一种轮胎再生环保面料及其制备方法与流程

本发明涉及一种纤维制品处理，涉及一种用合成橡胶处理纤维，尤其涉及一种轮胎再生环保面料及其制备方法。

背景技术：

1、生物基尼龙是一种由生物基原料制成的尼龙，通常是指通过生物基二胺和生物基二酸进行聚合制备的聚合物。生物基原料可以来自植物油、植物纤维等可再生资源，因此生物基尼龙是一种生物可降解的塑料材料。生物基尼龙的意义在于它具有环保特性，能够减少对石油等非可再生资源的依赖，降低对环境的负面影响。相比传统的石油基尼龙，生物基尼龙在生产过程中产生的温室气体排放更少，且在使用后可以通过生物降解或者循环利用的方式减少对环境的污染。但生物基尼龙材料的分子结构中存在不饱和键，这些不饱和键在光照下容易受到紫外线的攻击，引发自由基反应，进而导致生物基尼龙材料耐久性差和使用过程中发黄变色的缺陷。

2、轮胎中的橡胶是性能优异的原材料，但目前对废弃轮胎的使用率较低，造成轮胎材料的浪费以及堆积。而将废弃轮胎再生制成环保面料能够提高轮胎利用率，能够有助于环保。且将生物基尼龙和轮胎橡胶材料制成面料后能够弥补生物基尼龙的耐久性差等缺陷，能够有助于轮胎橡胶的再生利用，提高了环保性，且具有优良的防水性。

3、申请人在中国专利cn114987010a公开了一种高透湿生物基尼龙面料，包括：依次排布的生物基尼龙面料层、ptfe静电纺纳米膜层和尼龙经编底纱，该面料在制备的过程中，是先将ptfe静电纺纳米膜层的空隙长宽比拉伸为1.5:1-3:1这个范围内，再通过将熔融后的生物基热熔胶涂在ptfe静电纺纳米膜层上，并将生物基尼龙面料层和尼龙经编底纱与涂覆热熔胶的ptfe静电纺纳米膜层进行贴合，空隙在1.5:1-3:1这个范围内，ptfe静电纺纳米膜层的纳米级空隙变形呈椭圆状，在孔隙的宽度和表面张力的双重作用下，水滴不能在ptfe静电纺纳米膜层上展开，从而能够有效减少液态水滴的透过率，同时还能够不影响内部水蒸气的排出，进一步提高ptfe静电纺纳米膜层的防水性和透气性。但在日常使用中，长时间在太阳光紫外线的照射下，生物基尼龙面料层容易被氧化，结构发生改变，使得防水性降低，且使用橡胶分子进行表面改性时无法进行有效吸附。

4、因此，有必要对现有技术中的生物基尼龙材料制备方法进行改进，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明克服了现有技术的不足，提供一种轮胎再生环保面料及其制备方法，旨在解决现有技术中无法将生物基尼龙材料与轮胎橡胶材料进行复合以及生物基尼龙的抗氧化性和防水性差的缺陷。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种轮胎再生环保面料的制备方法，包括以下步骤：

3、s1：将生物基尼龙材料加入二氧化硅溶液中，加入表面改性剂并搅拌均匀，生物基尼龙材料为生物基尼龙56、生物基尼龙66和生物基尼龙1010中的一种或多种；

4、s2：将所述s1中带有生物基尼龙材料的二氧化硅溶液进行静电纺丝，得到生物基尼龙纤维，二氧化硅溶液中的二氧化硅分子为纳米级；

5、s3：将轮胎进行粉碎、筛选过滤后制成溶液，得到橡胶溶液，向所述s2中的生物基尼龙纤维上喷洒表面活性剂，将生物基尼龙纤维浸入橡胶溶液中；

6、s4：在所述s3中的生物基尼龙纤维浸入过程中对橡胶溶液进行震荡，直至生物基尼龙纤维接枝完毕，将接枝完毕后的生物基尼龙纤维进行捞出并烘干，将生物基尼龙纤维制备得面料。

7、本发明一个较佳实施例中，所述s1中的生物基尼龙材料均由生物基二胺和石油基二酸缩聚而成。

8、本发明一个较佳实施例中，所述s1中的表面改性剂能够为氨基丙基三甲氧基硅烷和氨基丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。

