螺杆挤出机中，在温度为180℃、压力为3MPa的条件下挤压成型，冷却收卷，即得耐磨致密型无尘布。
对比例
以扬州某公司生产的耐磨致密型无尘布作为对比例 对本发明制得的耐磨致密型无尘布和对比例中的耐磨致密型无尘布进行性能检测，检测结果如表1所示：
1、测试方法：
开纤前断裂强度、开纤后断裂强度和强度损失率测试按照国标GB/T14344规定的方法进行检测；
断裂强度的计算公式为：
δ＝F/T
其中δ为断裂强度，单位为cN/dtex；F为试样的断裂强力，T为同一实验室样品测得的线密度。
沸水收缩率测试按《纺织品化学纤维长丝沸水收缩率试验方法》进行检测；
防腐蚀性测试采用盐雾试验方法进行检测，检测方法为：将实例1～3和对比例中的防腐蚀无尘布暴露在盐雾试验箱中（5%NaCl）溶液喷雾中，温度为36℃，经过96h后，取出样板，观察表面变化情况；
耐磨性能测试采用马丁代尔磨损试验仪进行检测。
表1
根据上述中数据可知本发明制得的耐磨致密型无尘布断裂强度损失较小，因此制备得到的无尘布的强度要高于现有技术制备的无尘布的强度，沸水收缩率都在24％以上，远高于对比例中无纺布的沸水收缩率，说明通过本发明制备方法制备的无纺布能够制备组织紧密的织物，防腐蚀性能好，在盐雾试验箱中96h后，表面无腐蚀现象，手感柔软，磨损重量低，耐磨性能好，具有广阔的应用前景。