掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

一种PA簇绒可回收纱线及汽车地毯

文献发布时间:2023-06-19 18:37:28



技术领域

本申请涉及汽车配件技术领域,更具体地说,它涉及一种PA簇绒可回收纱线及汽车地毯。

背景技术

汽车地毯是汽车内饰中重要组成部分,不仅能够增加汽车内部的美观和舒适,而且具有降低噪音、调节温度、防腐蚀等功能,另外,汽车地毯还能够对汽车地板起到保护作用,有效防止鞋底碎石剐蹭地板。随着经济与科技的飞速发展,人们对汽车地毯的关注重点逐渐由外观、舒适度向环保性方向转变,目前对汽车地毯环保性能的关注点,主要集中在制备汽车地毯原材料的回收再利用方面。

聚酰胺纤维(PA)常作为制备汽车地毯的原材料,PA纤维具有断裂强度高、断裂伸度好、弹性回复率佳、吸湿性好、染色性好、光泽度较高、耐热性好、耐化学性好等众多优点,决定了PA纤维的回收再利用的可行性;但在汽车地毯在使用过程中,现有的PA纤维受磨损严重且易老化,使得PA纤维无法很好地满足回收再利用的高要求;因此亟需提出一种PA簇绒可回收纱线及汽车地毯,以解决现有的PA纤维的耐磨性、抗老化性不强的问题,使PA簇绒纱线能够回收再利用,更好地用于制备汽车地毯,具有可持续发展的积极意义。

发明内容

为了解决现有的PA纤维的耐磨性、抗老化性不强的问题,本申请提供了一种PA簇绒可回收纱线及汽车地毯。

第一方面,本申请提供了一种PA簇绒可回收纱线,采用如下的技术方案:

一种PA簇绒可回收纱线,由改性PA纤维、棉纤维和竹纤维构成;

所述改性PA纤维,包括以下重量份原料:40-80份PA纤维、10-20份木质素-石墨烯复合物、5-6份竹炭粉、2-3份高岭土、8-10份水性聚氨酯、1-3份槐糖脂、20-30份N,N-二甲基酰胺、6-8份硅烷偶联剂、10-20份乙醇、30-50份水。

通过采用上述技术方案,棉纤维具有良好的吸湿和透气性好,竹纤维的耐磨性高、韧性强,能够吸湿透气、抗菌抑菌、抗紫外线,且竹纤维属于天然环保的材料;改性PA纤维具有优异的耐磨性、抗老化性,以及显著的防水、阻燃、抗菌性能;本申请的PA簇绒纱线由改性PA纤维、棉纤维和竹纤维构成,所获得的PA簇绒纱线的综合性能优异,具有可回收、持续发展的积极意义,能够更好地运用于汽车领域。

另外,本申请的改性PA纤维由PA纤维、木质素-石墨烯复合物、竹炭粉、高岭土、水性聚氨酯等原料组成,PA纤维具有断裂强度高、耐冲击、尺寸稳定性好等特点;木质素-石墨烯复合物很好地结合了木质素和石墨烯二者的优点,木质素-石墨烯复合物能够有效提高PA纤维的耐热、抗老化的作用,也能够增强PA纤维的耐磨性能;竹炭粉具备多孔结构与超高的比表面积,具有较强的吸附能力,能够吸湿防霉、抑菌驱虫、降低VOCs的含量,具有绿色环保的意义;高岭土能够提高PA纤维的阻燃性能,同时也能够增强PA纤维的耐磨性能;水性聚氨酯的耐磨性、耐候性优异,且成膜性好,能在PA纤维的表面形成一层保护膜,进一步提高PA纤维的耐用性能,有效增强了PA纤维的力学性能。

本申请的改性PA纤维中的各组分之间相互作用,紧密结合,使制得的改性PA纤维的耐磨性、抗老化性得到了极大提高,同时也使改性PA纤维获得了优异的阻燃性能、抗菌性能以及防水性能;因此,使最终制得的PA簇绒可回收纱线的综合性能更佳。

优选的,所述改性PA纤维,由以下方法制得:

S1、将硅烷偶联剂与乙醇加入水中,超声分散后,静置水解40-60min,得醇解的硅烷偶联剂溶液;在温度为45-50℃下,加入竹炭粉、高岭土,以转速800-1000r/min,搅拌反应30-50min后,过滤,干燥,得改性的竹炭粉与改性的高岭土;

S2、将步骤S1所得改性的竹炭粉与改性的高岭土,与PA纤维、木质素-石墨烯复合物、水性聚氨酯、槐糖脂加入N,N-二甲基酰胺中,并调节pH值至8-10,升温至60-90℃,反应4-10h后,过滤,干燥,得改性PA纤维。

