本发明属于面料生产技术领域，具体为一种耐磨高弹性棉麻面料的制备方法。
背景技术：
棉麻面料是人们生活中最常遇到的一种混纺面料，棉麻面料再被用于一些常涉及到的摩擦环境中时，如拖布、抹布等。对于棉麻面料的耐磨性能要求较高。未经过处理的棉麻面料，经过长时间摩擦后，棉麻面料会产生一定的磨损，纤维会受到损坏，影响到棉麻面料的性能。
随着人们生活水平的提高，户外运动越来越多，大家对服装的要求也越来越高，不仅要具有良好的透气性能，也要具有较好的耐磨性和较高的弹性。
技术实现要素：
为了克服上述的技术问题，本发明提供一种耐磨高弹性棉麻面料的制备方法。通过丝光棉、高弹性纤维和亚麻纤维进行混纺，形成一种耐磨高弹性棉麻面料，丝光棉保障了面料具有良好的舒适性，通过氨基树脂、改性醇酸树脂和丁苯橡胶制备的高弹性纤维和亚麻纤维保障了面料具有一定的耐磨性能和较高弹性，之后通过制备纳米二氧化硅微球来制备纳米涂料，将纳米涂料涂覆在棉麻面料表面，使面料具有一定的自洁性能而且进一步地增强了面料的耐磨性能。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种耐磨高弹性棉麻面料的制备方法，包括如下步骤:
步骤s1、称取如下重量份原料：35-50份氨基树脂，55-70份改性醇酸树脂，15-35份纳米染料，10-15份偶联剂，75-90份丝光棉，75-90份亚麻纤维，25-30份丁苯橡胶，120-150份三氯乙烯；
步骤s2、纳米染料制备：(a)将20ml正硅酸乙酯加入50ml无水乙醇中，加入1ml25％氨水，加入1.5gpvb，匀速搅拌直至溶液澄清；(b)将澄清溶液磁力搅拌30min后，60℃水浴加热并超声分散2h，以10000r/min的转速进行高速离心，结束后用无水乙醇清洗离心物3次，放入真空度为-0.10mpa，温度为120℃的真空干燥箱中干燥10h后制得纳米二氧化硅微球；(c)将纳米二氧化硅微球和颜料混合均匀后置于马弗炉中，450℃下煅烧20min后取出，静置5h后加入到球磨机中，以1300r/min的转速进行球磨，粉碎、过筛后制得粒径为9-60μm的纳米染料，纳米二氧化硅与颜料的重量比为3∶2；
步骤s3、将氨基树脂、改性醇酸树脂和丁苯橡胶加入装有三氯乙烯的三口烧瓶中，加热至熔融状态，搅拌30min后加入偶联剂，在此温度下反应5h后，制得熔融混合物，从喷丝板中挤出，形成高弹性纤维；
步骤s4、将丝光棉、高弹性纤维和亚麻纤维按照经向间距0.8cm，纬向间距1.0cm进行混纺，制得经纱密度为75根/cm，纬纱密度为80根/cm的高弹性棉麻面料；
步骤s5、将纳米染料加入100ml去离子水中，搅拌30min后将耐磨高弹性棉麻面料浸泡在染料中，匀速搅拌，形成1mm-2mm的纳米颜料涂层，置于80℃烘箱内干燥2h，制得所述耐磨高弹性棉麻面料。
进一步地，所述改性醇酸树脂由如下方法制成：
(1)将100ml桐油、80ml棕榈油和5g二甲基锡加入四口烧瓶中，通入氮气，加热至100℃，磁力搅拌1h，加入3ml烷基二苯胺，继续升温至150℃，醇解2h后加入50ml乙酸乙酯，在此温度下反应4h，制得醇酸树脂；
(2)将醇酸树脂加入装有无水乙醇的烧杯中，加热至120℃，磁力搅拌45min，加入甲基丙烯酸乙酯和过硫酸钾，升温至130℃，磁力搅拌3h后制得透明溶液，转移至150℃烘箱中，干燥至溶剂完全蒸发，制得改性醇酸树脂，醇酸树脂、无水乙醇、甲基丙烯酸乙酯和过硫酸钾的重量比为15∶10∶5∶3。
