[发明专利]一种机场用耐瞬时高温人造草丝纤维及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种人造草丝纤维，尤其是指一种机场用耐瞬时高温人造草丝纤维及其制备工艺。

背景技术

人造草坪发展到现在已有四十多年的历史，它最早起源于美国，当时因为在顶棚底下的天然草无法生长，为了解决这个问题，采用了人造草坪。自此以后人造草坪从美国向世界范围内流行开来，形成了美洲草、欧洲草、澳洲草以及亚洲草分割市场的局面。人造草克服了天然草几个主要缺点：一是在极端的气候条件下无法生长；二是需要支付高昂的维护费用；三是在一些带有顶棚的体育场馆内无法种植。除了这些之外，人造草还具有可使用频率高，铺装容易、维护保养简单、排水快捷的特点，这些优点都使得人造草具有广阔的发展空间，大有取代天然草的趋势。

由于人造草坪的各种优点，在运动场、机场等场所也逐渐开始应用。这些场所对人造草坪提出了更高要求。特别是机场，为保证不耽误航班，在冬天降雪后需要用热吹车等设施快速除雪，要求草坪要能够在2～3s内耐500℃以上的高温。目前对人造草坪的研究，多数还是集中于草坪外形、耐磨等方面，如US643250581，设计了截面形状为菱形的草丝纤维；W099/60213，设计了截面形状为U形的草丝纤维；CN201751460U设计了截面为O形的草丝纤维。而耐瞬时500℃以上高温的人造草丝纤维，目前还未见报道。

发明内容

本发明目的是为克服目前人造草丝纤维的不足之处，提供一种耐瞬时高温的人造草丝纤维及其制备工艺。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种机场用耐瞬时高温人造草丝纤维，其特征在于：室温离子液体溶剂与聚间苯二甲酰间苯二胺涂层在人造草丝纤维上的应用。

所述的一种机场用耐瞬时高温人造草丝纤维，其特征在于：由人造草丝纤维为原材料，经过在整理液中浸轧、在凝固液中凝固、在预热液中预热、在水液中牵伸、热处理工序制备而得，各组份重量份配比如下所示：

人造草丝纤维            70～100份

聚间苯二甲酰间苯二胺    10～20份

丁苯橡胶                1～3份

偶联剂                  0.5～3份

所述整理液为以室温离子液体溶剂为溶剂，由重量份配比的聚间苯二甲酰间苯二胺10～20份、丁苯橡胶1～3份、偶联剂0.5～3份配制成的重量百分比浓度为10％～40％的溶液；所述凝固液为以水为溶剂，配制成的重量百分比浓度为5％～15％室温离子液体溶剂的水溶液；所述预热液为以水为溶剂，配制成的重量百分比浓度为10％～30％室温离子液体溶剂的水溶液。

所述室温离子液体溶剂为咪唑类室温离子液体溶剂，为1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸、1-丁基-3-甲基咪唑氯、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯、1-乙基-3-甲基咪唑溴、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸中的一种或几种的混合物；所述聚间苯二甲酰间苯二胺的分子量在80000～200000之间；所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述人造草丝纤维为截面形状为扁平状的人造草丝纤维。

为实现以上发明目的，本发明的一种机场用耐瞬时高温人造草丝纤维的制备工艺，其特征在于其具体操作步骤为：

（1）整理液配置：按照配比取聚间苯二甲酰间苯二胺、丁苯橡胶与偶联剂，加入到室温离子液体溶剂中，配制成浓度为10%～40%的溶液作为整理液，混合搅拌均匀，倒入浸渍槽；

（2）凝固液配置：将室温离子液体溶剂加入到水中，配置成5～15%的水溶液作为凝固液，混合搅拌均匀，倒入凝固浴； 

（3）预热液配置：将室温离子液体溶剂加入到水中，配置成10～30%的水溶液作为预热液，混合搅拌均匀，倒入预热浴；

（4）将人造草丝纤维通过导丝板进入到浸渍槽中进行浸轧，然后通过凝固浴在凝固液中凝固，温度40～60℃；

（5）再依次通过预热浴、牵伸浴，预热温度70～90℃，牵伸温度80～100℃，牵伸液为水，牵伸比1.1～1.5；

（6）对最终得到的草丝纤维进行热处理，热处理温度110℃～150℃。