本发明涉及针织面料领域，尤其涉及一种高模量低收缩刚性保暖三明治空气层面料及其制备方法。
背景技术：
一般来说，与机织物相比，针织物具有柔软的手感和优良的弹性被广泛应用，然而由于针织物的集圈结构透气性比机织物高，当作为秋冬衣物穿用时，具有容易透风而感到寒冷的缺点。为了解决这一问题，过去曾提出过几种解决方案。例如，在针织物的背面涂覆树脂或贴合薄膜的方法，以及在针织物的背面集层高密度织物，拉毛或起绒来改善面料的透风性能。这些方法虽然对透风的缺点有所改善，但是通常此类针织物比较厚重，不适合内衣使用，而且透气性差，穿着不舒适。
随着人们生活水平的不断提高，人们对服装性能的要求也不断提高。制作服装的面料，布面光泽度、手感以及风格等越来越受到人们的关注。然而，在不同的行业对面料的要求也不一样，例如，在化工行业的实验室需要耐酸碱的面料；在耐低温作业的行业需要保暖的面料，在建筑行业和开采行业需要高模量低收缩的刚性耐磨保暖的面料。因此，为了保护我们自身的安全，如何开发出一种高模量的防护面料以满足目前特殊行业的需要，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明为解决现有技术中的上述问题，提出一种高模量低收缩刚性保暖三明治空气层面料及其制备方法，本发明主要提供一种防护面料，采用纺织用玻璃纤维作原料，纺织用玻璃纤维的超高强度、高模量、耐高温、耐酸碱、重量轻等优点，与汉麻和粘胶纤维、高强涤纶纤维、聚乳酸纤维原料混纺结合，优点相增，缺点互补，使面料性能更加完美。经过预处理后的纤维原料使得面料具有良好的机械性和保暖性能。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的第一个方面是提供一种高模量低收缩刚性保暖三明治空气层面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料选择：选取纺织用玻璃纤维、汉麻和粘胶纤维、高强涤纶纤维、聚乳酸纤维为原料；
(2)纤维预处理：分别将纺织用玻璃纤维、汉麻和粘胶纤维、高强涤纶纤维和聚乳酸纤维置于70-80℃的含有表面改性液和抗静电剂的预处理液中，循环30-45min，继续保温循环反应15-30min后，纤维经水洗后干燥；
(3)纺纱：将预处理后的纺织用玻璃纤维、高强涤纶纤维混纺为第一纱线，将预处理后的汉麻和粘胶纤维和聚乳酸纤维混纺为第二纱线；
(4)编织：在双面针织大圆机上，采用固定的针织排序、三角排列和穿纱方式，将第一纱线和第二纱线编织成两片中间夹层织物，通过套口编结的方法制备成三明治空气层坯布；
(5)后整理：将坯布经柔软处理、开幅、水洗、烘干、定形，制得高模量低收缩刚性保暖三明治空气层面料。
进一步地，所述步骤(1)中纺织用玻璃纤维的细度为5-7dtex；所述汉麻和粘胶纤维的细度为3-5dtex；所述高强涤纶纤维是高强低伸高模低缩抗起毛起球的涤纶纤维或长丝，细度为3-5dtex；所述聚乳酸纤维的细度为6-8dtex。
进一步地，所述步骤(1)中纺织用玻璃纤维为tm高强度高模量玻璃纤维。
进一步地，所述步骤(2)中预处理液为含有1-3wt％的表面改性液和0.3-0.8wt％的抗静电剂的水溶液。
进一步地，所述步骤(2)中预处理液为含有1.5wt％的表面改性液和0.6wt％的抗静电剂的水溶液。
进一步地，所述步骤(2)中表面改性液由多巴胺盐酸盐10-20wt％、n-羟基-n-苯基丙酰胺20-30wt％、kh550偶联剂5-10wt％和乙醇50-60wt％配置而成。
进一步地，所述步骤(2)中表面改性液由多巴胺盐酸盐15wt％、n-羟基-n-苯基丙酰胺25wt％、kh550偶联剂8wt％和乙醇52wt％配置而成。
进一步地，所述步骤(2)中抗静电剂选自季铵盐、咪唑类或环氧乙烷类的衍生物。
进一步地，所述步骤(2)中抗静电剂为十六烷基三甲基氯化铵或脂肪醇聚氧乙烯醚。
进一步地，所述步骤(3)中第一纱线中含纺织用玻璃纤维30-40wt％、高强涤纶纤维60-70wt％；所述第二纱线中含汉麻和粘胶纤维40-60wt％、聚乳酸纤维40-60wt％。
进一步地，所述步骤(3)中第一纱线中含纺织用玻璃纤维35wt％、高强涤纶纤维65wt％；所述第二纱线中含汉麻和粘胶纤维55wt％、聚乳酸纤维45wt％。
进一步地，所述步骤(3)中第一纱线中含纺织用玻璃纤维、高强涤纶纤维，以及所述第二纱线中含汉麻和粘胶纤维、聚乳酸纤维，这些纤维可以是有色纤维、无色纤维或者麻灰纱。
进一步地，所述步骤(5)中制得的高模量低收缩刚性保暖三明治空气层面料克重为100-250g/cm2。
本发明的第二个方面是提供一种采用上述方法制备的高模量低收缩刚性保暖三明治空气层面料。
本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
