本發(fā)明涉及紡織材料，具體涉及一種耐磨雪尼爾紗線及其制備方法。
背景技術(shù)：
1、隨著家居紡織市場的快速發(fā)展，消費(fèi)者對(duì)紡織品的品質(zhì)和舒適度要求日益提高，雪尼爾紗線作為一種具有獨(dú)特外觀和柔軟觸感的花式紗線，因其豐滿的絨面和良好的裝飾效果，被廣泛應(yīng)用于沙發(fā)面料、窗簾以及地毯等領(lǐng)域。然而，在實(shí)際使用過程中，雪尼爾紗線長期承受摩擦、拉伸以及復(fù)雜環(huán)境的影響，極易發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞，飾紗脫落是導(dǎo)致織物外觀破損的主要原因之一。此外，由于雪尼爾紗線的飾紗通常僅依靠芯紗的加捻作用進(jìn)行物理夾持，結(jié)合力有限，在受到外力作用時(shí)，絨毛纖維容易松動(dòng)并從芯紗中抽出，導(dǎo)致織物表面出現(xiàn)禿斑現(xiàn)象，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的使用壽命和美觀度。
2、傳統(tǒng)的解決紗線耐磨性問題的方法主要依賴于提高捻度或使用膠粘劑進(jìn)行表面涂層整理，這些方法在實(shí)際應(yīng)用中存在以下局限性：單一物理加固的局限性，單純?cè)黾幽矶入m然能一定程度夾緊飾紗，但會(huì)導(dǎo)致紗線手感變硬，喪失雪尼爾紗線特有的蓬松感和柔軟度，且對(duì)提升耐磨性的效果有限；傳統(tǒng)化學(xué)涂層的局限性，現(xiàn)有的涂層整理劑多依靠物理粘附作用成膜，成膜后往往不僅硬度較高，造成織物手感粗糙，而且在水洗過程中容易發(fā)生溶脹或剝離，導(dǎo)致耐洗性差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種耐磨雪尼爾紗線及其制備方法，解決了背景技術(shù)中存在的問題。
2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種耐磨雪尼爾紗線，包括相互加捻的兩根芯紗和被夾持固定在兩根芯紗之間的飾紗，芯紗和飾紗的纖維表面及二者的接觸節(jié)點(diǎn)處包覆有一層改性有機(jī)硅-聚氨酯雜化交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)薄膜；
3、改性有機(jī)硅-聚氨酯雜化交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)薄膜由整理液在加熱條件下經(jīng)原位解封、交聯(lián)及固化形成；
4、整理液包含水性分散介質(zhì)和分散在分散介質(zhì)中的改性超支化聚氨酯預(yù)聚體，改性超支化聚氨酯預(yù)聚體具有以超支化聚氨酯為核，接枝有氨基改性聚硅氧烷鏈段和納米二氧化硅粒子，且末端異氰酸酯基團(tuán)被封閉劑封閉的化學(xué)結(jié)構(gòu)；
5、改性有機(jī)硅-聚氨酯雜化交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)薄膜通過氨基甲酸酯鍵與飾紗和芯紗的纖維表面形成共價(jià)鍵連接。
6、優(yōu)選的，芯紗為滌綸長絲或腈綸紗，飾紗為粘膠紗、棉紗或滌綸低彈絲；
7、改性有機(jī)硅-聚氨酯雜化交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)薄膜在飾紗根部與芯紗的結(jié)合處形成的膜厚度大于飾紗頂端表面的膜厚度。
8、優(yōu)選的，改性超支化聚氨酯預(yù)聚體中，氨基改性聚硅氧烷鏈段與超支化聚氨酯的質(zhì)量比為1:5～1:3；
9、納米二氧化硅粒子與超支化聚氨酯的質(zhì)量比為1:20～1:10。
10、優(yōu)選的，納米二氧化硅粒子的平均粒徑為20～50nm，且納米二氧化硅粒子的表面接枝有氨基或羥基官能團(tuán)。
11、優(yōu)選的，整理液中，改性超支化聚氨酯預(yù)聚體的固體含量為20wt%～40wt%。
12、還提供一種耐磨雪尼爾紗線的制備方法，包括以下步驟：
