一种自清洁防火墙布及其制备方法与流程

本发明属于墙布的制备
技术领域：
，具体涉及一种自清洁防火墙布及其制备方法。
背景技术：
：高档装饰材料的需求和工艺技术水平的不断提高，人们在墙纸的基础上设计生产出了特殊布基的墙布产品，其投入市场以来，受到消费者的热烈欢迎。墙布的应用使墙面装饰材料又增加新的成员，墙布具有美观、大方、施工简单等诸多优点。在中国市场，墙布装饰已越来越为人们所接受，各种旅游设施、星级宾馆酒店、娱乐场所、别墅和高档次的餐厅酒楼和写字楼对建筑材料的要求越来越高，各种高档墙布的需求量直线上升；甚至一些开发商在高档次的住宅楼盘、公寓楼、写字楼，精装修裱贴上墙布后才发售。目前，市场上的墙布种类繁多，其主要材质为棉布或化纤布组成，其阻燃性能较差；此外，棉布或化纤布材质的墙布易脏，不易清洗。针对墙布性能的不足，人们对其性能的提升进行了广泛的研究，如：授权公告号cn204914775u公布了一种具有阻燃性能的墙布，该墙布由底层布、阻燃层、面层布组成，不足之处是其面层布由棉布或化纤组成，不易清洗；授权公告号cn206070913u公布了一种无缝刺绣墙布，该墙布由纺织布层、石棉层、活性炭层、面层、刺绣层等通过胶膜层联结而成，由于其层数较多，制备工艺比较复杂。针对市场上墙布易脏和阻燃性能差的特点，研发出一种工艺简单、自清洁、防火性能佳的墙布成为亟待解决的问题。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种自清洁防火墙布，以解决现有技术中存在的不足，该墙布的基材为al2o3陶瓷纤维布，其防火性能好；其表面涂覆纳米自清洁涂料，其耐沾污性很强。本发明的目的在于提供一种自清洁防火墙布，该墙布可由下述制备方法制得：该墙布以铝粉、甲酸、乙酸、氯化高汞等为原料，先制备al2o3溶胶；将al2o3溶胶进行纺丝，经过水洗、上油、烘干制得纤维丝线；然后将纤维丝线干燥制得凝胶纤维，将凝胶纤维在高温下烧结制得al2o3陶瓷纤维；将al2o3陶瓷纤维通过退解、并捻、整经、穿综、织布工艺制备al2o3陶瓷纤维布；最后，将al2o3陶瓷纤维布喷涂纳米自清洁涂料，制得自清洁防火墙布。本发明的另一目的在于提供上述所述一种自清洁防火墙布的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)al2o3溶胶的制备：将铝粉、85％甲酸水溶液、乙酸、氯化高汞与去离子水在圆底烧瓶中溶解，在90℃～100℃下加热回流，直到铝粉完全溶解，得到无色透明的溶液和汞珠沉淀；将汞珠沉淀过滤去除，所得滤液为初始al2o3溶胶；将滤液于20℃～40℃下放置陈化2～6小时，不断测定混合溶胶的黏度，即用玻璃棒浸入溶胶中并缓慢提起，观察细长丝线的形成状态，待溶胶符合纺丝的黏度，其黏度达到40～90pa·s时，制得待纺丝的al2o3溶胶。优选地，所述铝粉(g)、85％甲酸水溶液(ml)、乙酸(ml)、氯化高汞(g)与去离子水(ml)的质量体积比为：1∶2～4∶2～4∶2～4∶20～30。(2)al2o3陶瓷纤维的制备：将al2o3溶胶进入纺丝系统进行纺丝，纺出的丝线经过水洗、上油、烘干处理制得纤维丝线；将纤维丝线于80℃～90℃下干燥5～8小时制得凝胶纤维；然后，凝胶纤维于1000℃～1200℃下烧结8～12小时制得al2o3陶瓷纤维。优选地，所述水洗的温度为：30℃～50℃，；上油的油浴温度为80～85℃；烘干温度为50～70℃。(3)al2o3陶瓷纤维布的制备：将al2o3陶瓷纤维通过退解、并捻、整经、穿综、织布工艺制备al2o3陶瓷纤维布。优选地，al2o3陶瓷纤维布的组织结构为：斜纹；织物克重为250～300g·m-2；经纬密度为：(9±1)×(9±1)/根·cm-1。(4)墙布的制备：将al2o3陶瓷纤维布喷涂纳米自清洁涂料，制得自清洁防火墙布。