9、本发明一个较佳实施例中，所述s1中二氧化硅纳米溶液的纳米二氧化硅的尺寸为1nm-100nm。

10、本发明一个较佳实施例中，所述s2中静电纺丝方式为熔体电纺，熔体电纺中使用的溶剂为环己酮和甲乙酮中的一种或多种，纤维熔体的温度为180℃-195℃，纤维熔体的温度比纤维熔点高3%-5%。

11、本发明一个较佳实施例中，所述s3中橡胶溶液的制备过程为，将处理好的橡胶分子放入有机溶剂中，并向有机溶剂中添加助溶剂，并同时进行搅拌和加热，加热温度低于70℃。

12、本发明一个较佳实施例中，所述s3中橡胶溶液的有机溶剂能够为环戊烷、环己烷中的一种或多种，环己烷选用椅式环己烷。

13、本发明一个较佳实施例中，所述s4在生物基尼龙纤维接枝过程中，周期性对生物基尼龙纤维进行震荡，震荡方向垂直于生物基尼龙纤维表面。

14、为达到上述目的，本发明采用的第二套技术方案为：一种轮胎再生环保面料的制备方法制备的面料，基于所述的一种轮胎再生环保面料的制备方法制备而得；

15、所述面料织造纹样为斜纹，所述面料上的生物基尼龙纤维的经线之间的空隙尺寸为100nm-200nm。

16、本发明一个较佳实施例中，所述面料织造形式为双面斜纹，正面和背面上的空隙分别交错设置。

17、本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

18、（1）本发明提供了一种轮胎再生环保面料及其制备方法，通过生物基尼龙和二氧化硅进行纺丝，并在纺丝前通过表面处理清除部分不饱和键，使得生物基尼龙材料与轮胎橡胶材料进行复合，使得橡胶分子附着在生物基尼龙面料上形成抗氧化层，相比于现有技术中的生物基尼龙面料制备方法，能够使得生物基尼龙面料和轮胎橡胶分子紧密结合，解决现有技术中无法将生物基尼龙材料与轮胎橡胶材料进行复合以及生物基尼龙的抗氧化性和防水性差的缺陷，增强了生物基尼龙面料的抗氧化性，提高了轮胎橡胶分子的利用率，具有扩大复合面料强度以及防水性的能力。

19、（2）本发明中，使用纳米二氧化硅和生物基尼龙材料进行纺丝能够使得生物基尼龙和纳米二氧化硅之间紧密连接，纳米二氧化硅能够作为支撑材料，且加入的表面活性剂能够促进二氧化硅与生物基尼龙上的不饱和键进行反应，相比于现有技术，能够增加生物基尼龙的强度，通过削减生物基尼龙上的不饱和键进行抗氧化性的增强，且生物基尼龙纤维表面上的纳米二氧化硅能够作为与橡胶分子的连接材料，增加与橡胶连接的牢固性。

20、（3）本发明中，在橡胶溶液的制备过程中使用的溶剂为环戊烷和环己烷等环烷烃，对橡胶分子的溶解性较好，能够在制备橡胶溶液的过程中对橡胶分子进行充分溶解，且具有易挥发性、结构稳定的性质，相比于现有技术，能够提高橡胶的溶解度，并在溶剂挥发过程中增强橡胶分子和生物基尼龙材料的接枝效果，提高生物基尼龙纤维的防水性，且椅式环己烷的结构稳定性好，避免橡胶溶液中的溶剂与生物基尼龙材料结合，保证了生物基尼龙材料的抗氧化性。

21、（4）本发明中，制备而得的轮胎再生环保面料由生物基尼龙材料和二氧化硅共同纺丝，纤维外表接枝有橡胶层且紧密贴合，橡胶层对生物基尼龙起到了保护作用，能够增强生物基尼龙材料的强度和抗氧化性，相比于现有技术，对生物基尼龙材料的紧密型更好，轮胎橡胶层有助于增强生物基尼龙面料的持久性，提高了生物基尼龙面料的使用周期，而橡胶层的使用周期能够提供长时间的防水性，对生物基尼龙纤维起到防水性能的保护作用。