通过采用上述技术方案,本申请在制备改性PA纤维过程中,先通过硅烷偶联剂醇解,将醇解的硅烷偶联剂处理竹炭粉和高岭土,使得竹炭粉和高岭土的表面出现活性基团,得改性的竹炭粉和改性的高岭土;再将改性的竹炭粉、改性的高岭土与PA纤维、木质素-石墨烯复合物、水性聚氨酯进行混合,在槐糖脂的作用下分散均匀后,各物质之间相互作用,能够有机地结合在一起,同时本申请严格控制各工艺参数,使得改性PA纤维的整体性能得到有效提高。

优选的,所述PA纤维进行预处理,具体操作为:

S11、先将PA纤维进行碱浸后,过滤,再将碱处理的PA纤维加入磷酸二氢钠和甲醛混合溶液,升温至50-60℃,反应4-6h,过滤,洗涤,干燥,得活化PA纤维;

S12、将步骤S11所得的活化PA纤维,分散于丙酮溶液,搅拌均匀,加入二乙烯三胺与十二烷基二乙醇胺,升温至70-80℃,反应6-10h,得预处理的PA纤维。

优选的,所述预处理的PA纤维,包括以下重量份原料:10-20份PA纤维、30-40份30wt%的氢氧化钠溶液、10-15份磷酸二氢钠、5-8份甲醛、1-3份二乙烯三胺、8-12份十二烷基二乙醇胺。

通过采用上述技术方案,本申请的PA纤维进行了预处理,先对PA纤维进行碱浸,能够除去PA纤维表面的油剂,随后在甲醛的氧化作用下,PA纤维的表面发生活化,生成羟甲基;再将活化PA纤维与极性大分子十二烷基二乙醇胺结合,使得PA纤维的表面生成活性基团,PA纤维能够更好地与其他物质以化学键形式进行紧密结合,进而提高改性PA纤维的综合性能。

优选的,所述木质素-石墨烯复合物,由以下方法制得:

S21、先将木质素、苯酚加入三氟丙酸与甲酸溶液中,混合均匀,在80-100℃下反应40-60min,过滤、洗涤、干燥,得酚化木质素;

S22、将步骤S21所得的酚化木质素加入三羟基氨基甲烷中,在温度60-70℃下,以转速1800-2200r/min下搅拌5-15min,然后加入羧基化石墨烯,继续搅拌1-2h后,过滤,干燥,得木质素-石墨烯复合物。

优选的,所述木质素-石墨烯复合物,包括以下重量份原料:20-30份木质素、10-15份苯酚、2-6份80-90wt%的甲酸溶液、1-3份三氟丙酸、30-40份三羟基氨基甲烷、20-25份

羧基化石墨烯。

通过采用上述技术方案,本申请在制备木质素-石墨烯复合物的过程中,先采用木质素与苯酚在酸性条件下,形成酚化木质素,使木质素的表面产生大量的活性酚羟基,能够更好地与其他物质反应,同时酚化木质素的活性酚羟基可捕获老化过程中产生的游离基团,终止链式反应,具有良好的耐热、抗氧化和防老化作用;通过三羟基氨基甲烷能够将酚化木质素和羧基化石墨烯进行紧密结合,形成木质素-石墨烯复合物,而且三羟基氨基甲烷还能显著提高酚化木质素-石墨烯复合物与其他组分的结合几率。本申请在改性PA纤维中添加木质素-石墨烯复合物,不仅能够改善PA纤维的耐老化性能,而且PA纤维的机械性能也得到明显增强。

优选的,所述PA簇绒可回收纱线,由以下方法制得:

按重量份,取80-100份改性PA纤维、5-10份棉纤维、3-8份竹纤维,将改性PA纤维、棉纤维、竹纤维混合后,进行梳棉、并条、粗砂、细纱、并捻,得PA纱线;随后通过簇绒机对PA纱线进行簇绒,得PA簇绒可回收纱线。

通过采用上述技术方案,本申请按照一定的重量份,选取改性PA纤维、棉纤维、竹纤维进行混纺,簇绒,获得PA簇绒可回收纱线;本申请的PA簇绒可回收纱线的制备方法,步骤简单,成本低,所制得的PA簇绒纱线具有优异的耐磨、抗老化性能,可以多次反复使用,具有可回收再利用的重要价值。

第二方面,本申请提供了一种汽车地毯,采用如下的技术方案:

一种汽车地毯,依次包括毯面层、防滑层以及抗菌层,层与层之间为热熔粘合衬;

所述毯面层的厚度为3-8mm,由所述PA簇绒可回收纱线纺制而成;

所述防滑层的厚度为10-15mm,由PU发泡材料制得;

所述抗菌层的厚度为10-20μm,由甲壳素纤维和碳纤维制得;

