一种防淋水耐磨帆布面料及其制备方法与流程

本发明涉及面料，具体为一种防淋水耐磨帆布面料及其制备方法。

背景技术：

1、随着人们生活水平的不断提高，户外休闲活动作为一种娱乐活动越来越深受人们的喜爱，比如我们到海边旅游、在家里游泳池旁边休息等，而帐篷是户外休闲必备品之一，其主要原料为帆布面料，帆布面料薄而轻，强度高，耐磨。常规的帆布面料不具有抗菌的作用。在野外使用时，如果遇到炎热天气，帆布面料由于不具有抗菌的性能，帐篷内和帐篷外会容易产生细菌，影响着人们的健康。

2、帐篷应用环境主要为户外，经常处于长期的风吹雨淋中，因此，对于帆布面料的防水要求很高。而且现有的帆布面料防晒效果欠佳，又容易受紫外线影响，导致面料的颜色发生变色、褪色，久而久之，导致帆布面料的防晒性能进一步减弱，影响人们的使用感受。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种防淋水耐磨帆布面料及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种防淋水耐磨帆布面料，所述防淋水耐磨帆布面料包括复合气凝胶层、改性面料。

3、进一步的，所述复合气凝胶层由以下方法制得，将改性面料、钛凝胶混合，抽真空负压后，加入三甲基氯硅烷、乙醚，继续抽真空负压后，在水浴中静置一段时间后，依次置于无水乙醇、正硅酸乙酯溶液，浸泡一段时间，干燥得气凝胶面料；将气凝胶面料置于去离子水中，调节ph，加入五水硫代硫酸钠，保温反应，继续调节ph，保温反应后，加入锌粉，超声反应得巯基面料；将巯基面料置于硝酸银溶液，静置得防淋水耐磨帆布面料。

4、进一步的，所述改性面料由纯棉帆布、(e)-3-(4-氨基-3-硝基苯基)丙烯酸、对苯二酚、硝酸亚铈制得。

5、进一步的，一种防淋水耐磨帆布面料的制备方法，包括以下制备步骤：

6、(1)将纯棉帆布按浴比1:20～1:30浸于改性液中，65℃下浸泡1～3h后，取出，用蒸馏水冲洗3～7min，40℃干燥18h得预处理帆布；

7、(2)将预处理帆布、质量分数为36％的盐酸、去离子水按质量比1:1.5:7～1:2.0:12混合，25khz超声20～34min后，冷却至0～5℃，加入预处理帆布质量3～5倍的亚硝酸钠水溶液，保温反应24～38min后，加入尿素至淀粉-碘化钾试纸呈微蓝色，取出，得重氮盐帆布；

8、(3)将重氮盐帆布按浴比1:10～1:20浸于对苯二酚溶液，10～15℃下反应1.5～3h后，取出，浸于重氮盐帆布质量10～15倍的乙醇水溶液，乙醇水溶液中无水乙醇和去离子水的质量比为1:19，取出，45℃干燥12h得偶合帆布；

9、(4)将偶合帆布、去离子水、乙醇溶液、氢氧化钠按质量比1:5:3.9:0.9～1:9:7.2:1.7混合，乙醇溶液中无水乙醇和去离子水的质量比为19:1，加热至48℃，加入偶合帆布质量2.5～4.5倍的保险粉，反应1～2h后，取出，置于偶合帆布质量3～5倍的冰水中，80rpm搅拌8～12min后，取出，用乙醇溶液洗涤3～5次，40℃干燥12h得抗紫外面料；

10、(5)将抗紫外面料按浴比1:15～1:25浸于铈离子溶液，抽真空至0.05mpa，保压8～16min，取出，120℃的蒸汽下熏蒸18～26min后，60℃干燥8h得改性面料；

11、(6)将改性面料、钛凝胶按质量比1:6～1:12混合，抽真空至0.01mpa，保压5～11min后，加入改性面料质量0.2～0.5倍的三甲基氯硅烷、改性面料质量3.8～9.5倍的乙醚，抽真空至0.01mpa，保压8～14min，取出，置于40℃水浴中，静置7d后，置于改性面料质量3～5倍的无水乙醇中，浸泡24h，每隔6h换一次无水乙醇，取出，再置于改性面料质量3～5倍的60℃的正硅酸乙酯溶液，浸泡24h，正硅酸乙酯溶液中正硅酸乙酯和无水乙醇的质量比为1:0.8，取出，再置于改性面料质量3～5倍的60℃无水乙醇中，浸泡24h后，取出，60℃干燥12h后，120℃干燥4～6h得气凝胶面料；