13、步驟s1，制備改性超支化聚氨酯預(yù)聚體乳液：在干燥氮?dú)獗Ｗo(hù)及機(jī)械攪拌條件下，將二異氰酸酯單體、三官能度多元醇與多元醇溶解于無水有機(jī)溶劑中，升溫并保持回流狀態(tài)進(jìn)行逐步聚合反應(yīng)，制得端異氰酸酯基聚氨酯中間體；將分散于無水有機(jī)溶劑中的表面改性納米二氧化硅分散液加入端異氰酸酯基聚氨酯中間體中，在恒溫條件下進(jìn)行接枝反應(yīng)，得到無機(jī)雜化中間體；向無機(jī)雜化中間體中通過滴加漏斗緩慢滴加氨基改性聚硅氧烷，反應(yīng)1小時(shí)～2小時(shí)后，降低體系溫度并加入封閉劑進(jìn)行封端處理，反應(yīng)結(jié)束后，在高速剪切作用下加入去離子水進(jìn)行轉(zhuǎn)相乳化，并經(jīng)減壓蒸餾去除溶劑，得到改性超支化聚氨酯預(yù)聚體乳液；
14、步驟s2，配制整理液：將改性超支化聚氨酯預(yù)聚體乳液與去離子水混合，調(diào)節(jié)ph值至7.0～8.0，配制成工作液；
15、步驟s3，浸軋整理與固化：將未經(jīng)處理的雪尼爾紗線浸入工作液中進(jìn)行二浸二軋?zhí)幚恚刂萍喚€帶液率在60%～90%；對(duì)浸軋后的紗線進(jìn)行多段梯度升溫烘燥及焙烘處理，引發(fā)封閉的異氰酸酯基團(tuán)解封并與纖維表面及聚合物鏈段發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，制得耐磨雪尼爾紗線。
16、優(yōu)選的，在步驟s1中，逐步聚合反應(yīng)的工藝條件為：先將二異氰酸酯單體加熱至50℃～60℃，在300rpm～500rpm的機(jī)械攪拌下滴加多元醇，滴加完畢后升溫至80℃～90℃，保持恒溫回流反應(yīng)2小時(shí)～4小時(shí)；
17、二異氰酸酯單體與多元醇的摩爾比為1.5:1～2.5:1。
18、優(yōu)選的，在步驟s1中，將表面改性納米二氧化硅分散液加入端異氰酸酯基聚氨酯中間體之前，需對(duì)表面改性納米二氧化硅進(jìn)行超聲分散處理，超聲功率為400w～800w，超聲時(shí)間為30分鐘～60分鐘；
19、接枝反應(yīng)的溫度為70℃～80℃，反應(yīng)時(shí)間為1小時(shí)～2小時(shí)。
20、優(yōu)選的，在步驟s1中，加入封閉劑進(jìn)行封端處理的工藝為：將反應(yīng)體系溫度降至40℃～50℃，滴加甲乙酮肟或ε-己內(nèi)酰胺作為封閉劑，滴加時(shí)間控制在20分鐘～40分鐘，滴加結(jié)束后繼續(xù)保溫反應(yīng)1小時(shí)～2小時(shí)，直至紅外光譜檢測(cè)中2270cm?1處的異氰酸酯特征峰完全消失。
21、優(yōu)選的，在步驟s3中，二浸二軋?zhí)幚淼膸б郝蕿?0%～90%；
22、多段梯度升溫烘燥及焙烘處理包括：第一階段在90℃～110℃下預(yù)烘干2分鐘～5分鐘，去除水分；
23、第二階段在160℃～180℃下焙烘定型1分鐘～3分鐘，觸發(fā)解封與交聯(lián)反應(yīng)。
24、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
25、通過在芯紗與飾紗的接觸節(jié)點(diǎn)及纖維表面構(gòu)建具有特定結(jié)構(gòu)的雜化交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)薄膜，利用化學(xué)錨固作用增強(qiáng)了飾紗與芯紗之間的結(jié)合力，整理液在高溫固化過程中，會(huì)在飾紗根部形成類似于焊接點(diǎn)的加固層，能夠有效分散外部摩擦力對(duì)飾紗根部的剪切應(yīng)力，通過這種化學(xué)與物理的雙重固著機(jī)制，解決了傳統(tǒng)雪尼爾紗線在機(jī)械摩擦下飾紗容易松動(dòng)、滑移和脫落的問題，在保證紗線結(jié)構(gòu)完整性的同時(shí)，賦予了紗線優(yōu)異的耐磨性能。
