本發明涉及一種層結構材料,尤其涉及一種動物原料層結構無紡布材料的制備方法,尤其涉及一種高效吸濕透氣與自清潔的汽車內飾無紡布及其制備方法。
背景技術:
1、隨著汽車工業的不斷進步,汽車產量和銷量持續增長,對內飾材料的需求也隨之增加。汽車制造商在追求汽車性能的同時,也越來越注重內飾材料的舒適性、環保性和經濟性。無紡布作為一種輕質、環保、美觀且成本效益高的材料,逐漸成為汽車內飾的重要選擇。
2、膠原纖維的吸音性和吸水性使其成為汽車內飾中潛在的優質材料。汽車內部需要一定的吸音材料來減少噪音,提高駕駛和乘坐的舒適性,而膠原纖維的吸音性能可以滿足這一需求。同時,其吸水性也有助于調節汽車內部的濕度,創造一個更加舒適的環境。膠原纖維在大自然中分布廣泛,使得取材方便,膠原纖維廣泛分布于各臟器內,在皮膚、鞏膜、肌腱、韌帶、關節囊、血管等組織中最為豐富,能夠制成生物質轉化材料。
3、在陽光直射下,車內溫度可能在短時間內升高到50℃到80℃甚至更高高溫下空氣中的相對濕度降低,可能導致內飾材料吸濕能力下降,無法有效吸收車內的濕氣或汗水。溫度過高會使得膠原纖維立即開始收縮,并且隨著溫度的繼續升高,收縮程度逐漸增加,使得纖維結構被破壞,致使膠原纖維失去吸水性。高溫可能會影響光催化材料的反應性,雖然溫度對某些化學反應有促進作用,但過高的溫度可能導致催化劑的失效或反應不穩定,從而削弱自清潔效果。在高溫條件下,車內的污垢和雜質可能更容易黏附在表面,若超疏水效果不足或涂層老化,污垢會積累并影響內飾的外觀和衛生。
4、因此,有必要對現有技術中的汽車內飾無紡布進行改進,以解決上述問題。
技術實現思路
1、本發明克服了現有技術的不足,提供一種高效吸濕透氣與自清潔的汽車內飾無紡布及其制備方法。
2、為達到上述目的,本發明采用的技術方案為:一種高效吸濕透氣與自清潔的汽車內飾無紡布的制備方法,包括以下步驟:
3、s1:將膠原聚酯復合纖維制成膠原纖維網,向所述膠原纖維網一面進行疏水表面處理后噴灑上納米二氧化硅顆粒和納米二氧化鈦顆粒,向另外一面進行親水表面處理后噴灑上納米氧化鋅顆粒,得到改性膠原纖維網,膠原聚酯復合纖維為膠原纖維和聚酯纖維進行混合紡絲得到的復合纖維;
4、s2:將萊賽爾纖維制成萊賽爾纖維網,將所述萊賽爾纖維網浸泡于堿溶液中1-2h,取出并烘干,得到改性萊賽爾纖維網;
5、s3:將s1中的所述改性膠原纖維網和s2中的所述改性萊賽爾纖維網進行疊加,疊加方式為所述改性萊賽爾纖維網兩側分別疊放有一個所述改性膠原纖維網,所述改性膠原纖維網上含有納米氧化鋅顆粒的一面與所述改性萊賽爾纖維網緊貼,得到多層纖維網;
6、s4:將所述s3中的所述多層纖維網經過牽伸、水刺和烘干步驟,得到一種高效吸濕透氣與自清潔的汽車內飾無紡布。
7、本發明一個較佳實施例中,所述s1中的所述膠原聚酯復合纖維的制備方法為:將膠原纖維與聚酯纖維溶解得到膠原聚酯復合溶液,將所述膠原聚酯復合溶液進行濕法紡絲,得到膠原聚酯復合纖維,所述膠原聚酯復合溶液的溶劑為濃度為2%-5%的醋酸和dmf以1:1-2:1進行混合得到的混合液。
8、本發明一個較佳實施例中,所述膠原纖維與所述聚酯纖維之間的質量比為3:7-5:5,所述膠原纖維選用i型膠原纖維,所述膠原纖維進行溶解之前使用胃蛋白酶進行水解,所述胃蛋白酶與所述膠原纖維之間的質量比為1:50-200。
9、本發明一個較佳實施例中,所述膠原聚酯復合溶液進行濕法紡絲后,將紡得絲線進行冷凍干燥處理,所述冷凍干燥溫度為-85~-60℃,冷凍干燥時間為36-48h。
10、本發明一個較佳實施例中,所述s1中的所述納米二氧化硅顆粒的顆粒直徑為400-500nm,所述納米二氧化鈦顆粒的顆粒直徑為100-200nm,所述納米氧化鋅顆粒的顆粒直徑為200-300nm。
11、本發明一個較佳實施例中,所述s1中的所述膠原聚酯復合纖維的細度為10-15d,所述納米二氧化硅顆粒、所述納米二氧化鈦顆粒、所述納米氧化鋅顆粒和所述膠原纖維網之間的質量比為:1:1-1.5:0.8-1.2:100-150。
12、本發明一個較佳實施例中,所述s2中的所述堿溶液為氫氧化鈉溶液,所述堿溶液的濃度為10-15%。
13、本發明一個較佳實施例中,所述s3中所述改性膠原纖維網總質量與所述改性萊賽爾纖維網的質量比值為1:2-2.6。