所述热熔粘合衬为共聚酯和/或乙烯-醋酸乙烯共聚物,热熔粘合衬的铺放量为100-200g/m

通过采用上述技术方案,本申请的汽车地毯依次包括毯面层、防滑层以及抗菌层,层与层之间为热熔粘合衬;且毯面层由PA簇绒可回收纱线纺制而成,提高了汽车地毯的使用时间,同时汽车地毯能够防水、抗菌、阻燃;防滑层由PU发泡材料制得,使汽车地毯具有良好的隔音和减震功能;抗菌层由甲壳素纤维和碳纤维制得,能够有效防止汽车地毯底部滋生细菌;同时本申请还采用共聚酯和/或乙烯-醋酸乙烯共聚物作为热熔粘合衬,将各层粘结形成汽车地毯,使得汽车地毯的性能更加优异。

优选的,所述汽车地毯,由以下方法制得:

步骤一、制备毯面层:取PA簇绒可回收纱线作为经纬纱,织造得毯面层;

步骤二、制备汽车地毯:将热熔粘合衬置于毯面层与防滑层之间以及防滑层与抗菌层之间,在热粘合设备中进行热致复合成汽车地毯;其中,粘合机速度为6-10cm/s,热粘合温度为120-140℃,热粘合时间为60-90s,粘合压强为0.07-0.08MPa。

通过采用上述技术方案,本申请在汽车地毯的制备过程中,控制各工艺参数,先采用PA簇绒可回收纱线织造获得毯面层;再通过热粘合将毯面层、防滑层以及抑菌层,粘合形成汽车地毯;本申请的汽车地毯的制备方法,步骤简单,适合工业化生产,所制得的汽车地毯具有广阔的市场前景。

综上所述,本申请具有以下有益效果:

1、本申请的PA簇绒可回收纱线由改性PA纤维、棉纤维和竹纤维构成,改性PA纤维由PA纤维、木质素-石墨烯复合物、竹炭粉、高岭土、水性聚氨酯等原料组成,使得最终获得PA簇绒可回收纱线具有优异的耐磨性和抗老化性能,具有可回收再利用的环保意义。

2、本申请中制备改性PA纤维的过程中,对PA纤维采用了预处理,先碱洗,再经甲醛活化,最后经十二烷基二乙醇胺改性,使得PA纤维表面有大量的活性基团,利于PA纤维与其他组分更好地连接,形成性能更加优异的PA簇绒可回收纱线。

3、本申请中的木质素-石墨烯复合物,将木质素和石墨烯有机结合在一起,二者协同增效,使得木质素-石墨烯复合物能够显著改善PA纤维的耐磨和抗老化性能。

4、本申请的汽车地毯依次包括毯面层、防滑层以及抗菌层,层与层之间采用热熔粘合衬粘结,且地毯面层由本申请的PA簇绒可回收纱线纺制而成,并以共聚酯和/或乙烯-醋酸乙烯共聚物作为热熔粘合衬,制备方法简单,制备成本低,适合工业化生产,所获得的汽车地毯的性能优异,能够更好地满足人们的高质量生活要求。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

制备例1-5、对比制备例1-3提供了预处理的PA纤维及其制备方法。

制备例1

预处理的PA纤维,包括以下原料:

10kg PA纤维、30kg 30wt%的氢氧化钠溶液、10kg磷酸二氢钠、5kg甲醛、1kg二乙烯三胺、8kg十二烷基二乙醇胺。

预处理的PA纤维,由以下方法制得:

S11、先将PA纤维进行碱浸后,过滤,再将碱处理的PA纤维加入磷酸二氢钠和甲醛混合溶液,升温至50℃,反应6h,过滤,洗涤,干燥,得活化PA纤维;

S12、将步骤S11所得的活化PA纤维,分散于丙酮溶液,搅拌均匀,加入二乙烯三胺与十二烷基二乙醇胺,升温至70℃,反应10h,得预处理的PA纤维。

制备例2

预处理的PA纤维,包括以下原料:

12kg PA纤维、32kg 30wt%的氢氧化钠溶液、12kg磷酸二氢钠、6kg甲醛、1.5kg二乙烯三胺、9kg十二烷基二乙醇胺。

预处理的PA纤维,由以下方法制得:

S11、先将PA纤维进行碱浸后,过滤,再将碱处理的PA纤维加入磷酸二氢钠和甲醛混合溶液,升温至52℃,反应5.5h,过滤,洗涤,干燥,得活化PA纤维;

S12、将步骤S11所得的活化PA纤维,分散于丙酮溶液,搅拌均匀,加入二乙烯三胺与十二烷基二乙醇胺,升温至72℃,反应9h,得预处理的PA纤维。

制备例3

预处理的PA纤维,包括以下原料:

