本发明属于改性纤维的制备领域，特别涉及一种锦纶织物的改性方法。
背景技术
锦纶纤维也称之为尼龙纤维，是把尼龙材料拉成很细的纤维。尼龙的学名叫做聚酰胺，是用途广泛的工程塑料。根据尼龙的材料不同，常见的是锦纶6和锦纶66，也就是用尼龙6和尼龙66做成的纤维。锦纶纤维面料以其优异的耐磨性著称，它不仅是羽绒服、登山服衣料的最佳选择，而且常与其它纤维混纺或交织，以提高织物的强度和坚牢度。锦纶织物的耐磨性能居各类织物之首，比同类产品其它纤维织物高许多倍，因此常被用作耐磨织物材料。锦纶织物属轻型织物，在合成纤维织物中仅列于丙纶、腈纶织物之后，因此，适合制作登山服、冬季服装等。近年来，锦纶织物表面也常涂覆聚合物涂层，作为工程用材料广泛应用于建筑膜和篷帆布等材料。因此，锦纶织物的耐磨性能和与聚合物的粘附性能对其使用寿命非常关键。现有技术中，锦纶织物与聚合物的粘附性能还有待提高。
深冷处理又称超低温处理,它是常规冷处理的延伸。深冷处理工艺一般被认为是以液氮作为深冷介质，将被处理样品装在一定的容器内，不同的材料按其特定的降温曲线，控制降温速率，缓慢地将样品降到液氮温度，保温一定时间，再按升温曲线，缓慢升到室温的处理过程。这种工艺主要用于黑色金属材料及其合金，有色金属材料及其合金等，能使金属工具在抗磨料磨损、抗腐蚀磨损、减少内应力以及提高材料的稳定性等方面都显示出一定程度的改善。
迄今为止，将深冷处理工艺应用于锦纶织物的改性处理中，还未见报道。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种锦纶织物的改性方法，其操作简单，可增大锦纶织物粗糙度，进而改善其与树脂基体界面间的黏接性能，提高锦纶织物综合性能。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种锦纶织物的改性方法，将经过吸湿处理后的锦纶织物放置于具有深冷介质的深冷处理设备中，密闭，进行深冷处理，缓慢回温至室温，保温一段时间，即得改性锦纶织物；
其中深冷处理的工艺参数为：降温速度为0.5℃/min-10℃/min，处理温度为恒温零下90℃至零下200℃，处理时间为1h-15h，循环处理1-10次。
所述深冷介质为液氮。
所述吸湿处理为：将所述锦纶织物放置于70％-100％的相对湿度中进行回潮8-12小时。
所述锦纶织物在所述吸湿处理前进行拉伸处理，所述拉伸处理为：将所述锦纶织物拉伸0.05％-0.5％。
所述锦纶织物的降温和回温过程均为放置于所述深冷处理设备的深冷箱中通过程序控制进行降温或者回温。
所述降温或者所述回温的速度均为1℃/min-10℃/min。
采用循环处理的方式进行所述深冷处理，每次循环的深冷处理参数相同或不同。
所述循环处理的循环次数为1-10次。
采用上述方案后，本发明通过深冷处理改性锦纶织物的综合性能，包括锦纶织物树脂的界面结合性能、拉伸性能、耐磨损性能等。
深冷处理，等同于超低温处理，指的是将被处理对象置于特定的、可控的低温环境中,使其材料的微观组织结构产生变化,从而达到提高或改善材料性能的一种方法。
本发明将锦纶织物缓慢降温，置于零下90℃至零下200℃的深冷介质中进行处理一定时间，并缓慢回温，并根据要求进行循环处理。处理完后保温一段时间。缓慢降温和回温能使纤维材料结构缓慢变形，不产生结构损坏；循环处理可以增强改性的效果。同时，吸湿后的锦纶中的大分子链更容易重新调整。
进一步地，将锦纶织物在吸湿处理前进行拉伸处理，锦纶织物在吸湿和拉伸的情况下，深冷处理可以使锦纶分子链产生更好的重新排布效果，实现更明显的性能提升。
本发明能够永久的提高锦纶织物的拉伸强力，界面粘合性能和耐磨性。拉伸强力和耐磨性能的提高，有利于延长锦纶织物在绳网材料中的使用寿命；界面粘合性能的提高可增强锦纶织物与树脂基体界面间的黏接能力，使复合材料内部的应力能够均匀传递，以满足高性能锦纶织物增强树脂复合材料的需求。本发明工艺方法简单、操作方便，降低了改性工艺的生产成本，在宇宙航空、海洋资材、各种受拉构件、体育方面、安全防护、复合材料、各种产业具有广泛用途。