优选地，所述喷涂方法为：用0.1～0.5mm口径的高压喷枪，均匀喷涂于清洁后的al2o3陶瓷纤维布表面，待纳米自清洁涂料薄膜干燥后即可使用；自清洁涂料的喷涂量为：20～30ml/m2。本发明具有如下显著优点：(1)本发明制备的自清洁防火墙布经过喷涂纳米自清洁涂料后，其表现了较低的反射系数下降率，反射系数下降率分布于1.3％～1.6％，说明其耐沾污性很强，即自清洁性能强；而没有经过喷涂纳米自清洁涂料后的al2o3陶瓷纤维布的反射系数下降率23.7％，说明al2o3陶瓷纤维布的耐沾污性较差。(2)本发明制备的自清洁防火墙布的初始极限氧指数达到了38％以上，属于难燃材料范围；经过20次水洗后，其极限氧指数没有明显下降，仍然达到了35％以上。阻燃性能实验测试表明：本发明制备的自清洁防火墙布具有很好的阻燃效果，是一种合格的防火墙布。(3)本发明制备的自清洁防火墙布的基材为al2o3陶瓷纤维布，其防火性能好；此外，其表面涂覆纳米自清洁涂料，其耐沾污性很强。(4)本发明制备的自清洁防火墙布的原料来源广泛，制备工艺简单，具有很好的应用前景。附图说明图1本发明实施例1～3中的纺丝工艺示意图(1-加料孔；2-铂针；3-坩埚；4-电极板；5-玻璃液；6-漏板；7-纤维单丝；8-集束轮；9-纤维原纱；10-拉丝卷筒；11-水洗设备；12-上油设备；13-烘干设备)；图2本发明实施例1中制备的al2o3陶瓷纤维电镜图；图3本发明实施例1中制备的al2o3陶瓷纤维布的电镜图。具体实施方式以下所述实施例详细说明了本发明。实施例1在本实施例中，一种自清洁防火墙布的制备方法，包括如下步骤：(1)al2o3溶胶的制备：将10g铝粉、30ml85％甲酸水溶液、30ml乙酸、30g氯化高汞与250ml去离子水在圆底烧瓶中溶解，在95℃下加热回流，直到铝粉完全溶解，得到无色透明的溶液和汞珠沉淀；将汞珠沉淀过滤去除，所得滤液为初始al2o3溶胶；将滤液于30℃下放置陈化4小时，其黏度达到55.7pa·s时，制得待纺丝的al2o3溶胶。(2)al2o3陶瓷纤维的制备：将al2o3溶胶进入纺丝系统进行纺丝，纺丝工艺示意图如图1所示，纺出的丝线经过水洗、上油、烘干处理制得纤维丝线；将纤维丝线于85℃下干燥6小时制得凝胶纤维；然后，凝胶纤维于1100℃下烧结10小时制得al2o3陶瓷纤维，该al2o3陶瓷纤维的电镜示意图如图2所示；所述水洗的温度为：40℃，；上油的油浴温度为83℃；烘干温度为55℃。(3)al2o3陶瓷纤维布的制备：将al2o3陶瓷纤维通过退解、并捻、整经、穿综、织布工艺制备al2o3陶瓷纤维布，该al2o3陶瓷纤维布的电镜图如图3所示；所述al2o3陶瓷纤维布的组织结构为：斜纹；织物克重为289.3g·m-2；经纬密度为：(9±1)×(9±1)/根·cm-1。(4)墙布的制备：将al2o3陶瓷纤维布喷涂纳米自清洁涂料(型号：zxl-css，莱阳子西环保科技有限公司)，制得自清洁防火墙布a；所述喷涂方法为：用0.3mm口径的高压喷枪，均匀喷涂于清洁后的al2o3陶瓷纤维布表面，待纳米自清洁涂料薄膜干燥后即可使用；自清洁涂料的喷涂量为：25.3ml/m2。实施例2在本实施例中，一种自清洁防火墙布的制备方法，包括如下步骤：(1)al2o3溶胶的制备：将10g铝粉、20ml85％甲酸水溶液、20ml乙酸、20g氯化高汞与200ml去离子水在圆底烧瓶中溶解，在90℃下加热回流，直到铝粉完全溶解，得到无色透明的溶液和汞珠沉淀；将汞珠沉淀过滤去除，所得滤液为初始al2o3溶胶；将滤液于20℃下放置陈化2小时，其黏度达到43.6pa·s时，制得待纺丝的al2o3溶胶。(2)al2o3陶瓷纤维的制备：将al2o3溶胶进入纺丝系统进行纺丝，纺丝工艺示意图如图1所示，纺出的丝线经过水洗、上油、烘干处理制得纤维丝线；将纤维丝线于80℃下干燥5小时制得凝胶纤维；然后，凝胶纤维于1000℃下烧结8小时制得al2o3陶瓷纤维；所述水洗的温度为：30℃，；上油的油浴温度为80℃；烘干温度为50℃。