14、本發明一個較佳實施例中,s4中所述水刺工藝選用平網水刺和轉鼓水刺中的一種,所述水刺工藝水壓為60-250bar。
15、為達到上述目的,本發明采用的第二套技術方案為:一種高效吸濕透氣與自清潔的汽車內飾無紡布。
16、本發明解決了背景技術中存在的缺陷,本發明具備以下有益效果:
17、(1)本發明提供了一種高效吸濕透氣與自清潔的汽車內飾無紡布的制備方法,改性膠原纖維網具有超疏水結構與超親水結構,超親水結構表面與改性萊賽爾纖維網緊貼,使得無紡布在具備吸濕透氣能力的同時具備自清潔能力,且均使用低收縮率和多孔材料,相比于現有技術中的無紡布制備方法,能夠使得在溫度升高時無紡布的孔隙尺寸保持,保持無紡布的吸濕透氣性和自清潔性,具有溫度變化抵抗能力,使得無紡布能夠在溫度升高時具有良好的吸濕透氣性和自清潔性,解決現有技術中汽車內飾無紡布在溫度升高時造成的吸濕透氣性和自清潔性下降的缺陷。
18、(2)本發明中使用冷凍干燥對纖維進行處理,水分在低溫下直接從固態升華為氣態,將纖維中的水分進行消除,使得形成氣凝膠結構,相比于現有技術,減少了因水分蒸發引起的熱應力,并能夠提高多孔結構性能,能夠避免受熱時產生熱收縮,從而在溫度升高時保持無紡布的孔隙結構和吸濕透氣性。
19、(3)本發明中,納米二氧化硅顆粒的顆粒直徑為400-500nm,納米二氧化鈦顆粒的顆粒直徑為100-200nm,納米氧化鋅顆粒的顆粒直徑為200-300nm,多種規格直徑的納米顆粒在纖維表面形成多尺度粗糙結構,相比于現有技術,這種結構可以增強材料的超疏水性質,有利于形成空氣墊層,減少液體與材料表面的接觸面積,從而保證自清潔性能。
1.一種高效吸濕透氣與自清潔的汽車內飾無紡布的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據權利要求1所述的一種高效吸濕透氣與自清潔的汽車內飾無紡布的制備方法,其特征在于:所述s1中的所述膠原聚酯復合纖維的制備方法為:將膠原纖維與聚酯纖維溶解得到膠原聚酯復合溶液,將所述膠原聚酯復合溶液進行濕法紡絲,得到膠原聚酯復合纖維,所述膠原聚酯復合溶液的溶劑為濃度為2%-5%的醋酸和dmf以1:1-2:1進行混合得到的混合液。
3.根據權利要求2所述的一種高效吸濕透氣與自清潔的汽車內飾無紡布的制備方法,其特征在于:所述膠原纖維與所述聚酯纖維之間的質量比為3:7-5:5,所述膠原纖維選用i型膠原纖維,所述膠原纖維進行溶解之前使用胃蛋白酶進行水解,所述胃蛋白酶與所述膠原纖維之間的質量比為1:50-200。
4.根據權利要求2所述的一種高效吸濕透氣與自清潔的汽車內飾無紡布的制備方法,其特征在于:所述膠原聚酯復合溶液進行濕法紡絲后,將紡得絲線進行冷凍干燥處理,所述冷凍干燥溫度為-85~-60℃,冷凍干燥時間為36-48h。
5.根據權利要求1所述的一種高效吸濕透氣與自清潔的汽車內飾無紡布的制備方法,其特征在于:所述s1中的所述納米二氧化硅顆粒的顆粒直徑為400-500nm,所述納米二氧化鈦顆粒的顆粒直徑為100-200nm,所述納米氧化鋅顆粒的顆粒直徑為200-300nm。
6.根據權利要求1所述的一種高效吸濕透氣與自清潔的汽車內飾無紡布的制備方法,其特征在于:所述s1中的所述膠原聚酯復合纖維的細度為10-15d,所述納米二氧化硅顆粒、所述納米二氧化鈦顆粒、所述納米氧化鋅顆粒和所述膠原纖維網之間的質量比為:1:1-1.5:0.8-1.2:100-150。
7.根據權利要求1所述的一種高效吸濕透氣與自清潔的汽車內飾無紡布的制備方法,其特征在于:所述s2中的所述堿溶液為氫氧化鈉溶液,所述堿溶液的濃度為10-15%。
8.根據權利要求1所述的一種高效吸濕透氣與自清潔的汽車內飾無紡布的制備方法,其特征在于:所述s3中所述改性膠原纖維網總質量與所述改性萊賽爾纖維網的質量比值為1:2-2.6。
9.根據權利要求1所述的一種高效吸濕透氣與自清潔的汽車內飾無紡布的制備方法,其特征在于:s4中所述水刺工藝選用平網水刺和轉鼓水刺中的一種,所述水刺工藝水壓為60-250bar。
10.一種高效吸濕透氣與自清潔的汽車內飾無紡布,其特征在于,基于權利要求1-9中任一項所述的一種高效吸濕透氣與自清潔的汽車內飾無紡布的制備方法制得。