一种利用各种废布再生防水防污自洁地毯及其制作方法

本发明涉及环境功能材料制备技术领域。一种利用各种废布再生防水防污自洁地毯及其制作方法。

背景技术

我国是世界第一人口大国，也是布匹、布料、衣服消费大国，每年制衣厂、沙发厂、鞋厂等各大工厂的废布、边角余料及人们的废衣裤达千万吨，多为焚烧，不仅白白浪费大量可再生资源，还污染环境。怎样将这一宝贵资源有效再利用？日本在这方面独辟蹊径地做成再生地毯。

然而，传统地毯由于不耐脏、尤其是吸水后极易滋生细菌，故而严重影响了地毯的使用、推广。若能将传统地毯或再生地毯做成生防水防污自洁地毯，具有不可估量的市场前景。

物体表面的润湿性是指水在固体表面铺展的能力，通常用接触角(CA)来衡量。通常，将固体表面接触角小于90°，称为亲水性表面；接触角大于90°，称为疏水性表面，而当接触角超过150°时，则称为超疏水表面。自然界中超疏水现象很多，如荷叶表面的自洁，水蜜桃表面不沾水等等。这些神奇的自然现象，使得研究人员开始对自然界奥秘的探索，最终发现，这种超疏水现象主要归结于两种原因，一是物体表面的微纳米粗糙结构；另一方面是，物体表面的低表面能物质。然后，大量的超疏水仿生材料制备、应用。然而却有各种各样的不足，需要进行改进。

当空气的水蒸气达到饱和值是，基材表面就会析出许多微小水滴这种现象称为结雾。这些微小的水滴导致基材表面变湿，不仅仅影响透明材料的透明度，还会引起一些次生问题，如食品的变质腐烂、金属材料的生锈腐蚀。另外，针对温度较低的地区，水蒸汽可以直接被凝固，形成小冰珠粘结在物体表面，从而影响材料的正常性能。因此针对防水、防污等问题，急需有效的解决。

本发明首次采用交联法，构筑材料表面的微纳米粗糙结构，在经过硅烷偶联剂的修饰，快速制备超疏水复合材料，并用于地毯的防水、防污、自洁表面处理领域，同时表现出美好的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于针对我国国情，提出了一种利用各种废布再生防水防污自洁地毯及其制作方法。既可以有效减少各种废布对环境的污染，又可以生产防水防污自洁地毯。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为，一种利用各种废布再生防水防污自洁地毯及其制作方法，其特征在于，其原料按重量份计为：再生纱线900～950份、超疏水纳米二氧化钛20～40份、改性树脂30～50份。

进一步，一种利用各种废布再生防水防污自洁地毯及其制备方法，其原料按重量份计为：再生纱线980份、超疏水纳米二氧化钛30份、改性树脂50份。

作为优选，所述的利用各种废布再生防水防污自洁地毯的纳米二氧化钛为30～50纳米。

制备如上所述一种利用各种废布再生防水防污自洁地毯及其制备方法，包括以下步骤：

a.将回收的废布进入清洗机进行清洗、杀菌、烘干；

b.将烘干后的废布进入破碎机进行破碎，得再生纤维；

c.将再生纤维进入纺纱机进行纺纱，得纺纱线；

d.将纱线进入地毯编织机编制成地毯

e.将编制好的地毯进行印花；

f.纳米二氧化钛的超疏水改性；

g.改性树脂的制备；

h.印花后的地毯进行防水防污处理；

i.进行烘干、包装。

本发明具备以下优点：

1.变废为宝，降低成本；

2.防污自洁纳米二氧化钛的超疏水改性；

3.再生地毯表面具有防水、防污、自洁等性能；

4.制备方法简单合理，可以保障产品质量，且易于操作、装置投入较低。

具体实施方式

为了便于工业化生产，下面通过具体的实施例对本发明做进一步的详细描述。

实施例1：一种利用各种废布再生防水防污自洁地毯及其制备方法，其原料按重量份计为：再生纱线980kg、超疏水纳米二氧化钛30kg、改性树脂50kg。

制备如上所述的一种利用各种废布再生防水防污自洁地毯，包括以下步骤：

a.将回收的废布1000kg进入清洗机进行清洗、杀菌、烘干；

b.将烘干后的废布进入破碎机进行破碎，得980kg再生纤维；

c.将再生纤维进入纺纱机进行纺纱，得980kg纺纱线；

d.将纱线进入地毯编织机编制成980kg地毯；

e.将980kg编制好的地毯进行印花；

f.将900kg二氧化钛加入到8500kg无水乙醇中，搅拌水温到63～65℃时加入150kg甲基三甲氧基硅烷，维持63～65℃反应6小时，过滤出溶剂、120℃烘5小时，干燥后得1030kg超疏水纳米二氧化钛。