本发明采用了高模量的纺织用玻璃纤维，该高模量的纺织用玻璃纤维与汉麻和粘胶纤维、高强涤纶纤维、聚乳酸纤维混纺制得的针织面料具有超高强度、高模量、耐高温、耐酸碱、重量轻等优点；同时根据实际需要的手感和硬挺度要求，对不同模量原料纤维进行表面改性，提高了面料的抗老化性能，触摸滑爽性，有效地改善了现有防护面料的各项色牢度，减缓紫外线对面料的损坏，抗沾污性能强；本发明的针织面料制备方法简单，适合工业化生产，可以广泛用于建筑行业和开采行业，需要高模量低收缩的刚性耐磨保暖的工作服，以及用于加工各种箱包、工具袋、防护罩及帐篷等产品的生产中。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。
实施例1高模量低收缩刚性保暖三明治空气层面料的制备
(1)原料选择：选取tm高强度高模量纺织用玻璃纤维、汉麻和粘胶纤维、高强低伸高模低缩抗起毛起球的涤纶纤维或长丝、聚乳酸纤维为原料；
(2)纤维预处理：分别将tm高强度高模量纺织用玻璃纤维、汉麻和粘胶纤维、高强涤纶纤维和聚乳酸纤维置于70℃的含有2wt％表面改性液和0.5wt％的十六烷基三甲基氯化铵的预处理液中，循环40min后，继续保温循环反应20min后，纤维经水洗后干燥；其中，表面改性液由多巴胺盐酸盐15wt％、n-羟基-n-苯基丙酰胺25wt％、kh550偶联剂8wt％和乙醇52wt％配置而成；
(3)纺纱：将预处理后的tm高强度高模量纺织用玻璃纤维、高强涤纶纤维按重量百分比纺织用玻璃纤维35wt％、高强涤纶纤维65wt％混纺为第一纱线，将预处理后的汉麻和粘胶纤维和聚乳酸纤维按重量百分比汉麻和粘胶纤维50wt％、聚乳酸纤维50wt％维混纺为第二纱线；
(4)编织：在双面针织大圆机上，采用固定的针织排序、三角排列和穿纱方式，将第一纱线和第二纱线编织成两片中间夹层织物，通过套口编结的方法制备成三明治空气层坯布；
(5)后整理：将坯布经柔软处理、开幅、水洗、烘干、定形，制得克重为100g/cm2的高模量低收缩刚性保暖三明治空气层面料。
实施例2高模量低收缩刚性保暖三明治空气层面料的制备
(1)原料选择：选取tm高强度高模量纺织用玻璃纤维、汉麻和粘胶纤维、高强低伸高模低缩抗起毛起球的涤纶纤维或长丝、聚乳酸纤维为原料；
(2)纤维预处理：分别将tm高强度高模量纺织用玻璃纤维、汉麻和粘胶纤维、高强低伸高模低缩的涤纶纤维和聚乳酸纤维置于70℃的含有1.2wt％表面改性液和0.8wt％的脂肪醇聚氧乙烯醚的预处理液中，循环40min后，继续保温循环反应20min后，纤维经水洗后干燥；其中，表面改性液由多巴胺盐酸盐15wt％、n-羟基-n-苯基丙酰胺25wt％、kh550偶联剂8wt％和乙醇52wt％配置而成；
(3)纺纱：将预处理后的tm高强度高模量纺织用玻璃纤维、高强涤纶纤维按重量百分比tm高强度高模量纺织用玻璃纤维40wt％、高强涤纶纤维60wt％混纺为第一纱线，将预处理后的汉麻和粘胶纤维和聚乳酸纤维按重量百分比汉麻和粘胶纤维45wt％、聚乳酸纤维55wt％维混纺为第二纱线；
(4)编织：在双面针织大圆机上，采用固定的针织排序、三角排列和穿纱方式，将第一纱线和第二纱线编织成两片中间夹层织物，通过套口编结的方法制备成三明治空气层坯布；
(5)后整理：将坯布经柔软处理、开幅、水洗、烘干、定形，制得克重为150g/cm2的高模量低收缩刚性保暖三明治空气层面料。
实施例3高模量低收缩刚性保暖三明治空气层面料的制备
(1)原料选择：选取tm高强度高模量纺织用玻璃纤维、汉麻和粘胶纤维、高强低伸高模低缩抗起毛起球的涤纶纤维或长丝、聚乳酸纤维为原料；
(2)纤维预处理：分别将tm高强度高模量纺织用玻璃纤维、汉麻和粘胶纤维、高强低伸高模低缩的涤纶纤维和聚乳酸纤维置于80℃的含有3wt％表面改性液和0.3wt％的十六烷基三甲基氯化铵的预处理液中，循环30min后，继续保温循环反应30min后，纤维经水洗后干燥；其中，表面改性液由多巴胺盐酸盐12wt％、n-羟基-n-苯基丙酰胺27wt％、kh550偶联剂6wt％和乙醇55wt％配置而成；
(3)纺纱：将预处理后的tm高强度高模量纺织用玻璃纤维、高强涤纶纤维按重量百分比tm高强度高模量纺织用玻璃纤维42wt％、高强涤纶纤维58wt％混纺为第一纱线，将预处理后的汉麻和粘胶纤维和聚乳酸纤维按重量百分比汉麻和粘胶纤维55wt％、聚乳酸纤维45wt％维混纺为第二纱线；
(4)编织：在双面针织大圆机上，采用固定的针织排序、三角排列和穿纱方式，将第一纱线和第二纱线编织成两片中间夹层织物，通过套口编结的方法制制备成三明治空气层坯布；
(5)后整理：将坯布经柔软处理、开幅、水洗、烘干、定形，制得克重为250g/cm2的高模量低收缩刚性保暖三明治空气层面料。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。