26、引入了柔性聚硅氧烷鏈段，利用其低表面能特性，在成膜過程中能夠自發(fā)向膜表面遷移和富集，有效降低了纖維表面的摩擦系數(shù)，改善了傳統(tǒng)聚氨酯涂層帶來的干澀和粗糙感，賦予了紗線滑爽、柔軟的觸感，且這種軟硬段相結(jié)合的微觀結(jié)構(gòu)，使得薄膜在提供剛性支撐的同時(shí)具備良好的回彈性，最大限度地保留了雪尼爾紗線原有的蓬松風(fēng)格和親膚特性。
27、通過活性基團(tuán)與纖維表面的官能團(tuán)形成牢固的共價(jià)鍵連接，而非簡單的物理吸附，具有很高的穩(wěn)定性，能夠抵抗水分子的侵蝕和洗滌過程中的機(jī)械攪拌力，保證了防護(hù)層在多次水洗后仍能保持完整，不易發(fā)生剝離或溶解，網(wǎng)絡(luò)中分散的無機(jī)納米粒子作為物理交聯(lián)點(diǎn)，進(jìn)一步限制了分子鏈的過度滑移，提升了薄膜的機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性，從而實(shí)現(xiàn)了紗線在長期使用過程中的性能穩(wěn)定。
1.一種耐磨雪尼爾紗線，其特征在于，包括相互加捻的兩根芯紗和被夾持固定在兩根芯紗之間的飾紗，芯紗和飾紗的纖維表面及二者的接觸節(jié)點(diǎn)處包覆有一層改性有機(jī)硅-聚氨酯雜化交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)薄膜；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨雪尼爾紗線，其特征在于，芯紗為滌綸長絲或腈綸紗，飾紗為粘膠紗、棉紗或滌綸低彈絲；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨雪尼爾紗線，其特征在于，改性超支化聚氨酯預(yù)聚體中，氨基改性聚硅氧烷鏈段與超支化聚氨酯的質(zhì)量比為1:5～1:3；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨雪尼爾紗線，其特征在于，納米二氧化硅粒子的平均粒徑為20～50nm，且納米二氧化硅粒子的表面接枝有氨基或羥基官能團(tuán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨雪尼爾紗線，其特征在于，整理液中，改性超支化聚氨酯預(yù)聚體的固體含量為20wt%～40wt%。
6.一種權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的耐磨雪尼爾紗線的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種耐磨雪尼爾紗線的制備方法，其特征在于，在步驟s1中，逐步聚合反應(yīng)的工藝條件為：先將二異氰酸酯單體加熱至50℃～60℃，在300rpm～500rpm的機(jī)械攪拌下滴加多元醇，滴加完畢后升溫至80℃～90℃，保持恒溫回流反應(yīng)2小時(shí)～4小時(shí)；
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種耐磨雪尼爾紗線的制備方法，其特征在于，在步驟s1中，將表面改性納米二氧化硅分散液加入端異氰酸酯基聚氨酯中間體之前，需對(duì)表面改性納米二氧化硅進(jìn)行超聲分散處理，超聲功率為400w～800w，超聲時(shí)間為30分鐘～60分鐘；
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種耐磨雪尼爾紗線的制備方法，其特征在于，在步驟s1中，加入封閉劑進(jìn)行封端處理的工藝為：將反應(yīng)體系溫度降至40℃～50℃，滴加甲乙酮肟或ε-己內(nèi)酰胺作為封閉劑，滴加時(shí)間控制在20分鐘～40分鐘，滴加結(jié)束后繼續(xù)保溫反應(yīng)1小時(shí)～2小時(shí)，直至紅外光譜檢測(cè)中2270cm?1處的異氰酸酯特征峰完全消失。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種耐磨雪尼爾紗線的制備方法，其特征在于，在步驟s3中，二浸二軋?zhí)幚淼膸б郝蕿?0%～90%；