g.将600kg环氧树脂E51加入到1500kg二甲基甲酰胺中，升温到70～75℃时加入200kg丙烯酸、150kg丙烯酸丁酯及15kg过氧化二苯甲酰，通入氮气、维持70～75℃反应3小时，得2450kg改性树脂。

h.将30kg超疏水纳米二氧化钛、50kg改性树脂稀释到320kg无水乙醇中，均匀喷涂到980kg印花地毯上，进入烘房100℃烘干、固化3小时，得进行防水防污地毯；

经测试：其接触角为153°、滚动角为9°，水在上面直接弹跳。

实施例2：一种利用各种废布再生防水防污自洁地毯及其制备方法，其原料按重量份计为：再生纱线980kg、超疏水纳米二氧化钛35kg、改性树脂60kg。

制备如上所述的一种利用各种废布再生防水防污自洁地毯，包括以下步骤：

a.将回收的废布1000kg进入清洗机进行清洗、杀菌、烘干；

b.将烘干后的废布进入破碎机进行破碎，得980kg再生纤维；

c.将再生纤维进入纺纱机进行纺纱，得980kg纺纱线；

d.将纱线进入地毯编织机编制成980kg地毯；

e.将980kg编制好的地毯进行印花；

f.将920kg二氧化钛加入到8700kg无水乙醇中，搅拌水温到63～65℃时加入170kg甲基三甲氧基硅烷，维持63～65℃反应6小时，过滤出溶剂、120℃烘5小时，干燥后得1080kg超疏水纳米二氧化钛。

g.将620kg环氧树脂E51加入到1700kg二甲基甲酰胺中，升温到70～75℃时加入220kg丙烯酸、170kg丙烯酸丁酯及18kg过氧化二苯甲酰，通入氮气、维持70～75℃反应3小时，得2710kg改性树脂。

h.将35kg超疏水纳米二氧化钛、60kg改性树脂稀释到340kg无水乙醇中，均匀喷涂到980kg印花地毯上，进入烘房100℃烘干、固化3小时，得进行防水防污地毯；

经测试：其接触角为155°、滚动角为8°，水在上面直接弹跳。

实施例3：一种利用各种废布再生防水防污自洁地毯及其制备方法，其原料按重量份计为：再生纱线980kg、超疏水纳米二氧化钛40kg、改性树脂70kg。

制备如上所述的一种利用各种废布再生防水防污自洁地毯，包括以下步骤：

a.将回收的废布1000kg进入清洗机进行清洗、杀菌、烘干；

b.将烘干后的废布进入破碎机进行破碎，得980kg再生纤维；

c.将再生纤维进入纺纱机进行纺纱，得980kg纺纱线；

d.将纱线进入地毯编织机编制成980kg地毯；

e.将980kg编制好的地毯进行印花；

F.将950kg二氧化钛加入到9000kg无水乙醇中，搅拌水温到63～65℃时加入200kg甲基三甲氧基硅烷，维持63～65℃反应6小时，过滤出溶剂、120℃烘5小时，干燥后得1140kg超疏水纳米二氧化钛。

G.将650kg环氧树脂E51加入到1800kg二甲基甲酰胺中，升温到70～75℃时加入240kg丙烯酸、190kg丙烯酸丁酯及20kg过氧化二苯甲酰，通入氮气、维持70～75℃反应3小时，得2890kg改性树脂。

H.将40kg超疏水纳米二氧化钛、70kg改性树脂稀释到380kg无水乙醇中，均匀喷涂到980kg印花地毯上，进入烘房100℃烘干、固化3小时，得进行防水防污地毯；

经测试：其接触角为158°、滚动角为6°，水在上面直接弹跳。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，在本发明的精神和原则内可以有各种更改和变化，这些等同的变型或替换等，均包含在本发明的保护范围之内。