15kg PA纤维、35kg 30wt%的氢氧化钠溶液、13kg磷酸二氢钠、6.5kg甲醛、2kg二乙烯三胺、10kg十二烷基二乙醇胺。

预处理的PA纤维,由以下方法制得:

S11、先将PA纤维进行碱浸后,过滤,再将碱处理的PA纤维加入磷酸二氢钠和甲醛混合溶液,升温至55℃,反应5h,过滤,洗涤,干燥,得活化PA纤维;

S12、将步骤S11所得的活化PA纤维,分散于丙酮溶液,搅拌均匀,加入二乙烯三胺与十二烷基二乙醇胺,升温至75℃,反应8h,得预处理的PA纤维。

制备例4

预处理的PA纤维,包括以下原料:

18kg PA纤维、38kg 30wt%的氢氧化钠溶液、14kg磷酸二氢钠、7kg甲醛、2.5kg二乙烯三胺、11kg十二烷基二乙醇胺。

预处理的PA纤维,由以下方法制得:

S11、先将PA纤维进行碱浸后,过滤,再将碱处理的PA纤维加入磷酸二氢钠和甲醛混合溶液,升温至57℃,反应4.5h,过滤,洗涤,干燥,得活化PA纤维;

S12、将步骤S11所得的活化PA纤维,分散于丙酮溶液,搅拌均匀,加入二乙烯三胺与十二烷基二乙醇胺,升温至78℃,反应7h,得预处理的PA纤维。

制备例5

预处理的PA纤维,包括以下原料:

20kg PA纤维、40kg 30wt%的氢氧化钠溶液、15kg磷酸二氢钠、8kg甲醛、3kg二乙烯三胺、12kg十二烷基二乙醇胺。

预处理的PA纤维,由以下方法制得:

S11、先将PA纤维进行碱浸后,过滤,再将碱处理的PA纤维加入磷酸二氢钠和甲醛混合溶液,升温至60℃,反应4h,过滤,洗涤,干燥,得活化PA纤维;

S12、将步骤S11所得的活化PA纤维,分散于丙酮溶液,搅拌均匀,加入二乙烯三胺与十二烷基二乙醇胺,升温至80℃,反应6h,得预处理的PA纤维。

对比制备例1

对比制备例1,同制备例1,不同之处仅在于:PA纤维不进行碱处理。

对比制备例2

对比制备例2,同制备例1,不同之处仅在于:不添加甲醛。

对比制备例3

对比制备例3,同制备例1,不同之处仅在于:不添加十二烷基二乙醇胺。

制备例6-10为木质素-石墨烯复合物及其制备方法。

制备例6

木质素-石墨烯复合物,包括以下原料:

20kg木质素、10kg苯酚、2kg 80wt%的甲酸溶液、1kg三氟丙酸、30kg三羟基氨基甲烷、20kg羧基化石墨烯;

木质素-石墨烯复合物,由以下方法制得:

S21、先将木质素、苯酚加入三氟丙酸与甲酸溶液中,混合均匀,在80℃下反应60min,过滤、洗涤、干燥,得酚化木质素;

S22、将步骤S21所得的酚化木质素加入三羟基氨基甲烷中,在温度60℃下,以转速1800r/min下搅拌15min,然后加入羧基化石墨烯,继续搅拌1h后,过滤,干燥,得木质素-石墨烯复合物。

制备例7

木质素-石墨烯复合物,包括以下原料:

22kg木质素、12kg苯酚、3kg 82wt%的甲酸溶液、1.5kg三氟丙酸、32kg三羟基氨基甲烷、22kg羧基化石墨烯;

木质素-石墨烯复合物,由以下方法制得:

S21、先将木质素、苯酚加入三氟丙酸与甲酸溶液中,混合均匀,在85℃下反应55min,过滤、洗涤、干燥,得酚化木质素;

S22、将步骤S21所得的酚化木质素加入三羟基氨基甲烷中,在温度63℃下,以转速1900r/min下搅拌12min,然后加入羧基化石墨烯,继续搅拌1.2h后,过滤,干燥,得木质素-石墨烯复合物。

制备例8

木质素-石墨烯复合物,包括以下原料:

22kg木质素、11kg苯酚、4kg 85wt%的甲酸溶液、2kg三氟丙酸、35kg三羟基氨基甲烷、20-25kg羧基化石墨烯;

木质素-石墨烯复合物,由以下方法制得:

S21、先将木质素、苯酚加入三氟丙酸与甲酸溶液中,混合均匀,在90℃下反应50min,过滤、洗涤、干燥,得酚化木质素;

S22、将步骤S21所得的酚化木质素加入三羟基氨基甲烷中,在温度65℃下,以转速2000r/min下搅拌10min,然后加入羧基化石墨烯,继续搅拌1.5h后,过滤,干燥,得木质素-石墨烯复合物。