(3)al2o3陶瓷纤维布的制备：将al2o3陶瓷纤维通过退解、并捻、整经、穿综、织布工艺制备al2o3陶瓷纤维布；所述al2o3陶瓷纤维布的组织结构为：斜纹；织物克重为257.9g·m-2；经纬密度为：(9±1)×(9±1)/根·cm-1。(4)墙布的制备：将al2o3陶瓷纤维布喷涂纳米自清洁涂料(型号：zxl-css，莱阳子西环保科技有限公司)，制得自清洁防火墙布b；所述喷涂方法为：用0.1mm口径的高压喷枪，均匀喷涂于清洁后的al2o3陶瓷纤维布表面，待纳米自清洁涂料薄膜干燥后即可使用；自清洁涂料的喷涂量为：28.8ml/m2。实施例3在本实施例中，一种自清洁防火墙布的制备方法，包括如下步骤：(1)al2o3溶胶的制备：将10g铝粉、40ml85％甲酸水溶液、40ml乙酸、40g氯化高汞与300ml去离子水在圆底烧瓶中溶解，在100℃下加热回流，直到铝粉完全溶解，得到无色透明的溶液和汞珠沉淀；将汞珠沉淀过滤去除，所得滤液为初始al2o3溶胶；将滤液于40℃下放置陈化6小时，其黏度达到85.4pa·s时，制得待纺丝的al2o3溶胶。(2)al2o3陶瓷纤维的制备：将al2o3溶胶进入纺丝系统进行纺丝，纺丝工艺示意图如图1所示，纺出的丝线经过水洗、上油、烘干处理制得纤维丝线；将纤维丝线于90℃下干燥7小时制得凝胶纤维；然后，凝胶纤维于1200℃下烧结12小时制得al2o3陶瓷纤维；所述水洗的温度为：50℃，；上油的油浴温度为85℃；烘干温度为70℃。(3)al2o3陶瓷纤维布的制备：将al2o3陶瓷纤维通过退解、并捻、整经、穿综、织布工艺制备al2o3陶瓷纤维布；所述al2o3陶瓷纤维布的组织结构为：斜纹；织物克重为273.6g·m-2；经纬密度为：(9±1)×(9±1)/根·cm-1。(4)墙布的制备：将al2o3陶瓷纤维布喷涂纳米自清洁涂料(型号：zxl-css，莱阳子西环保科技有限公司)，制得自清洁防火墙布c；所述喷涂方法为：用0.5mm口径的高压喷枪，均匀喷涂于清洁后的al2o3陶瓷纤维布表面，待纳米自清洁涂料薄膜干燥后即可使用；自清洁涂料的喷涂量为：28.4ml/m2。对比实施例4本实施例为对比实施例，本实施例中的墙布不喷涂纳米自清洁涂料。在本实施例中，其制备方法与实施例3的步骤(1)、(2)和(3)完全相同，制得墙布d。应用性能评价实施例：将本发明中上述具体实施例1～4制备得到的自清洁防火墙布a、b、c和d进行测试其耐沾污性能。测试方法参考gb/t9755—2001的具体测试方法，计算其反射系数下降率，测试试样不少于10个，取测试平均值，测试结果如表1所示。表1自清洁防火墙布a、b、c和d的耐沾污性能评价项目墙布a墙布b墙布c墙布d反射系数下降率(％)1.321.511.4423.7耐沾污性由反射系数下降率表示，反射系数下降率越小，耐沾污性越好。由表1可见，经过喷涂纳米自清洁涂料后的自清洁防火墙布a、b、c表现了较低的反射系数下降率，说明其耐沾污性很强；没有喷涂纳米自清洁涂料的自清洁防火墙布d表现了较大的反射系数下降率，说明其耐沾污性很差。将本发明中上述具体实施例1～4制备得到的自清洁防火墙布a、b、c、d的阻燃性能进行测试，测试方法采用氧指数测试方法，即按照gb/t5454-1997《纺织品燃烧性能试验氧指数法》，参照gb/t20944.1-2007耐洗色牢度试验机洗涤方法对纤维进行标准洗涤。测试结果如表2所示。表2自清洁防火墙布a、b、c、d在不同水洗次数的阻燃测试结果极限氧指数loi是阻燃材料重要指标之一，普通粘胶纤维的氧指数不到20％，十分容易燃烧，一般极限氧指数大于28％的材料均属难燃材料。由表2可见，本发明制备的自清洁防火墙布a、b、c、d的初始极限氧指数达到了38％以上，属于难燃材料范围；经过20次水洗后，其极限氧指数没有明显下降，仍然达到了35％以上。阻燃性能实验测试表明：本发明制备的自清洁防火墙布具有很好的阻燃效果，是一种合格的防火墙布。当前第1页12