本发明中采用的深冷技术应用通常以液氮作为冷源,利用其相变(气化)吸热来获得低温环境。氮气是大气中的最主要成份之一,无毒无味,因而深冷技术的应用对环境无害,属于绿色制造技术范畴。
综上所述，本发明由于采用深冷处理，既能在提高锦纶织物的耐磨损性能和拉伸性能的前提下，同时明显地改善锦纶织物与树脂基体的粘结性能，可显著提高锦纶织物增强树脂复合材料的整体力学性能，且工艺方法简单、操作方便，降低改性工艺的生产成本，具有显著的经济效益和社会效益，拥有良好的工业应用前景。
与有现有技术，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明中经深冷处理的锦纶织物具有更为优异的综合力学性能，可满足不同领域内的应用需求，同时提高锦纶织物材料的使用寿命；
(2)本发明中经深冷处理的锦纶织物耐摩擦性能及拉伸性能有明显的提高，充分挖掘了锦纶织物材料的潜力；
(3)本发明中锦纶织物经深冷处理后表面粗糙化，表明能增加的同时与树脂基体的接触面积也增大，有利于锦纶织物与树脂形成良好的粘合界面，提高聚合物涂层织物的综合性能；
(4)本发明的深冷处理工艺过程及深冷处理设备结构简单，与其他改性处理工艺相比，更节约能源及生产成本，具有良好的发展前景；
(5)本发明所述深冷处理技术以液氮作为冷源，利用其相变(气化)吸热来获得低温环境、无毒无味、环境友好，属于绿色制造技术范畴。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明中，所提到的锦纶织物为分子链中含有芳酰亚胺的高性能纤维。
本发明的一种锦纶织物的改性方法，将经过吸湿处理后的锦纶织物放置于具有深冷介质的深冷处理设备中，密闭，进行深冷处理，缓慢回温至室温，保温一段时间，即得改性锦纶织物；
其中深冷处理的工艺参数为：降温速度为0.5℃/min-10℃/min，处理温度(保冷温度)为恒温零下90℃至零下200℃，处理时间(保冷时间)为1h-15h，循环处理1-10次。
实施例1
一种锦纶织物的改性方法，将清洁的锦纶织物(购自广州市新羽纶纺织品有限公司)放置在深冷处理设备(slx-30)中。将深冷处理设备的容器盖紧，以免深冷处理设备中的低温液氮泄露，影响温度控制的准确性及处理效果，按表1中的深冷处理参数表设定深冷处理参数。
进行深冷处理前，先对锦纶织物进行拉伸处理和吸湿处理，具体地，拉伸处理为：将锦纶织物缠绕在硬质框架上，给予一定的拉伸张力，变形在0.1％左右；吸湿处理为：将拉伸后的锦纶织物放入相对湿度80％的环境中进行吸湿回潮12小时。
将经过拉伸处理和吸湿处理后的锦纶织物放入深冷处理设备中按照表1所示的深冷处理参数进行深冷处理和回温处理。
表1深冷处理参数表
深冷处理完毕后，取出深冷处理过的锦纶织物，即完成改性处理过程。本实施例中，经过深冷处理，锦纶织物的拉伸强度提高10-15％，与聚合物粘合性能提高10-20％，耐磨性提高了20-35％。
实施例2
一种锦纶织物的改性方法，将清洁的锦纶织物(广州市新羽纶纺织品有限公司)放置在深冷处理设备(slx-30)中，将深冷处理设备的容器盖紧，以免深冷处理设备中的低温液氮泄露，影响温度控制的准确性及处理效果。
进行深冷处理前，先对锦纶织物进行拉伸处理和吸湿处理，具体地，拉伸处理为：给予锦纶织物一定的拉伸张力，变形在0.1％左右；吸湿处理为：将拉伸后的锦纶织物放入相对湿度100％的环境中进行吸湿回潮10小时。后；
将经过拉伸处理和吸湿处理后的锦纶织物放入深冷处理设备中按表2中的深冷处理参数表设定深冷处理参数。然后按照表2所示的深冷处理参数对锦纶织物进行深冷处理和回温处理。
表2深冷处理参数表
处理完毕后，取出的深冷处理过的酰亚胺纤维，即完成改性处理过程。本实施例中，经过深冷处理，锦纶织物的拉伸强度提高15-20％，与聚合物粘合性能提高15-25％，耐磨性提高了25-35％。