制备例9

木质素-石墨烯复合物,包括以下原料:

28kg木质素、14kg苯酚、5kg 88wt%的甲酸溶液、2.5kg三氟丙酸、38kg三羟基氨基甲烷、24kg羧基化石墨烯;

木质素-石墨烯复合物,由以下方法制得:

S21、先将木质素、苯酚加入三氟丙酸与甲酸溶液中,混合均匀,在95℃下反应45min,过滤、洗涤、干燥,得酚化木质素;

S22、将步骤S21所得的酚化木质素加入三羟基氨基甲烷中,在温度68℃下,以转速2100r/min下搅拌7min,然后加入羧基化石墨烯,继续搅拌1.8h后,过滤,干燥,得木质素-石墨烯复合物。

制备例10

木质素-石墨烯复合物,包括以下原料:

30kg木质素、15kg苯酚、6kg 90wt%的甲酸溶液、3kg三氟丙酸、40kg三羟基氨基甲烷、25kg羧基化石墨烯;

木质素-石墨烯复合物,由以下方法制得:

S21、先将木质素、苯酚加入三氟丙酸与甲酸溶液中,混合均匀,在100℃下反应40min,过滤、洗涤、干燥,得酚化木质素;

S22、将步骤S21所得的酚化木质素加入三羟基氨基甲烷中,在温度70℃下,以转速2200r/min下搅拌5min,然后加入羧基化石墨烯,继续搅拌2h后,过滤,干燥,得木质素-石墨烯复合物。

制备例11-15为改性PA纤维及其制备方法。

制备例11

改性PA纤维,包括以下原料:40kg预处理的PA纤维、10kg木质素-石墨烯复合物、5kg竹炭粉、2kg高岭土、8kg水性聚氨酯、1kg槐糖脂、20kgN,N-二甲基酰胺、6kg硅烷偶联剂KH550、10kg乙醇、30kg水;

其中,预处理的PA纤维为制备例1;木质素-石墨烯复合物为制备例6;

改性PA纤维,由以下方法制得:

S1、将硅烷偶联剂KH550与乙醇加入水中,超声分散后,静置水解40min,得醇解的硅烷偶联剂溶液;在温度为45℃下,加入竹炭粉、高岭土,以转速800r/min,搅拌反应50min后,过滤,干燥,得改性的竹炭粉与改性的高岭土;

S2、将步骤S1所得改性的竹炭粉与改性的高岭土,与预处理的PA纤维、木质素-石墨烯复合物、水性聚氨酯、槐糖脂加入N,N-二甲基酰胺中,并调节pH值至8,升温至60℃,反应10h后,过滤,干燥,得改性PA纤维。

制备例12

改性PA纤维,包括以下原料:50kg预处理的PA纤维、12kg木质素-石墨烯复合物、5.2kg竹炭粉、2.2kg高岭土、8.5kg水性聚氨酯、1.5kg槐糖脂、22kgN,N-二甲基酰胺、6.5kg硅烷偶联剂KH550、12kg乙醇、35kg水;

其中,预处理的PA纤维为制备例2;木质素-石墨烯复合物为制备例7;

改性PA纤维,由以下方法制得:

S1、将硅烷偶联剂KH550与乙醇加入水中,超声分散后,静置水解45min,得醇解的硅烷偶联剂溶液;在温度为47℃下,加入竹炭粉、高岭土,以转速850r/min,搅拌反应45min后,过滤,干燥,得改性的竹炭粉与改性的高岭土;

S2、将步骤S1所得改性的竹炭粉与改性的高岭土,与预处理的PA纤维、木质素-石墨烯复合物、水性聚氨酯、槐糖脂加入N,N-二甲基酰胺中,并调节pH值至8.5,升温至65℃,反应8h后,过滤,干燥,得改性PA纤维。

制备例13

改性PA纤维,包括以下原料:60kg预处理的PA纤维、15kg木质素-石墨烯复合物、5.5kg竹炭粉、2.5kg高岭土、9kg水性聚氨酯、2kg槐糖脂、25kg N,N-二甲基酰胺、7kg硅烷偶联剂KH550、15kg乙醇、40kg水;

其中,预处理的PA纤维为制备例3;木质素-石墨烯复合物为制备例8;

改性PA纤维,由以下方法制得:

S1、将硅烷偶联剂KH550与乙醇加入水中,超声分散后,静置水解50min,得醇解的硅烷偶联剂溶液;在温度为48℃下,加入竹炭粉、高岭土,以转速900r/min,搅拌反应40min后,过滤,干燥,得改性的竹炭粉与改性的高岭土;

