本技術(shù)涉及芳綸纖維的領(lǐng)域,尤其是涉及一種再生芳綸復(fù)合面料及其制備工藝。
背景技術(shù):
1、防彈衣主要由衣罩、防彈層、緩沖層、防彈插板組成。
2、衣罩一般用化纖織物或毛棉織物制作,起保護(hù)防彈層并使外表美觀的作用。有的衣罩上設(shè)若干口袋,用以攜帶彈藥和其他用品。防彈層通常含有剛強(qiáng)度纖維,例如芳綸纖維等,用以彈開或嵌住侵徹的槍彈或爆炸物破片。
3、防彈衣在使用后通常作為廢棄物處理,不僅浪費(fèi)資源,也可能對環(huán)境造成污染,傳統(tǒng)的防彈衣處理方法是整體廢棄或簡單物理破碎,未對防彈衣中的纖維進(jìn)行有效分離與再利用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了將防彈衣中的纖維進(jìn)行回收利用,本技術(shù)提供一種再生芳綸復(fù)合面料及其制備工藝。
2、本技術(shù)提供的一種再生芳綸復(fù)合面料及其制備工藝采用如下的技術(shù)方案:
3、第一方面,本技術(shù)公開了一種再生芳綸復(fù)合面料,包括如下技術(shù)方案:
4、一種再生芳綸復(fù)合面料,包括芳綸再生纖維,所述芳綸再生纖維采用如下方法制備而成:將防彈衣面料進(jìn)行切割后,得到含有苯乙烯嵌段共聚物的塊狀處理物,將塊狀處理物進(jìn)行清洗,以減少附著的苯乙烯嵌段共聚物,清洗結(jié)束后,烘干,得到芳綸再生纖維;
5、所述芳綸再生纖維中苯乙烯嵌段共聚物含量≤6%。
6、通過采用上述技術(shù)方案,防彈衣通過一層一層的防彈層粘合得到,切割得到的塊狀處理物表面附著很多的苯乙烯嵌段共聚物,苯乙烯嵌段共聚物由苯乙烯、異戊二烯和苯乙烯單體以嵌段結(jié)構(gòu)交替排列而成的合成高分子材料,具有彈性和回彈性,以及有較高的粘性,但是過多的苯乙烯嵌段共聚物的存在,使得芳綸纖維韌性過大,并且會使得芳綸纖維之間粘合在一起,難以分離,且在紡織時(shí)會出現(xiàn)拉伸變形,并且難以恢復(fù)至自然狀態(tài),故將回收的芳綸纖維直接進(jìn)行紡織制備,難以得到面料,且性能下降,影響后續(xù)使用;將回收的防彈衣進(jìn)行切割后并進(jìn)行清洗,從而使得芳綸纖維表面的苯乙烯嵌段共聚物進(jìn)行清除,并控制苯乙烯嵌段共聚物含量在上述范圍之內(nèi),能夠有效提升得到的芳綸纖維的強(qiáng)力,并且殘留的苯乙烯嵌段共聚物能夠增加芳綸再生纖維的接觸面的粗糙度,從而提供了額外的阻力和摩擦力,進(jìn)一步提升了后續(xù)制備得到的面料的防護(hù)效果。
7、作為優(yōu)選,所述塊狀處理物進(jìn)行清洗時(shí),包括如下步驟:
8、將洗滌液升溫,將塊狀處理物浸泡至升溫后的洗滌液中,清洗10-15min,隨后將塊狀處理物分離,脫水后再使用新的洗滌液進(jìn)行二次清洗,完成洗滌。
9、通過采用上述技術(shù)方案,優(yōu)選對塊狀處理物進(jìn)行清洗時(shí)的清洗時(shí)間,能夠有效控制塊狀處理物的苯乙烯嵌段共聚物留存量,并且,減少了清洗時(shí)對纖維的破壞,以進(jìn)一步提升纖維整體的強(qiáng)度,同時(shí),經(jīng)過二次洗滌后,能夠進(jìn)一步提升對苯乙烯嵌段共聚物的分解效果,并且提升對體系的洗滌作用,以進(jìn)一步減少纖維表面的雜物留存量。
10、作為優(yōu)選,所述洗滌液包括n,n-二甲基甲酰胺或丙酮中的任意一種。
11、通過采用上述技術(shù)方案,n,n-二甲基甲酰胺是一種有機(jī)化合物,也一種用途廣泛的優(yōu)良溶劑,使用n,n-二甲基甲酰胺對塊狀處理物進(jìn)行清洗后,能夠進(jìn)一步將塊狀處理物表面的雜質(zhì)和苯乙烯嵌段共聚物進(jìn)行溶解與清洗,并且不會損傷纖維,以提升清洗效果;丙酮具有良好的溶解性和溶解力,也能夠?qū)K狀處理物表面的雜質(zhì)進(jìn)行清洗,從而提升芳綸再生纖維的強(qiáng)度。
12、作為優(yōu)選,所述洗滌液升溫溫度為68-72℃。