12、(7)将气凝胶面料置于气凝胶面料质量3～6倍的去离子水，加入碳酸钠至溶液ph为7，加入气凝胶面料质量2.5～3.0倍的五水硫代硫酸钠，加热至90℃，保温5～7h后，加入浓硫酸至溶液ph为4～5，保温1～3h后，加入气凝胶面料质量0.4倍的锌粉，25khz超声8～14min，冷却至室温，取出，用乙醚洗涤3～5次，得巯基面料；

13、(8)将巯基面料按浴比1:20～1:30置于硝酸银溶液，硝酸银溶液中硝酸银和去离子水的质量比为1:5.7，静置1～2h后，取出，50℃干燥8h，得防淋水耐磨帆布面料。

14、进一步的，步骤(1)所述纯棉帆布的克重为200～300g/m2。

15、进一步的，步骤(1)所述改性液为(e)-3-(4-氨基-3-硝基苯基)丙烯酸、氢氧化钠、过硫酸钾、去离子水按质量比1:0.15:0.01:25～1:0.15:0.02:35混合。

16、进一步的，步骤(2)所述亚硝酸钠水溶液为亚硝酸钠和去离子水按质量比1:1.4～1:2.2混合。

17、进一步的，步骤(3)所述对苯二酚溶液的制备方法为：将去离子水、对苯二酚按质量比45.5:1混合，加入碳酸钠至溶液ph为7.5～8.5。

18、进一步的，步骤(5)所述铈离子溶液的制备方法为：将硝酸亚铈溶于硝酸亚铈质量200倍的去离子水中，100rpm搅拌10～20min后，加入硝酸亚铈质量1.0～1.5倍的氨水、硝酸亚铈质量0.5～0.8倍的双氧水，搅拌均匀，静置4～10min后，加入硝酸亚铈质量0.3倍的十二烷基二甲基溴化铵，搅拌均匀，25khz超声20～30min。

19、进一步的，步骤(6)所述钛凝胶的制备方法为：将钛酸丁酯、无水乙醇按质量比1:1.1混合，得溶液a；将醋酸、二次蒸馏水、无水乙醇按质量比1:1:4.5混合，得溶液b；将溶液a、溶液b、甲酰胺按质量比1:0.8:0.03混合，100rpm搅拌28～40min。

20、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

21、本发明制备的帆布面料包括复合气凝胶层、改性面料，可用于户外帐篷，以实现防淋水、抗紫外、抗菌、耐洗的效果。

22、首先，本发明利用(e)-3-(4-氨基-3-硝基苯基)丙烯酸的双键接枝于纯棉帆布表面，然后氨基经重氮化后，重氮盐与对苯二酚的芳基发生偶合反应，形成偶氮基；接着偶氮基与硝基反应，形成苯并三唑基团，有效吸收紫外线，使帆布面料具有抗紫外效果，同时纤维侧链引入苯环，提高帆布面料的疏水效果，从而提高防淋水性能；然后进行第一次负压处理，利用面料的毛细管作用，吸附铈离子溶液，铈离子与对苯二酚的羟基反应，形成氢氧化铈，接着进行熏蒸处理，在面料表面原位生长出氧化铈纳米颗粒，有效屏蔽紫外线，提高帆布面料的抗紫外效果，同时疏水性的纳米颗粒保护苯并三唑基团，增益帆布面料的耐洗的效果。

23、其次，本发明进行第二次负压处理，将钛酸丁酯凝胶填充进帆布面料，再进行第三次负压处理，将三甲基氯硅烷吸附于面料表面，然后形成气凝胶包裹纤维，并在形成过程中，三甲基氯硅烷的硅氧键接枝于二氧化钛表面，且氯离子与改性面料中的羧基反应，使得气凝胶与改性面料进一步交联，增益面料的防淋水、耐洗效果的同时，赋予面料抗菌性；然后剩余氯离子与硫代硫酸钠反应，并经硫酸进一步还原，形成巯基，有效吸附银离子，将纳米银附着于气凝胶表面，与二氧化钛共同作用，提高帆布面料的抗菌性。