S2、将步骤S1所得改性的竹炭粉与改性的高岭土,与预处理的PA纤维、木质素-石墨烯复合物、水性聚氨酯、槐糖脂加入N,N-二甲基酰胺中,并调节pH值至9,升温至75℃,反应7h后,过滤,干燥,得改性PA纤维。

制备例14

改性PA纤维,包括以下原料:70kg预处理的PA纤维、18kg木质素-石墨烯复合物、5.7kg竹炭粉、2.8kg高岭土、9.5kg水性聚氨酯、2.5kg槐糖脂、28kgN,N-二甲基酰胺、7.5kg硅烷偶联剂KH550、18kg乙醇、45kg水;

其中,预处理的PA纤维为制备例4;木质素-石墨烯复合物为制备例9;

改性PA纤维,由以下方法制得:

S1、将硅烷偶联剂KH550与乙醇加入水中,超声分散后,静置水解55min,得醇解的硅烷偶联剂溶液;在温度为49℃下,加入竹炭粉、高岭土,以转速950r/min,搅拌反应35min后,过滤,干燥,得改性的竹炭粉与改性的高岭土;

S2、将步骤S1所得改性的竹炭粉与改性的高岭土,与预处理的PA纤维、木质素-石墨烯复合物、水性聚氨酯、槐糖脂加入N,N-二甲基酰胺中,并调节pH值至9.5,升温至80℃,反应6h后,过滤,干燥,得改性PA纤维。

制备例15

改性PA纤维,包括以下原料:80kg预处理的PA纤维、20kg木质素-石墨烯复合物、6kg竹炭粉、3kg高岭土、10kg水性聚氨酯、3kg槐糖脂、30kg N,N-二甲基酰胺、8kg硅烷偶联剂KH550、20kg乙醇、50kg水;

其中,预处理的PA纤维为制备例5;木质素-石墨烯复合物为制备例10;

改性PA纤维,由以下方法制得:

S1、将硅烷偶联剂KH550与乙醇加入水中,超声分散后,静置水解60min,得醇解的硅烷偶联剂溶液;在温度为50℃下,加入竹炭粉、高岭土,以转速1000r/min,搅拌反应30min后,过滤,干燥,得改性的竹炭粉与改性的高岭土;

S2、将步骤S1所得改性的竹炭粉与改性的高岭土,与预处理的PA纤维、木质素-石墨烯复合物、水性聚氨酯、槐糖脂加入N,N-二甲基酰胺中,并调节pH值至10,升温至90℃,反应4h后,过滤,干燥,得改性PA纤维。

对比制备例4

对比制备例4,同制备例11,不同之处,仅在于预处理的PA纤维为对比制备例1。

对比制备例5

对比制备例5,同制备例11,不同之处,仅在于预处理的PA纤维为对比制备例2。

对比制备例6

对比制备例6,同制备例11,不同之处,仅在于预处理的PA纤维为对比制备例3。

对比制备例7

对比制备例7,同制备例11,不同之处,仅在于PA纤维未经预处理。

对比制备例8

对比制备例8,同制备例11,不同之处,仅在于将木质素-石墨烯复合物换成20kg木质素。

对比制备例9

对比制备例9,同制备例11,不同之处,仅在于将木质素-石墨烯复合物换成20kg羧基化石墨烯。

对比制备例10

对比制备例10,同制备例11,不同之处,仅在于将木质素-石墨烯复合物换成制备例6中S21所制得酚化木质素。

对比制备例11

对比制备例11,同制备例11,不同之处,仅在于木质素-石墨烯复合物换成20kg木质素与20kg羧基化石墨烯。

对比制备例12

对比制备例12,同制备例11,不同之处,仅在于不添加木质素-石墨烯复合物。

对比制备例13

对比制备例13,同制备例11,不同之处,仅在于不添加竹炭粉。

对比制备例14

对比制备例14,同制备例11,不同之处,仅在于不添加高岭土。

对比制备例15

对比制备例15,同制备例11,不同之处,仅在于不添加水性聚氨酯。

实施例1-5提供了一种PA簇绒可回收纱线。

实施例1

一种PA簇绒可回收纱线,由以下方法制得:

取80kg改性PA纤维、5kg棉纤维、3kg竹纤维,将改性PA纤维、棉纤维、竹纤维混合后,进行梳棉、并条、粗砂、细纱、并捻,得PA纱线;随后通过簇绒机对PA纱线进行簇绒,得PA簇绒可回收纱线;

其中,改性PA纤维为制备例11。

实施例2

一种PA簇绒可回收纱线,由以下方法制得:

取85kg改性PA纤维、6kg棉纤维、4kg竹纤维,将改性PA纤维、棉纤维、竹纤维混合后,进行梳棉、并条、粗砂、细纱、并捻,得PA纱线;随后通过簇绒机对PA纱线进行簇绒,得PA簇绒可回收纱线;