桐油是干性油，在桐油分子中有三个共轭双键，在制备醇酸树脂过程中，桐油分子水解成为含有三个共轭双键的不饱和桐油酸，在醇酸树脂分子主链上引入桐油分子中的共轭双键，反应过程中以共轭双键作为甲基丙烯酸乙酯的接枝点，桐油分子中共轭双键邻近碳原子上的氢,在空气中氧气的作用下,发生夺氢反应,生成的氢过氧化物分解产生自由基,引发聚合反应，形成改性醇酸树脂。
进一步地，所述偶联剂为kh550、kh560、kh570中的一种或几种。
进一步地，步骤s2中喷丝板的喷丝孔直径为0.05-0.10mm。
进一步地，步骤s3中混合纺织时控制空气湿度为60％。
本发明的有益效果：
(1)本发明通过丝光棉、高弹性纤维和亚麻纤维进行混纺，形成一种耐磨高弹性棉麻面料，丝光棉保障了面料具有良好的舒适性，通过氨基树脂、改性醇酸树脂和丁苯橡胶制备的高弹性纤维和亚麻纤维保障了面料具有一定的耐磨性能和较高弹性，之后通过制备纳米二氧化硅微球来制备纳米涂料，将纳米涂料涂覆在棉麻面料表面，使面料具有一定的自洁性能而且进一步地增强了面料的耐磨性能。
(2)醇酸树脂具有良好的润湿性能，附着力强，制成的涂层丰满，但是其稳定性差，耐候性较弱，而本发明以过硫酸钾作为引发剂，通过甲基丙烯酸乙酯对醇酸树脂进行改性，醇酸树脂主链上的碳碳双键断裂，将甲基丙烯酸乙酯接枝在碳原子上，形成支链，制备的改性醇酸树脂既具有醇酸树脂的优点，又具有良好的耐候性和较高的耐热耐腐蚀性能，所以制备的高弹性纤维既具有良好的弹性，而且稳定性好，具有较好的速干性。
(3)本发明制备的纳米染料，以纳米二氧化硅微球为基体，染料通过煅烧包覆在纳米二氧化硅微球表面，之后进行球磨，最终制备的纳米染料既具有纳米材料的特性，具有一定的疏水性和自洁性能，而且以二氧化硅微球为基体使得纳米染料具有较好的耐磨性能，所以当纳米染料涂覆在面料表面时，提高了其耐磨性也增加了耐磨高弹性棉麻面料的防水性能。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种耐磨高弹性棉麻面料的制备方法，包括如下步骤:
步骤s1、称取如下重量份原料：35份氨基树脂，55份改性醇酸树脂，15份纳米染料，10份kh550，75份丝光棉，75份亚麻纤维，25份丁苯橡胶，120份三氯乙烯；
步骤s2、纳米染料制备：(a)将20ml正硅酸乙酯加入50ml无水乙醇中，加入1ml25％氨水，加入1.5gpvb，匀速搅拌直至溶液澄清；(b)将澄清溶液磁力搅拌30min后，60℃水浴加热并超声分散2h，以10000r/min的转速进行高速离心，结束后用无水乙醇清洗离心物3次，放入真空度为-0.10mpa，温度为120℃的真空干燥箱中干燥10h后制得纳米二氧化硅微球；(c)将纳米二氧化硅微球和颜料混合均匀后置于马弗炉中，450℃下煅烧20min后取出，静置5h后加入到球磨机中，以1300r/min的转速进行球磨，粉碎、过筛后制得粒径为9-60μm的纳米染料，纳米二氧化硅与颜料的重量比为3∶2；
步骤s3、将氨基树脂、改性醇酸树脂和丁苯橡胶加入装有三氯乙烯的三口烧瓶中，加热至熔融状态，搅拌30min后加入偶联剂，在此温度下反应5h后，制得熔融混合物，从喷丝板中挤出，形成高弹性纤维；
步骤s4、将丝光棉、高弹性纤维和亚麻纤维按照经向间距0.8cm，纬向间距1.0cm进行混纺，制得经纱密度为75根/cm，纬纱密度为80根/cm的高弹性棉麻面料；
步骤s5、将纳米染料加入100ml去离子水中，搅拌30min后将耐磨高弹性棉麻面料浸泡在染料中，匀速搅拌，形成1mm-2mm的纳米颜料涂层，置于80℃烘箱内干燥2h，制得所述耐磨高弹性棉麻面料。
所述改性醇酸树脂由如下方法制成：
