一种轻型保暖层状复合面料、制备方法和在航空机舱棉被上的应用与流程

本发明涉及层状面料，具体涉及一种轻型保暖层状复合面料、制备方法和在航空机舱棉被上的应用。

背景技术：

1、层状复合面料是将不同性质的面料通过物理或化学的方式结合，形成的多层层叠结构材料，广泛应用于纺织品领域。通过合理设计和组合可实现单一面料难以兼顾的多种功能，例如保暖、阻燃等。在航空等对安全性与舒适性要求较高的场景中，层状复合面料的技术价值尤为突出。

2、为了提高面料的保暖性能，现有技术中大多数采用增加复合面料的层数、填充层厚度等方式，但这往往导致面料整体重量增加，与航空等领域轻量化的需求相悖。近年来，远红外蓄热技术的引入为轻质保暖提供了新思路，但如何将远红外功能材料合理运用在面料中，与其他层材料协同增效，仍是目前正在探索解决方法的技术问题。

3、从阻燃角度看，航空舱内纺织品须满足防火安全标准。现有技术中通常采用阻燃纤维或阻燃剂整理的方式提高面料的阻燃性能。但是，阻燃剂与面料的结合力有限，耐洗涤性能不足，难以在面料长期使用和维护过程中保持稳定的阻燃等级。

4、综上所述，开发一种兼具轻质保暖、持久阻燃层状复合面料，对于满足航空机舱棉被等应用领域的需求具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种轻型保暖层状复合面料、制备方法和在航空机舱棉被上的应用，通过将阻燃剂与远红外材料氧化石墨烯接枝复合，制备出一种有机-无机复合阻燃剂，并利用该阻燃剂对涤棉面料进行表面整理，赋予了面料持久的阻燃性能和远红外发热性能，将其作为面层和里层面料，通过构建面层和里层面料发热阻燃、中间层再生涤纶絮片轻质保暖的多层复合结构，改善了层状复合面料的保暖和阻燃性能，从而更好地应用于航空机舱棉被中。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种保暖层状复合面料的制备方法，包括以下步骤：

4、步骤（1）、在对苯二酚中依次加入1,4-二氧六环、三乙胺，搅拌溶解，滴加六氯环三磷腈溶液，反应，反应结束后，纯化处理，得到苯酚化环三磷腈；

5、将苯酚化环三磷腈、环氧氯丙烷混合，反应，反应结束后，降温，加入氢氧化钠水溶液，继续反应，反应结束后，纯化处理，得到环氧化环三磷腈；

6、步骤（2）、将氧化石墨烯与n,n-二甲基甲酰胺混合，超声分散，加入马来酸酐的n,n-二甲基甲酰胺溶液，反应，反应结束后，离心，洗涤，干燥，得到马来酸酐接枝氧化石墨烯；

7、将马来酸酐接枝氧化石墨烯与n,n-二甲基甲酰胺混合，超声分散，加入dopo，反应，反应结束后，过滤，洗涤，干燥，得到dopo接枝氧化石墨烯；

8、将dopo接枝氧化石墨烯与n,n-二甲基甲酰胺混合，超声分散，加入环氧化环三磷腈，反应，反应结束后，过滤，洗涤，干燥，得到阻燃剂；

9、步骤（3）、将涤棉面料洗涤，干燥，得到预处理后的涤棉面料；

10、将阻燃剂超声分散于水中，制成整理液，将预处理后的涤棉面料浸渍整理液，焙烘，分别得到面层面料和里层面料；

11、步骤（4）、将再生涤纶纤维、中空涤纶纤维、es纤维混合均匀，采用干法成网的方式制成纤网，再采用热粘合加固法进行加固，得到再生涤纶絮片；

12、将再生涤纶絮片作为中间层面料，按照面层面料、中间层面料、里层面料的顺序层叠对齐，缝合，得到保暖层状复合面料。

13、优选地，所述步骤（1）中，制备苯酚化环三磷腈时：对苯二酚、六氯环三磷腈、1,4-二氧六环、三乙胺的比例为33-34:17-18:100-120ml:30-32g；六氯环三磷腈溶液是由六氯环三磷腈、1,4-二氧六环以17-18g:100ml混合制备而成；六氯环三磷腈溶液的滴加条件为：在氮气氛围中升温至70-80℃，在1-2秒/滴的速率下滴加；反应条件为：在氮气氛围中、70-80℃温度下反应12-14h。