13、通過采用上述技術(shù)方案,優(yōu)選洗滌液的溫度在上述范圍之內(nèi),能夠進(jìn)一步提升洗滌液的溶解度,從而使得洗滌液得到剛好的去污性能,并且提升了洗滌液的活性,與塊狀處理物之間的結(jié)合性能得到進(jìn)一步的提升,促進(jìn)了對塊狀處理物的清洗性能。
14、作為優(yōu)選,所述防彈衣面料中樹脂含量為20-50wt%。
15、作為優(yōu)選,所述防彈衣面料表面還設(shè)置有聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜。
16、作為優(yōu)選,所述再生芳綸復(fù)合面料還包括阻燃纖維,所述阻燃纖維包括酚醛纖維與阻燃層,所述阻燃層至將阻燃涂料附著在酚醛纖維表面后形成得到,所述阻燃涂料包括殼聚糖、明膠、植酸與亞磷酸。
17、通過采用上述技術(shù)方案,將處芳綸再生纖維與阻燃纖維進(jìn)行復(fù)合后,再通過紡紗制備得到的面料,具有良好的力學(xué)性能與防護(hù)效果,并且具有顯著的阻燃性能,阻燃纖維基材的表面涂覆阻燃涂料后,使得阻燃纖維基材的表面形成得到一層阻燃涂層,從而進(jìn)一步改善了阻燃纖維基材整體的阻燃性能,同時(shí),能夠有效提升阻燃纖維基材整體的穩(wěn)定性和與芳綸再生纖維之間的結(jié)合性能,進(jìn)一步提升了制備得到的面料的綜合性能,通過殼聚糖、明膠、植酸與亞磷酸進(jìn)行結(jié)合后,能夠提升在酚醛纖維表面的附著性能,從而提升了阻燃涂層的穩(wěn)定性,同時(shí),植酸也含有磷,與亞磷酸能夠協(xié)同提升阻燃涂料的阻燃性能,從而使得阻燃纖維的阻燃性能得到提升。
18、作為優(yōu)選,所述阻燃涂料采用如下方法制備而成:
19、將殼聚糖與水混合,磁力攪拌后加入亞磷酸溶液,繼續(xù)攪拌至殼聚糖溶解,靜置后得到混合物,將混合物在水浴條件下加入明膠,攪拌至明膠溶解,將體系冷卻后加入植酸,攪拌后得到阻燃涂料。
20、通過采用上述技術(shù)方案,殼聚糖和明膠在受熱時(shí)能夠釋放氮?dú)狻睔夂退魵獾炔豢扇細(xì)怏w以稀釋可燃?xì)怏w和氧氣,并且在酚醛纖維表面形成膨脹炭層,而植酸受熱分解后形成的多磷酸沿能夠進(jìn)一步催化殼聚糖、明膠和酚醛纖維的炭化反應(yīng)以形成更加牢固緊密的炭層,組織熱量和氧氣的傳遞,從而進(jìn)一步提升了阻燃纖維的阻燃性能。
21、作為優(yōu)選,所述殼聚糖、植酸與明膠之間的質(zhì)量比為1:1.5:(0.6-0.7)。
22、通過采用上述技術(shù)方案,優(yōu)選殼聚糖、明膠與植酸之間的質(zhì)量比在上述范圍之內(nèi),能夠進(jìn)一步提升阻燃涂料的穩(wěn)定性和阻燃性能。
23、綜上所述,本技術(shù)包括以下至少一種有益技術(shù)效果:
24、1.將防彈衣進(jìn)行切割后,得到含有芳綸纖維與苯乙烯嵌段共聚物的塊狀處理物,對塊狀處理物進(jìn)行清洗后,使得芳綸纖維表面的膠清除,得到的芳綸再生纖維能夠制備得到面料,同時(shí)得到的芳綸再生纖維的強(qiáng)度得到進(jìn)一步的提升,芳綸再生纖維表面存留有一定的苯乙烯嵌段共聚物,使得芳綸再生纖維的強(qiáng)力得到提升,并且殘留的苯乙烯嵌段共聚物能夠增加芳綸再生纖維接觸面的粗糙度,從而提升了額外的阻力和摩擦力,進(jìn)而提升了后續(xù)制備得到的面料的防護(hù)效果,將處理后的芳綸再生纖維與阻燃纖維進(jìn)行復(fù)合制備得到面料,具有良好的力學(xué)性能與阻燃性能;
25、2.優(yōu)選對塊狀處理物的洗滌溫度、洗滌時(shí)間與洗滌液的選擇,能夠有效提升對塊狀處理物的洗滌效果,同時(shí)能夠進(jìn)一步提升對苯乙烯嵌段共聚物殘留量的控制,以提升芳綸再生纖維的穩(wěn)定性;
26、3.阻燃纖維通過酚醛纖維與阻燃涂層結(jié)合制備得到,阻燃涂層中殼聚糖、明膠、植酸與亞磷酸進(jìn)行結(jié)合后,能夠提升在酚醛纖維表面的附著性能,從而提升了阻燃涂層的穩(wěn)定性,同時(shí),植酸也含有磷,與亞磷酸能夠協(xié)同提升阻燃涂料的阻燃性能,從而使得阻燃纖維的阻燃性能得到提升。