其中,改性PA纤维为制备例12。

实施例3

一种PA簇绒可回收纱线,由以下方法制得:

取90kg改性PA纤维、7kg棉纤维、6kg竹纤维,将改性PA纤维、棉纤维、竹纤维混合后,进行梳棉、并条、粗砂、细纱、并捻,得PA纱线;随后通过簇绒机对PA纱线进行簇绒,得PA簇绒可回收纱线;

其中,改性PA纤维为制备例13。

实施例4

一种PA簇绒可回收纱线,由以下方法制得:

取95kg改性PA纤维、8kg棉纤维、7kg竹纤维,将改性PA纤维、棉纤维、竹纤维混合后,进行梳棉、并条、粗砂、细纱、并捻,得PA纱线;随后通过簇绒机对PA纱线进行簇绒,得PA簇绒可回收纱线;

其中,改性PA纤维为制备例14。

实施例5

一种PA簇绒可回收纱线,由以下方法制得:

取100kg改性PA纤维、10kg棉纤维、8kg竹纤维,将改性PA纤维、棉纤维、竹纤维混合后,进行梳棉、并条、粗砂、细纱、并捻,得PA纱线;随后通过簇绒机对PA纱线进行簇绒,得PA簇绒可回收纱线;

其中,改性PA纤维为制备例15。

实施例6-10提供一种汽车地毯。

实施例6

一种汽车地毯,由以下方法制得:

步骤一、制备毯面层:取PA簇绒可回收纱线作为经纬纱,织造得毯面层,毯面层的厚度为3mm;

其中,PA簇绒可回收纱线为实施例1制得;

步骤二、制备汽车地毯:将热熔粘合衬置于毯面层与防滑层之间以及防滑层与抗菌层之间,在热粘合设备中进行热致复合成汽车地毯,防滑层的厚度为15mm,抑菌层的厚度为10μm,热熔粘合衬的铺放量为100g/m

其中,热熔粘合衬由质量比为1:1的共聚酯和乙烯-醋酸乙烯共聚物混合而得。

实施例7

一种汽车地毯,由以下方法制得:

步骤一、制备毯面层:取PA簇绒可回收纱线作为经纬纱,织造得毯面层,毯面层的厚度为4mm;

其中,PA簇绒可回收纱线为实施例2制得;

步骤二、制备汽车地毯:将热熔粘合衬置于毯面层与防滑层之间以及防滑层与抗菌层之间,在热粘合设备中进行热致复合成汽车地毯,防滑层的厚度为14mm,抑菌层的厚度为12μm,热熔粘合衬的铺放量为120g/m

其中,热熔粘合衬由质量比为1:1的共聚酯和乙烯-醋酸乙烯共聚物混合而得。

实施例8

一种汽车地毯,由以下方法制得:

步骤一、制备毯面层:取PA簇绒可回收纱线作为经纬纱,织造得毯面层,毯面层的厚度为5mm;

其中,PA簇绒可回收纱线为实施例3制得;

步骤二、制备汽车地毯:将热熔粘合衬置于毯面层与防滑层之间以及防滑层与抗菌层之间,在热粘合设备中进行热致复合成汽车地毯,防滑层的厚度为13mm,抑菌层的厚度为15μm,热熔粘合衬的铺放量为150g/m

其中,热熔粘合衬由质量比为1:1的共聚酯和乙烯-醋酸乙烯共聚物混合而得。

实施例9

一种汽车地毯,由以下方法制得:

步骤一、制备毯面层:取PA簇绒可回收纱线作为经纬纱,织造得毯面层,毯面层的厚度为7mm;

其中,PA簇绒可回收纱线为实施例4制得;

步骤二、制备汽车地毯:将热熔粘合衬置于毯面层与防滑层之间以及防滑层与抗菌层之间,在热粘合设备中进行热致复合成汽车地毯,防滑层的厚度为11mm,抑菌层的厚度为18μm,热熔粘合衬的铺放量为180g/m

其中,热熔粘合衬由质量比为1:1的共聚酯和乙烯-醋酸乙烯共聚物混合而得。

实施例10

一种汽车地毯,由以下方法制得:

步骤一、制备毯面层:取PA簇绒可回收纱线作为经纬纱,织造得毯面层,毯面层的厚度为8mm;

其中,PA簇绒可回收纱线为实施例5制得;

步骤二、制备汽车地毯:将热熔粘合衬置于毯面层与防滑层之间以及防滑层与抗菌层之间,在热粘合设备中进行热致复合成汽车地毯,防滑层的厚度为10mm,抑菌层的厚度为20μm,热熔粘合衬的铺放量为200g/m