(1)将100ml桐油、80ml棕榈油和5g二甲基锡加入四口烧瓶中，通入氮气，加热至100℃，磁力搅拌1h，加入3ml烷基二苯胺，继续升温至150℃，醇解2h后加入50ml乙酸乙酯，在此温度下反应4h，制得醇酸树脂；
(2)将醇酸树脂加入装有无水乙醇的烧杯中，加热至120℃，磁力搅拌45min，加入甲基丙烯酸乙酯和过硫酸钾，升温至130℃，磁力搅拌3h后制得透明溶液，转移至150℃烘箱中，干燥至溶剂完全蒸发，制得改性醇酸树脂，醇酸树脂、无水乙醇、甲基丙烯酸乙酯和过硫酸钾的重量比为15∶10∶5∶3。
实施例2
一种耐磨高弹性棉麻面料的制备方法，包括如下步骤:
步骤s1、称取如下重量份原料：38份氨基树脂，58份改性醇酸树脂，28份纳米染料，12份kh550，80份丝光棉，80份亚麻纤维，28份丁苯橡胶，130份三氯乙烯；
步骤s2、纳米染料制备：(a)将20ml正硅酸乙酯加入50ml无水乙醇中，加入1ml25％氨水，加入1.5gpvb，匀速搅拌直至溶液澄清；(b)将澄清溶液磁力搅拌30min后，60℃水浴加热并超声分散2h，以10000r/min的转速进行高速离心，结束后用无水乙醇清洗离心物3次，放入真空度为-0.10mpa，温度为120℃的真空干燥箱中干燥10h后制得纳米二氧化硅微球；(c)将纳米二氧化硅微球和颜料混合均匀后置于马弗炉中，450℃下煅烧20min后取出，静置5h后加入到球磨机中，以1300r/min的转速进行球磨，粉碎、过筛后制得粒径为9-60μm的纳米染料，纳米二氧化硅与颜料的重量比为3∶2；
步骤s3、将氨基树脂、改性醇酸树脂和丁苯橡胶加入装有三氯乙烯的三口烧瓶中，加热至熔融状态，搅拌30min后加入偶联剂，在此温度下反应5h后，制得熔融混合物，从喷丝板中挤出，形成高弹性纤维；
步骤s4、将丝光棉、高弹性纤维和亚麻纤维按照经向间距0.8cm，纬向间距1.0cm进行混纺，制得经纱密度为75根/cm，纬纱密度为80根/cm的高弹性棉麻面料；
步骤s5、将纳米染料加入100ml去离子水中，搅拌30min后将耐磨高弹性棉麻面料浸泡在染料中，匀速搅拌，形成1mm-2mm的纳米颜料涂层，置于80℃烘箱内干燥2h，制得所述耐磨高弹性棉麻面料。
实施例3
一种耐磨高弹性棉麻面料的制备方法，包括如下步骤:
步骤s1、称取如下重量份原料：45份氨基树脂，65份改性醇酸树脂，30份纳米染料，13份偶联剂，85份丝光棉，85份亚麻纤维，28份丁苯橡胶，140份三氯乙烯；
步骤s2、纳米染料制备：(a)将20ml正硅酸乙酯加入50ml无水乙醇中，加入1ml25％氨水，加入1.5gpvb，匀速搅拌直至溶液澄清；(b)将澄清溶液磁力搅拌30min后，60℃水浴加热并超声分散2h，以10000r/min的转速进行高速离心，结束后用无水乙醇清洗离心物3次，放入真空度为-0.10mpa，温度为120℃的真空干燥箱中干燥10h后制得纳米二氧化硅微球；(c)将纳米二氧化硅微球和颜料混合均匀后置于马弗炉中，450℃下煅烧20min后取出，静置5h后加入到球磨机中，以1300r/min的转速进行球磨，粉碎、过筛后制得粒径为9-60μm的纳米染料，纳米二氧化硅与颜料的重量比为3∶2；
步骤s3、将氨基树脂、改性醇酸树脂和丁苯橡胶加入装有三氯乙烯的三口烧瓶中，加热至熔融状态，搅拌30min后加入偶联剂，在此温度下反应5h后，制得熔融混合物，从喷丝板中挤出，形成高弹性纤维；
步骤s4、将丝光棉、高弹性纤维和亚麻纤维按照经向间距0.8cm，纬向间距1.0cm进行混纺，制得经纱密度为75根/cm，纬纱密度为80根/cm的高弹性棉麻面料；