14、优选地，所述步骤（1）中，制备苯酚化环三磷腈时，纯化处理条件为：过滤除去三乙胺盐酸盐，旋蒸浓缩，采用乙酸乙酯萃取，取有机相，加入无水硫酸钠干燥，再次旋蒸浓缩后干燥。

15、优选地，所述步骤（1）中，制备环氧化环三磷腈时：苯酚化环三磷腈、环氧氯丙烷、30wt%氢氧化钠水溶液的比例为20-30g:180-220g:10-12g；反应条件为：在100-115℃温度下反应1h；继续反应条件为：在50-60℃温度下继续反应2-3h。

16、优选地，所述步骤（1）中，制备环氧化环三磷腈时，纯化处理条件为：冷却至室温，减压抽滤，取滤液，旋蒸浓缩，采用二氯甲烷萃取，取有机相，加入无水硫酸钠干燥，再次旋蒸浓缩后在室温下干燥。

17、优选地，所述步骤（2）中，制备马来酸酐接枝氧化石墨烯时：马来酸酐的n,n-二甲基甲酰胺溶液是由2g马来酸酐与20ml的n,n-二甲基甲酰胺混合制备而成；氧化石墨烯、n,n-二甲基甲酰胺、马来酸酐的n,n-二甲基甲酰胺溶液的比例为0.5g:100-120ml:15-30ml；反应条件为：在氮气氛围中、70-90℃温度下反应20-30h。

18、优选地，所述步骤（2）中，制备dopo接枝氧化石墨烯时：马来酸酐接枝氧化石墨烯、n,n-二甲基甲酰胺、dopo的比例为0.5g:100-150ml:4.3-4.5g，反应条件为：在氮气氛围中、120-130℃温度下反应24-28h。

19、优选地，所述步骤（2）中，制备阻燃剂时：dopo接枝氧化石墨烯、n,n-二甲基甲酰胺、环氧化环三磷腈的比例为0.5g:100-140ml:10-15g；反应条件为：在氮气氛围中、130-160℃温度下反应18-32h。

20、优选地，所述步骤（3）中：整理液中阻燃剂的用量为50-100g/l；浸渍条件为：浴比为1:30-50，在室温下浸渍30-50min，二浸二轧，轧余率为70-80%；焙烘条件为：在70-90℃温度下预烘3-5min，在130-180℃温度下焙烘1-3min。

21、优选地，所述步骤（4）中：再生涤纶纤维、中空涤纶纤维、es纤维的质量比为62-70:16-20:14-18；纤网中纤维的排列方向为交叉排列；干法成网的条件为：输送速度为13-15m/s，成网速度为35-40m/s；热粘合加固法的条件为：加固温度为150-180℃，输出温度为12-15m/s；再生涤纶絮片的克重为100-130g/m2。

22、优选地，一种采用如上所述的保暖层状复合面料的制备方法制备得到的轻型保暖层状复合面料。

23、优选地，一种如上所述的轻型保暖层状复合面料在航空机舱棉被上的应用。

24、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

25、本发明通过将阻燃剂与远红外材料氧化石墨烯接枝复合，制备出一种有机-无机复合阻燃剂，并利用该阻燃剂对涤棉面料进行表面整理，赋予了面料持久的阻燃性能和远红外发热性能，将其作为面层和里层面料，通过构建面层和里层面料发热阻燃、中间层再生涤纶絮片轻质保暖的多层复合结构，改善了层状复合面料的保暖和阻燃性能，从而更好地应用于航空机舱棉被中。

26、本发明通过对苯二酚与六氯环三磷腈反应生成酚羟基封端的苯酚化环三磷腈，再利用环氧氯丙烷与酚羟基反应生成端基为环氧基的环氧化环三磷腈，最后利用dopo接枝氧化石墨烯表面的羧基与环氧基反应，制成以共价键连接的有机-无机复合阻燃剂，通过调控投料比使环氧化环三磷腈过量，使制备的阻燃剂中保留部分未参与反应的环氧基团，在后续浸轧过程中，环氧基与涤棉面料纤维表面的羟基等活性基团发生化学键合，从而将阻燃剂在织物表面固着，赋予了面料持久耐洗的阻燃性能和远红外发热性能。

27、本发明中，通过利用再生涤纶纤维、中空涤纶纤维与es纤维混合后干法成网和热粘合技术制备低克重的再生涤纶絮片，其作为复合面料中间层具有优异的隔热效果，在实现面料轻量化的前提下增强了复合面料整体保暖性能。