其中,热熔粘合衬由质量比为1:1的共聚酯和乙烯-醋酸乙烯共聚物混合而得。

为了验证本申请实施例1-5中PA簇绒可回收纱线的性能,申请人设置了对比例1-14,具体如下:

对比例1

对比例1,同实施例1,不同之处仅在于:改性PA纤维为对比制备例4。

对比例2

对比例2,同实施例1,不同之处仅在于:改性PA纤维为对比制备例5。

对比例3

对比例3,同实施例1,不同之处仅在于:改性PA纤维为对比制备例6。

对比例4

对比例4,同实施例1,不同之处仅在于:改性PA纤维为对比制备例7。

对比例5

对比例5,同实施例1,不同之处仅在于:改性PA纤维为对比制备例8。

对比例6

对比例6,同实施例1,不同之处仅在于:改性PA纤维为对比制备例9。

对比例7

对比例7,同实施例1,不同之处仅在于:改性PA纤维为对比制备例10。

对比例8

对比例8,同实施例1,不同之处仅在于:改性PA纤维为对比制备例11。

对比例9

对比例9,同实施例1,不同之处仅在于:改性PA纤维为对比制备例12。

对比例10

对比例10,同实施例1,不同之处仅在于:改性PA纤维为对比制备例13。

对比例11

对比例11,同实施例1,不同之处仅在于:改性PA纤维为对比制备例14。

对比例12

对比例12,同实施例1,不同之处仅在于:改性PA纤维为对比制备例15。

对比例13

对比例13,同实施例1,不同之处仅在于:采用PA纤维替换改性PA纤维。

对比例14

对比例14,同实施例1,不同之处仅在于:不添加竹纤维。

分别检测本申请实施例1-5和对比例1-14中PA簇绒可回收纱线的性能,将实施例1-5和对比例1-14中PA簇绒可回收纱线织制成毯面层,分别进行拉伸断裂性能、耐磨性能、抗老化性能测试;得出如下结果参数,具体见表1:

拉伸断裂性能:参照GB/T3923-1997《织物拉伸性能断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》,进行毯面层织物的拉伸断裂性能;

耐磨性能:取直径为100cm的毯面层织物,使用圆盘织物平磨实验仪进行摩擦实验,重锤质量为500g,测量摩擦500转后的重量损失率;

抗老化性能:将毯面层织物平放于老化试验机样品盘中,且处于松弛状态,参数设定:温度为50℃,光照强度为0.89W/m

表1:

由上述表1显示数据可知:本申请实施例1-5中PA簇绒可回收纱线制得的毯面层织物的性能,远优于对比例1-14中PA簇绒可回收纱线制得的毯面层织物的性能,实施例1-5中PA簇绒可回收纱线表现出优异的力学性能,显著的抗老化性能,良好的耐磨性能,充分说明本申请的PA簇绒纱线的综合性能优异,具有可回收再利用的价值,能够更好地满足于汽车地毯的高性能要求。

由实施例1和对比例1-4可知:实施例1中的改性PA纤维由制备例11制得;制备例11中采用预处理的PA纤维,且预处理的PA纤维由制备例1制得,PA纤维先碱洗,再经甲醛活化,最后经十二烷基二乙醇胺改性,较对比例1-4可知,实施例1制得的PA簇绒可回收纱线的综合性能更加优异,说明预处理的PA纤维表面有大量的活性基团,有利于能够PA纤维与其他组分很好地连接,优化了PA簇绒可回收纱线的整体性能。

由实施例1与对比例5-9可知:实施例1中的改性PA纤维由制备例11制得;制备例11中木质素-石墨烯复合物由制备例6制得,较对比例5-9,实施例1制得的PA簇绒可回收纱线的耐磨性和耐老化性更佳,说明本申请的木质素-石墨烯复合物,将木质素和石墨烯紧密的结合在一起,二者相互促进,使得木质素-石墨烯复合物能够显著改善PA纤维的耐磨和抗老化性能。

由实施例1和对比例10-12可知:实施例1中的改性PA纤维由制备例11制得,改性PA纤维的原料包括竹炭粉、高岭土、水性聚氨酯,较对比例10-12,实施例1制得的PA簇绒可回收纱线的耐磨、抗老化性能得到了极大提高。

由实施例1和对比例13可知:实施例1中的改性PA纤维由制备例11制得,较对比例13中采用未经过改性的PA纤维,实施例1制得的PA簇绒可回收纱线的综合性能更加优异。

由实施例1和对比例14可知:实施例1中PA簇绒可回收纱线由改性PA纤维、竹纤维构成,较对比例14中不添加竹纤维,实施例1制得的PA簇绒可回收纱线的拉伸断裂性能、耐磨性更佳。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

技术分类

06120115637133