步骤s5、将纳米染料加入100ml去离子水中，搅拌30min后将耐磨高弹性棉麻面料浸泡在染料中，匀速搅拌，形成1mm-2mm的纳米颜料涂层，置于80℃烘箱内干燥2h，制得所述耐磨高弹性棉麻面料。
实施例4
一种耐磨高弹性棉麻面料的制备方法，包括如下步骤:
步骤s1、称取如下重量份原料：50份氨基树脂，70份改性醇酸树脂，35份纳米染料，15份偶联剂，90份丝光棉，90份亚麻纤维，30份丁苯橡胶，150份三氯乙烯；
步骤s2、纳米染料制备：(a)将20ml正硅酸乙酯加入50ml无水乙醇中，加入1ml25％氨水，加入1.5gpvb，匀速搅拌直至溶液澄清；(b)将澄清溶液磁力搅拌30min后，60℃水浴加热并超声分散2h，以10000r/min的转速进行高速离心，结束后用无水乙醇清洗离心物3次，放入真空度为-0.10mpa，温度为120℃的真空干燥箱中干燥10h后制得纳米二氧化硅微球；(c)将纳米二氧化硅微球和颜料混合均匀后置于马弗炉中，450℃下煅烧20min后取出，静置5h后加入到球磨机中，以1300r/min的转速进行球磨，粉碎、过筛后制得粒径为9-60μm的纳米染料，纳米二氧化硅与颜料的重量比为3∶2；
步骤s3、将氨基树脂、改性醇酸树脂和丁苯橡胶加入装有三氯乙烯的三口烧瓶中，加热至熔融状态，搅拌30min后加入偶联剂，在此温度下反应5h后，制得熔融混合物，从喷丝板中挤出，形成高弹性纤维；
步骤s4、将丝光棉、高弹性纤维和亚麻纤维按照经向间距0.8cm，纬向间距1.0cm进行混纺，制得经纱密度为75根/cm，纬纱密度为80根/cm的高弹性棉麻面料；
步骤s5、将纳米染料加入100ml去离子水中，搅拌30min后将耐磨高弹性棉麻面料浸泡在染料中，匀速搅拌，形成1mm-2mm的纳米颜料涂层，置于80℃烘箱内干燥2h，制得所述耐磨高弹性棉麻面料。
对比例1
本对比例与实施例1相比缺少步骤(2)，未将醇酸树脂进行改性。
对比例2
本对比例与实施例1相比缺少步骤s1，未制备纳米染料。
对比例3
本对比例为市场中一种耐磨高弹性棉麻面料。
对实施例1-4和对比例1-3制备的耐磨高弹性棉麻面料的耐磨性能、断裂强力、断裂伸长率和耐腐蚀性进行检测，结果如下表1所示。
耐磨性能：将实施例1-4和对比例1-3制备的耐磨高弹性棉麻面料制成直径为100cm的圆形面料，使用圆盘织物平磨实验仪进行摩擦实验，重锤质量为500g，测量摩擦500转后的重量损失率。
耐腐蚀性：将实施例1-4和对比例1-3制备的耐磨高弹性棉麻面料制成3cm×2cm的矩形面料，包覆在普通低碳钢棒表面，将试棒的2/3面积浸入10％稀盐酸中，在(25±1)℃温度下浸泡5天，观察有无变色、失光、小泡、斑点、脱落等现象出现。
表1实施例与对比例性能测试结果
从表1中可以看出将实施例1-4制备的耐磨高弹性棉麻面料的重量损失率在0.30-0.35％范围内，对比例1-3制备的耐磨高弹性棉麻面料重量损失率在0.34-0.41％范围内；实施例1-4制备的耐磨高弹性棉麻面料的断裂强力在8512-871n之间，断裂伸长率在33-38％之间，对比例1-3制备的耐磨高弹性棉麻面料的断裂强力在821-854n之间，断裂伸长率在29-33％之间；实施例1-4和对比例2制备的耐磨高弹性棉麻面料浸泡在10％稀盐酸中5天不出现异常现象，实施例1、3制备的耐磨高弹性棉麻面料浸泡在10％稀盐酸中5天出现异常现象。所说本发明制备的耐磨高弹性棉麻面料不仅具有良好的耐磨性能和较高的弹性，而且具有良好的耐腐蚀性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。